15-19 April 2018
Paradise Point Resort & Spa
America/Los_Angeles timezone

14.52 Development of a new compact gamma-ray spectrometer optimised for runaway electron measurements

19 Apr 2018, 10:30
2h 1m
Paradise Point Resort & Spa

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1404 Vacation Rd, San Diego, CA 92109

Speakers

Andrea Dal Molin (Dipartimento di Fisica “G. Occhialini” Università degli Studi di Milano-Bicocca) Lorenzo Martinelli (Dipartimento di Fisica “G. Occhialini” Università degli Studi di Milano-Bicocca) Massimo Nocente (Dipartimento di Fisica “G. Occhialini” Università degli Studi di Milano-Bicocca) Davide Rigamonti (Istituto di Fisica del Plasma “P. Caldirola”) Andrea Abba (Nuclear Instruments) Luca Giacomelli (Istituto di Fisica del Plasma “P. Caldirola”) Giuseppe Gorini (Dipartimento di Fisica “G. Occhialini” Università degli Studi di Milano-Bicocca) Andrei Lvovskiy (Oak Ridge Associated Universities) Andrea Muraro (Istituto di Fisica del Plasma “P. Caldirola”) Marco Tardocchi (Istituto di Fisica del Plasma “P. Caldirola”, CNR)

Description

Understanding runaway electrons is a crucial topic for today’s tokamaks and for ITER. A new compact gamma-ray spectrometer was developed in order to optimise the measurement of Bremsstrahlung radiation emitted from these highly energetic particles. A LYSO:Ce scintillator crystal was chosen for its good light yield, high efficiency and fast decay time. The crystal was coupled to silicon photomultipliers and allows for a compact and robust design, insensitive to the magnetic field of tokamaks. A dedicated electronic board was developed for both on-line control of the diagnostic parameters and for optimal signal readout. The design of this detector allows for high-rate measurements (exceeding 1 MHz) of the energy spectra in a range up to several MeV with an energy resolution of about 8% at 1.1 MeV. Due to its compact dimensions, the instrument is well suited for implementation into array configurations, for example gamma-ray cameras. This work presents the design of the LYSO gamma ray spectrometer and the characterization of its performance in terms of energy resolution, counting rate capability and linearity.

Primary author

Andrea Dal Molin (Dipartimento di Fisica “G. Occhialini” Università degli Studi di Milano-Bicocca)

Co-authors

Lorenzo Martinelli (Dipartimento di Fisica “G. Occhialini” Università degli Studi di Milano-Bicocca) Massimo Nocente (Dipartimento di Fisica “G. Occhialini” Università degli Studi di Milano-Bicocca) Davide Rigamonti (Istituto di Fisica del Plasma “P. Caldirola”) Andrea Abba (Nuclear Instruments) Luca Giacomelli (Istituto di Fisica del Plasma “P. Caldirola”) Giuseppe Gorini (Dipartimento di Fisica “G. Occhialini” Università degli Studi di Milano-Bicocca) Andrei Lvovskiy (Oak Ridge Associated Universities) Andrea Muraro (Istituto di Fisica del Plasma “P. Caldirola”) Marco Tardocchi (Istituto di Fisica del Plasma “P. Caldirola”, CNR)

Presentation Materials

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