Mostra tutte le interazioni avvenute nel rivelatore. Per ottenere il grafico relativo alle sole particelle ricercate va “ripulito”.
I dati raccolti in un esperimento come quello che studia i neutrini solari sono riassunti nello spettro, il grafico in cui è riportato il numero di segnali captati all’interno del rivelatore, in funzione della loro energia. Inizialmente lo spettro mostra tutti i segnali, poi viene “pulito” da quelli dovuti a interazioni indesiderate, provocate dai raggi cosmici, dalla radiazione ambientale e dai decadimenti di elementi radioattivi presenti nei materiali che compongono il rivelatore stesso.
Lo spettro che si ottiene dai segnali captati nel rivelatore dell’esperimento Borexino è riportato in Fig.1. Sull’asse delle ascisse è presente una scala di energia delle particelle, mentre sull’asse delle ordinate si ha il numero delle particelle rivelate per ogni valore di energia in un determinato periodo di tempo. Le quattro figure rappresentano varie fasi di pulizia dello spettro. Nella seconda è indicata la sottrazione dei segnali dovuti al passaggio di raggi cosmici secondari; nella terza è riportato il risultato dell’eliminazione dei segnali prodotti al di fuori del cosiddetto “volume fiduciale”, il volume più interno del rivelatore, quello in cui appunto si ha “fiducia” che non possano avvenire interazioni indesiderate; l’ultima figura rappresenta lo spettro finale, ottenuto sottraendo il contributo di decadimenti radioattivi di elementi contaminanti dello scintilatore.
Fig.1 Spettro osservato: numero di tutte le interazioni misurate all'interno del rivelatore in funzione della loro energia.
Fig.2 In grigio lo spettro iniziale di Fig.1; in rosso, lo spettro risultante dopo che sono stati esclusi i segnali dovuti al passaggio di raggi cosmici. I muoni che attraversano il rivelatore possono produrre segnali simili a quelli cercati sia direttamente nell’interazione all’interno del rivelatore, sia producendo successivamente ad essa contaminanti a vita media molto breve (che decadono cioè in breve tempo).
Fig.3 In rosso, lo spettro che si ottiene scartando tutti i segnali che avvengono al di fuori della regione più interna del rivelatore. Le pareti del contenitore del rivelatore e le altre parti meccaniche sono infatti fonti di radiazione e solo standovi a una certa distanza si è sicuri di raggiungere condizioni di radio-purezza estreme, libere dalla contaminazione di tali radiazioni.
Fig.4 In rosso, lo spettro finale, ottenuto eliminando i segnali generati dalla catena di decadimento di isotopi come il carbonio 11.
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