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Diseño e implementación de un SPECT pre-clínico basado en cristales continuos
2012
El trabajo de esta tesis consiste en el desarrollo y puesta en marcha de dos prototipos SPECT para animales pequeños utilizando la mini gammacámara desarrollada previamente por nuestro grupo de Física Médica. Se realiza en primer lugar una primera prueba de concepto con el objetivo de comprobar la viabilidad del proyecto, dicho prototipo se diseña y desarrollolla en el Servicio de Medicina Nuclear del Hospital Clínico y Provincial de Barcelona. En el segundo prototipo se pretende ampliar la prueba de concepto y desarrollar un nuevo prototipo con el que se obtenga un mayor rendimiento del SPECT con la misma gammacámara. Para ello, este prototipo dispone de 2 detectores montadas opuestas en e…
Environment recognition applied to particle detectors
2017
Resumen en español Introducción Los detectores de partículas son dispositivos que registran la radiación ionizante, bien de sistemas activos (rayos X, aceleradores, etc.) o bien de isótopos radiactivos. Para poder realizar medidas de precisión con estos instrumentos, es necesario modelar geométricamente el entorno, contorno o escena bajo estudio. Estas condiciones geométricas se pueden determinar de forma más o menos precisa en algunos experimentos de física de partículas/nuclear, y en algunos sistemas de imagen, como las tomografías. Sin embargo, este escenario no es necesariamente el habitual. El propósito principal de este trabajo de tesis es desarrollar técnicas e instrumentos que aport…
TAGS measurements for neutrino physics and applications
2017
En la actualidad un gran número de temas de interés en Física Nuclear continúan planteando interrogantes fundamentales. Una de las fuentes de información más esclarecedoras es el proceso de la desintegración beta. Gracias al estudio experimental de este fenómeno en núcleos alejados de la estabilidad, es posible extraer valiosa información sobre estructura nuclear. En esa línea, esta tesis se centra en la determinación de las intensidades beta que pueblan los estados excitados del núcleo hijo en la desintegración beta de núcleos exóticos de gran interés. Para ello se ha utilizado la técnica de Espectroscopía gamma de Absorción Total (TAGS, por sus siglas en inglés), basada en el uso de grand…
Development of a data acquisition system using silicon detectors for PET applications
2016
Este trabajo describe el desarrollo de parte de la electr´onica elaborada para el diseño de un escáner de Tomografíıa de Emisión de Positrones (PET) denominado Petete. Dicho escáner debe identificar offline los eventos de coincidencia y utilizar la técnica de ToF (Time of Flight) para descartar el ruido de fondo, lo cual permite contribuir a la mejora de la relación señal-ruido (SNR) y por lo tanto al aumento de la calidad de las imágenes médicas. El principal uso del escáner PET será en la investigación para el estudio y prueba de diferentes detectores para la mejora de las prestaciones del escáner PET en términos de resolución espacial, tiempo de adquisición (lo cual implica la reducción …
Silicon Strip Detectors for the ATLAS End-Cap Tracker at the HL-LHC
2017
El LHC se ha convertido en el acelerador más potente de todos los tiempos. Su principal objetivo es dar respuesta a las limitaciones del Modelo Estándar y revelar la física más allá de él. El descubrimiento del bosón de Higgs en 2012 supuso el comienzo de una era en el campo de la física de partículas donde conseguir la mayor precisión posible en las medidas es vital. En el LHC se aceleran y colisionan protones con una energía nominal de centro de masas de 14 TeV y una luminosidad instantánea nominal de 10^34 cm−2 s−1. Para la máxima luminosidad, los protones son acelerados en paquetes de 1.15 ×10^11 protones cada uno, con una frecuencia de 40 MHz (esto supone una colisión cada 25 ns). Esta…
Development of the quality test protocol for the DEPFET pixel detectors and top-quark mass measurement at high energy e+e- colliders
2017
El Modelo Estándar (SM) es el marco teórico más preciso jamas construido, el cual incluye todas las partículas descubiertas y las interacciones entre ellas. Es el resultado de más de 100 años de investigación en física de partículas, empezando por las observaciones de J.J. Thompson de los así llamados “corpusculos”, usando un pequeño tubo de rayos catódicos; hasta el reciente descubrimiento del bosón de Higgs, que ha necesitado de la colaboración de miles de científicos de todo el mundo, así como la mayor y más sofisticada máquina jámas construida por el ser humano (el LHC). La necesidad de entender los fenómenos de la naturaleza es imparable, así como la creación de nu…
Development of high resolution and efficiency detectors based on Silicon Photomultipliers (SIPMS) and continuous crystals for medical physics applica…
2017
El trabajo presentado en esta tesis introduce y evalúa dos aspectos novedosos en los detectores de rayos gamma para imagen médica: el uso de fotomultiplicadores de silicio (SiPMs, en inglés) acoplados a cristales centelleadores continuos. Tradicionalmente, los tubos fotomultiplicadores (PMTs, en inglés) acoplados a cristales centelleadores han jugado un papel dominante en la detección de rayos gamma. En los últimos años ha aparecido un nuevo tipo de fotodetector de estado sólido, el SiPM, como opción para sustituir a los PMTs en ciertas aplicaciones. Los SiPMs tienen una ganancia y una eficiencia cuántica altas, un voltaje de operación bajo y unas propiedades temporales excelentes. Además, …
Measurement of the Higgs boson coupling with tau leptons and search for an additional neutral MSSM Higgs boson with the ATLAS detector
2018
El Modelo Estándar de física de partículas (SM), la teoría que describe el comportamiento de las partículas subatómicas, ha sido un éxito en su precisión y exactitud. Uno de sus pilares básicos es el mecanismo de Higgs, que regula los términos de masa de las partículas fundamentales. La partícula responsable de este mecanismo es el bosón de Higgs, que fue descubierto en 2012 en los experimentos ATLAS y CMS del colisionador de partículas LHC del CERN, mediante el análisis de su acoplamiento a partículas bosónicas (fotones y bosones W y Z). Tras su descubrimiento, es necesario confirmar que el resto sus propiedades se corresponden con las predichas por el SM, como, por ejemplo, su acoplamient…