Misura di foto-luminescenza del cristallo di ThF4 con raggi VUV

Mikhail Osipenko
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Mikhail Osipenko

Ambito della ricerca

Fisica sperimentale delle interazioni fondamentali

Abstract

L’esperimento TORIO_229 è dedicato alla misura dell’energia del più basso livello nucleare (Th-229m) tra tutti gli isotopi conosciuti, più vicino ai livelli atomici che a quelli nucleari. La caratterizzazione completa di questo livello, accessibile con le sorgenti laser moderne, permetterebbe la progettazione di un orologio nucleare di altissima precisione. Il cristallo ThF4, che contiene il Torio nella sua composizione naturale, ha una bandgap di 10.2 eV, superiore all'energia del livello metastabile Th-229m, attualmente data intorno a 8.3 eV. In queste condizioni il decadimento di conversione interna, dominante altrimenti, dovrebbe essere soppresso, in quanto l'energia del fotone non è sufficiente per promuovere un elettrone dalla banda di valenza nella banda di conduzione. Per progettare la misura di decadimento del Th-229m nel canale gamma, usando come bersaglio singolo cristallo di ThF4, dobbiamo stimare il fondo della foto-luminescenza. Il candidato dovrà preparare l'apparato sperimentale costituito da una lampada VUV e PMT solar blind, montati in una camera da basso vuoto, seguire alcune problematiche del sistema di controllo e acquisizione dati ed effettuare la prima misura di foto-luminescenza dei cristalli commerciali. Inoltre il candidato dovrà discutere le implicazioni dei risultati della misura per la ricerca del decadimento gamma del Th-229m.