Electronic delopments for the hades rpc wall

Resumo

10.1 Introducción Este trabajo se enmarca dentro del proyecto HADES (Espectrómetro de Di-Electrones de Alta Aceptancia), que está actualmente instalado en el GSI (centro de investigación para el estudio de iones pesados), ubicado cerca de la ciudad de Darmstadt (Alemania). HADES consta de varios subdetectores que proveen señales de disparo y capacidad para la detección e identificación de partículas. Entre todos sus subdetectores existe un sistema de detección de tiempo de vuelo (TOF) construido de barras de plástico centelleador leídas por tubos fotomultiplicadores. La actualización de HADES tiene como objetivo el de mejorar el sistema de detección de tiempo de vuelo a bajos ángulos. Dado que en esta zona la tasa de conteo de partículas es suficientemente baja, los centelleadores actualmente existentes se reemplazarán por la tecnología de las Cámaras de Placas Resistivas (RPC). Este muro de RPC representa una modificación del espectrómetro original que permitirá explorar colisiones con iones pesados de Au+Au a hasta 1.5 GeV/A, contribuyendo a mejorar el entendimiento existente de las propiedades de la materia hadrónica a densidades que superan más de dos veces las existentes en condiciones ordinarias. Para esta actualización fue propuesta la tecnología de las RPCs (Resistive Plate Chamber) debido a la alta resolución de tiempos que consiguen a partir de materiales de bajo costo. El desarrollo del detector y de la electrónica ha sido llevado a cabo dentro de una colaboración formada por el IFIC, el LabCAF de la USC, el LIP de Coimbra y el GSI. El detector de RPCs desarrollado cubre el rango de ángulos polares desde 18 a 45 grados con una aceptancia azimutal de 2¿, y consiste en un muro de RPC que contiene1116 células de doble lectura, correspondiendo a 2232 canales electrónicos distribuidos en 6 sectores, cubriendo un área activa de más de 7 metros cuadrados. El objetivo de este trabajo es contribuir al diseño de parte de la electrónica para el nuevo detector y a parte del sistema de control y monitorización. En particular en la parte electrónica se trata la parte de la electrónica que está más cerca del detector, que se ocupa de captar las señales originadas por éste y enviarlas digitalizadas a la electrónica de adquisición de datos. Esta parte, comúnmente denominada front-end está formada por dos placas diferentes (debido a restricciones de espacio): la Daughterboard (DBO) y la Motherboard (MBO). La DBO detecta las señales que provienen del detector y las digitaliza, mientras que la MBO, que conecta la DBO con el sistema de adquisición de datos, realiza diferentes tareas, ocupándose fundamentalmente de proveer las tensiones de alimentación a la DBO, conducir las señales digitalizadas en la DBO hacia el sistema de adquisición de datos, producir señales de disparo de bajo nivel y generar los niveles de tensión para los discriminadores que se ocupan de la detección de las señales que provienen del detector. En la parte electrónica también se realiza el diseño del sistema de alimentación, basado en un sistema distribuido con fuentes conmutadas que permite una mejora del rendimiento y fiabilidad del sistema frente a las alternativas tradicionales. Respecto a la parte de control y monitorización, se realiza el esquema que permite ciertas tareas de control como es el caso de los thresholds de los discriminadores y tareas de monitorización de temperaturas, tensiones y corrientes, fundamentalmente en el sistema de alimentación. La estructura del trabajo es la siguiente: Los primeros capítulos contienen una introducción al detector HADES y a los diferentes subdetectores que lo componen. Además se presenta la tecnología de las RPC y para su aplicación a la medida de tiempo de vuelo para la detección de partículas. El capítulo 3 proporciona una visión general de los diferentes sistemas que forman parte de la electrónica del muro de RPCs, introduciendo la electrónica necesaria para adquisición, digitalización y captura de las señales procedentes del detector. Se emplean para ello tres elementos básicos: la MBO, la DBO y el TRB (sistema de adquisición de datos). El capítulo 4 describe brevemente las diferentes filosofías posibles para el diseño de la DBO y la solución adoptada. El diseño detallado de la MBO se describe en el capítulo 5, así como brevemente el sistema de trigger de bajo nivel. El capítulo 6 se centra en el diseño realizado del sistema de alimentación. Por su parte, el capítulo 7 trata del sistema de monitorización y control, y se divide en dos partes, la parte hardware y la parte del software de monitorización y control. El capítulo 8 muestra los resultados de los tests que permiten la validación de la electrónica y del detector bajo haz, que son las condiciones reales de en las que se utilizará la electrónica. 10.2 El detector HADES Ubicado en el acelerador SIS18 del GSI, el espectrómetro tiene como misión principal la detección de pares de electrones producidos en colisiones relativistas pión-núcleo y núcleo-núcleo, con alta resolución de masa invariante y alta aceptancia, para obtener información sobre la modificación de las propiedades del vector mesón (tanto normal como caliente y comprimido) en materia nuclear. Los subdetectores que lo componen son los siguientes: 1. Start y Veto: son dos detectores idénticos localizados a 75cm por encima y por debajo del objetivo respectivamente. Su objetivo es proveer al sistema de una señal de inicio válida de referencia. 2. Rich: es el primer detector que los productos de la reacción encuentran después de la interacción primaria y está localizado alrededor del objetivo. Es un detector crucial para la identificación de leptones, siendo totalmente transparente a hadrones. 3. Cámaras multihilos: se sitúan en dos grupos de dos antes y después del imán y están diseñadas para proveer la reconstrucción de las trayectorias antes y después del campo magnético con una resolución de 140¿m. 4. Detector de tiempo de vuelo: proporciona alta resolución de tiempos para separar leptones y piones rápidos, y además son necesarios para generar la condición de multiplicidad para seleccionar los diferentes eventos de la colisión primaria. Físicamente está dividido en dos zonas: la zona de ángulos polares 45º<¿lab<85º está formada por barras centelleadoras leídas por ambos lados mediante fotomultiplicadores, proporcionando una resolución en tiempos ¿T ~ 100-150ips y una resolución en posición de ¿Xi ~ 1.5-2.3icm. Para ángulos menores de 45º existía temporalmente un detector formado por barras centelleadoras de lectura simple y con ¿T ~ 350ips, diseñado para cumplir los requerimientos mínimos para explorar ambientes ligeros de hasta de hasta Ca+Ca, proporcionando una señal de multiplicidad de disparo razonable. Dicho detector ha sido reemplazado por el detector de RPC que se trata en el presente trabajo. El nuevo detector será capaz de trabajar a las tasas de multiplicidad presentes en las colisiones Au+Au, a 1.5GeiV/A, aportando resoluciones de tiempos por debajo de 100ps y aumentando la granularidad e un factor 80. 5. Shower: tiene como misión la de proveer rechazo de hadrones, facilitando la discriminación de falsos leptones. 10.3 Cámaras de Placas Resistivas (RPC) Es una tecnología que se ha comenzado a utilizar extensamente para la medida precisa de tiempos de vuelo en condiciones normales de presión y temperatura con materiales de bajo costo. Las RPC desarrolladas en los años 80 conseguían resoluciones de tiempos del orden de 1 ns. Probablemente, el hecho de darse cuenta de la importancia de las tolerancias que se producen durante los procesos de fabricación en la separación de las placas que las componen fue el que permitió, en el año 2000, mejorar la resolución de este tipo de detectores hasta los actuales niveles (alrededor de 50ips), haciéndolas competitivas con los actuales centelleadores, con la ventaja de un precio reducido por canal y posibilidad de funcionamiento bajo campos magnéticos. Las RPC consisten en una cámara que contiene una mezcla de gases y que se utiliza para detectar la presencia de partículas por medio de su interacción con las moléculas de gas. No son más que la evolución de las Cámaras de Placas Paralelas (PPCs), que consistían en 2 electrodos metálicos operados a alta tensión que proveían un campo eléctrico en todo el volumen delimitado. Así, cuando una partícula cargada atraviesa el espacio que hay entre los electrodos, se crea un par electrón-ión con una cierta densidad. En una fase posterior, si el campo es lo suficientemente alto, los electrones liberados son acelerados hacia el ánodo, alcanzando suficiente energía para inducir más ionizaciones en un proceso que se produce en cascada, denominado avalancha. De esta sencilla forma es posible producir una carga medible a partir de un reducido número de descargas iniciales. El rápido flujo de electrones produce una señal que puede ser usada para medida de tiempos. La mejora de las PPCs, con el recubrimiento de los electrodos con materiales resistivos para prevenir la generación de chispa eléctrica, la posibilidad de trabajar a presión atmosférica y la introducción de técnicas multicapa en las que hay varias capas de material resistivo son las características que presentan las RPC. A esta estructura multicapa se ha llegado observando que las RPC finas producen mejores resoluciones de tiempos, y que las gruesas mejoran la eficiencia, pudiendo las estructuras multicapa combinar los efectos beneficiosos de ambas. La precisión en la distancia entre las capas de material resistivo tiene una vital importancia para obtener una alta resolución en la medida de tiempos. Así en las RPC de HADES se ha utilizado una distancia de 0.3imm, empleando cristal convencional como material resistivo. La mezcla de gases utilizada es C2H2F4, SF6 y iso-C4H10 en un porcentaje de 85, 10 y 5 por ciento respectivamente que es la misma mezcla que se empleó originariamente y que ha sido considerada como mezcla estándar en el contexto de las RPC para la medida de tiempos. La inclusión de una pequeña cantidad de SF6 contribuye a la mejora de la estabilidad y a la reducción de la cantidad de streamers. La tasa de operación alcanzada es de hasta aproximadamente 700Hz/cm2. El principio de funcionamiento de las RPC se basa en que las partículas que atraviesan la RPC captan electrones de las moléculas de gas, resultando electrones libres, los cuales serán acelerados por el campo eléctrico y como consecuencia liberarán más electrones. Eventualmente se ionizan suficientes moléculas de gas para permitir que los electrones liberados formen una chispa. La chispa induce una tensión que se detecta y se analiza posteriormente. Se pueden considerar 2 modos diferentes de operación: - Modo streamer: se produce bajo altos campos eléctricos bajo ciertas condiciones, donde la formación de la avalancha puede ir precedida de una descarga de gran cantidad de energía en comparación con la de una avalancha normal. La ventaja de este tipo de operación usada en experimentos con baja tasa (por debajo de 1iHz/cm2) es la simplificación en la electrónica. - Modo avalancha: se reduce la carga liberada, de forma que no llega a producirse una gran descarga. De esta forma se puede reducirse el tiempo muerto y aumentar así la tasa de conteo. Es el modo empleado en las RPC de HADES, y se caracteriza por la necesidad de una electrónica de amplificación dedicada, ya que produce señales de muy bajo nivel. HADES contendrá 1116 células rectangulares de RPC de doble lectura, situadas en doble capas para aumentar la aceptancia del detector de tiempo de vuelo. Las celdas poseen 4 gaps (distancia entre placas) de 0.3mm de anchura, alternando placas de aluminio y cristal, y están recubiertas por perfiles de aluminio para reducir a niveles despreciables la diafonía entre celdas vecinas. Debido a la geometría del detector, éste está dividido en 6 sectores, variando la longitud de las celdas desde 12 hasta 52icm. Las señales de salida típicas de una RPC son pulsos de típicamente 300ips de tiempo de subida y de 1ns de anchura, con amplitudes de hasta 30imV y rango de cargas de 10­1000 fC. Las celdas tienen una impedancia de salida promedio de entre 5 y 15i¿ (valor no estándar en electrónica) que varía dependiendo de la longitud de la celda. 10.4 La Daughterboard (DBO) Es la parte de la electrónica front-end que se ocupa de la amplificación de las señales provenientes de las RPC para la detección de las mismas y para su digitalización, con el objetivo de obtener una señal digital que sirva para medida de tiempos respecto a una señal de referencia. Para ello es posible utilizar básicamente dos técnicas: la discriminación convencional y la discriminación por fracción constante. La técnica de discriminación convencional es la más simple de ambas. Dado un pulso de entrada, el discriminador se dispara cuando el pulso de entrada cruza un determinado umbral de tensión. Ello tiene el inconveniente de que al atacar dos señales de diferente amplitud con el mismo nivel umbral aparece un error, conocido como walk , debido a que el tiempo de subida de los pulsos de entrada es constante, y por tanto la señal de menor amplitud es detectada con un cierto retraso que está relacionado con su amplitud. Dicho error puede ser reducido por la técnica de discriminación por fracción constante, a costa de una mayor complicación de la electrónica, ya que requiere la suma de la atenuación de la señal original con la atenuación, inversión y retraso de la misma. En nuestro caso se ha optado por utilizar la técnica de discriminación convencional por los siguientes motivos: 1. Su simplicidad permite la implementación del circuito en menor espacio, lo cual es conveniente debido a las restricciones de espacio existentes en el detector, reduciendo al mismo tiempo el consumo de potencia por canal. 2. En el caso de las RPC el origen del error de walk no está completamente claro, y se cree que parte de este error es producido por un efecto intrínseco del detector, no estando completamente relacionado con la amplitud de la señal de entrada. 3. Los cortos tiempos de subida de las señales de la RPC (alrededor de 300ps) hacen que el uso del discriminador por fracción constante no produzca una gran mejora respecto al método de discriminación convencional. Incluso la necesidad de un flip-flop adicional puede no suponer mejora alguna. Adicionalmente, para reducir el error producido debido a la diferencia de amplitudes de la señal de entrada, se realiza también la medida de la carga de la señal de entrada. Dicha información está relacionada con la amplitud de la señal de entrada, lo cual permite realizar una corrección de la medida de tiempos dada por la señal de salida del comparador. La DBO proporciona, por tanto, información temporal e información de la carga. Ambas magnitudes son codificadas de forma que son enviadas en un único pulso digital. El momento en que aparece dicho pulso indica la información de tiempo, y la anchura de la señal digital indica la carga del pulso detectado. Para recoger la información sobre la carga se utiliza el método de Charge­to­Width , que consiste en la integración de la señal de la RPC amplificada (actuando de shaper para hacer la señal de entrada más lenta y aumentar la resolución de la medida) y su posterior codificación en anchura del pulso siendo el tiempo de descarga del condensador que realiza la integración la magnitud que relaciona la anchura del pulso de salida con la amplitud de la señal de entrada. Una vez digitalizada, la señal de salida de la DBO se convierte en LVDS, aumentando su inmunidad al ruido para su posterior transmisión al sistema de adquisición de datos. La DBO posee una salida adicional que indica cuándo se ha producido disparo, y que servirá para generar una señal de multiplicidad que indique el número de canales disparados en cada momento. El circuito se diseña empleando preamplificadores de ganancia aproximadamente 35dB con ancho de banda que se extiende hasta 2GHz con el fin de producir la menor distorsión posible a la señal de entrada. Una vez amplificada, la señal toma 2 caminos diferentes: por una parte hay un comparador que actúa de discriminador para generar el flanco de subida de la señal de salida, y por otra, la señal es integrada y actúa sobre el latch enable' del comparador para generar el flanco de bajada de la señal digital, determinando la anchura del pulso de salida que contiene información sobre la carga. Dicho latch también se utiliza para evitar posibles redisparos. Los comparadores utilizados emplean lógica PECL para conseguir una alta velocidad, con tiempos de retardo típicos de 500ps, con el fin de reducir el jitter introducido en la generación del flanco de subida que contiene la información temporal. La resolución de tiempos de la señal de salida se verá afectada, además de por el discriminador, por el convertidor PECL a LVDS de salida. La relación entre la carga de la señal de la RPC y la anchura del pulso de salida de la DBO presenta una relación exponencial, debido a la descarga del integrador a través de una resistencia. Este comportamiento no lineal lejos de ser un inconveniente, resulta beneficioso debido a la posibilidad de obtener una mejor resolución en carga para señales pequeñas. 10.5 La Motherboard (MBO) La MBO es la placa que sirve de interface para conectar la Daugherboard al TRB. Cada MBO se conecta a 8 DBO (con 4 canales por DBO). Por tanto, cada MBO dispone de un total de 32 canales. En general, la MBO es una tarjeta de 8 capas que dispone de filtrado de alimentaciones, valores de tensión (thresholds) estables y programables para los comparadores de tiempo de vuelo y carga contenidos en la DBO, y además proporciona una señal de multiplicidad (trigger) de bajo nivel. La MBO contiene las pistas que dirigen las los pulsos digitalizados en la DBO hasta el TRB. Dichas pistas están adaptadas en impedancia para reducir las posibles reflexiones y distorsiones en las señales. Los conectores se han seleccionado de forma cuidadosa, proporcionando buenas características a altas frecuencias. En el trabajo se presenta una detallada descripción del diseño realizado de la MBO. Sus principales funciones son las siguientes: 1. Proporcionar una tensión de salida estable y con bajo rizado/ruido para la alimentación de las DBO. 2. Generar niveles de tensión estables y programables para los umbrales de los comparadores. 3. Concentración de las señales de salida de cada DBO para llevarlas al sistema de adquisición de datos (TRB). 4. Distribución de las señales de test para comprobación de todos los canales. 5. Generación de la señal de multiplicidad (trigger). Para tratar de proporcionar una tensión de salida estable se ha intentado diseñar un sistema distribuido de alimentación que contiene: condensadores de gran capacidad a la entrada del sistema para proporcionar alimentaciones estables de baja frecuencia, condensadores de desacoplo cerca de los integrados para reducir la impedancia de las tensiones de alimentación a alta frecuencia, y por otra parte, se ha empleado una capa exclusivamente para cada una de las alimentaciones para proporcionar un tercer nivel de reducción de impedancia a alta frecuencia reduciendo la inductancia parásita en los retornos de señal. Por otra parte se han utilizado reguladores y ferritas para realizar un filtrado adicional de las tensiones de alimentación a baja y alta frecuencia respectivamente. Los niveles de tensión umbrales para los comparadores se han implementado mediante DACs de 12bits programables mediante interface SPI. Se han empleado 8 comparadores de 8 canales cada uno interconectados en daisy-chain, de forma que existe una única entrada de programación (que está en el primer DAC de la cadena) y los datos se transfieren de forma serie a través de la cadena. Dicho método constituye una forma simple para implementar programación remota. La transmisión de las señales que contienen información de tiempo de vuelo y carga se ha realizado mediante el estándar LVDS, habiendo sido necesario adaptar la impedancia de las de las pistas y poner terminaciones para minimizar reflexiones y distorsiones en la transmisión de la señal. Las señales se dirigen a un único conector central desde donde las señales se transportarán al TRB correspondiente mediante cable plano. La distribución de las señales de test se hace de forma que es posible seleccionar el envío de las señales a canales pares o impares. Dicha selección se realiza en esta primera versión de forma manual. La implementación de la señal de trigger se realiza mediante varias etapas de amplificadores operacionales en configuración sumadora. La salida de la última etapa proporciona unos niveles de tensión adaptados a la entrada del TRB, contribuyendo cada señal de multiplicidad activada en la DBO a -50mV en la señal de salida. 10.6 El sistema de alimentación El diseño del sistema de alimentación se ha diseñado con una estructura distribuida basada en convertidores DC-DC conmutados. El funcionamiento mediante conmutación permite reducir la disipación de potencia, aumentando el rendimiento respecto a los sistemas de alimentación basados en reguladores lineales. El sistema de alimentación está diseñado en base a los requerimientos del detector de RPCs de HADES, generando las tensiones requeridas por las MBOs. La descentralización del sistema aumenta la fiabilidad, reduciendo la probabilidad de fallos críticos que afecten a todo el sistema. El sistema distribuido está basado en 3 niveles. En el primer nivel, conectado al sistema de distribución general se encuentran fuentes de alimentación AC-DC que transforman la energía de la red en una tensión continua de 48V. Esta tensión se distribuye por el detector para alimentar el segundo nivel que está constituido por placas diseñadas a medida que se basan en convertidores DC-DC para convertir los 48V en tensiones más bajas requeridas por el FEE. En el tercer nivel del sistema de alimentación se encuentra la MBO, que incorporando reguladores lineales reduce drásticamente el rizado de baja frecuencia y mediante filtros reduce el ruido de conmutación de alta frecuencia producido por las conmutaciones. El diseño del sistema de alimentación tiene en cuenta las posibles corriente de retorno en modo común que se puedan generar en el sistema, dotando a los convertidores DC-DC de aislamiento galvánico para limitar el retorno de corriente y evitar los posibles problemas derivados. La eficiencia final obtenida del sistema es buena, siendo lo más importante el hecho de que el sistema diseñado provee una respuesta similar a la de fuentes lineales de laboratorio, minimizando el rizado y ruido de conmutación adicional para que no afecte a la medida de tiempos. 10.7 Sistema de monitorización y control El sistema de monitorización y control afecta a diferentes parámetros de operación de la electrónica y del detector que deben ser controlados y/o vigilados para el correcto funcionamiento del experimento y la prevención y detección de posibles fallos de funcionamiento. Los parámetros que forman parte del sistema de monitorización y control no tienen por lo general estrictos requerimientos temporales y no son estrictamente necesarios para el análisis de los datos, sin embargo algunos de ellos son muy valiosos para realizar correcciones de los análisis y de esta forma reducir desviaciones debidas a variaciones de parámetros. El sistema de monitorización y control para el muro de RPC de HADES soporta cinco sistemas diferentes: electrónica frontal, sistema de alimentación, detector, sistema de alta tensión y sistema de gases. Dichos sistemas incluyen parámetros como temperatura, tensiones y corrientes, thresholds', mezcla de gases, etc. Dependiendo del tipo de hardware empleado, el sistema de monitorización y control se divide en dos grupos diferentes, el grupo basado en hardware comercial y el basado en hardware diseñado para cubrir las necesidades especificas. Independientemente del tipo de hardware empleado, el sistema de monitorización utiliza una herramienta común denominada EPICS que permite que usuario interaccione con un sistema único independientemente de la distribución y diferentes tipos de hardware empleado. 10.8 Resultados experimentales Una vez testada la cadena DBO mediante señales de test de un generador de pulsos de laboratorio, en la que se obtuvieron resoluciones de tiempos de 16 ps por canal (23 ps combinada de dos canales). Se procedió a testar igualmente mediante señales de test la cadena DBO+MBO+TRB, obteniendo resoluciones de tiempos de 40 ps. Una vez que el concepto de detector fue validado en una serie de pruebas realizadas en el período 2003-2005 [Alv24, Alv04, Gon05, Fon05], el énfasis fue puesto ya que en garantizar la estabilidad general de los 400 canales electrónicos que equipan cada sextor de RPC, en primer lugar con señales de prueba, y en segundo lugar con cargas de partículas nominales y en un fondo de partículas realista. El detector de RPC junto con toda su electrónica asociada (figura 8.4) fue expuesto a las partículas procedentes de las reacciones de un haz de 12C, y luego a rayos cósmicos. Las pruebas realizadas incluyen la medida de resolución de tiempos, resolución espacial, la eficiencia y la estabilidad, lo que resulta de primordial importancia para la puesta en marcha del detector y la electrónica. Los datos fueron tomados con un sector de la RPC expuesto haces secundarios de las reacciones de una haz de 2AGeV de 12C, con una duración efectiva de ~ 6 s, en blancos de Nb y Be. El sector de la RPC fue montado sobre su soporte y se colocado aproximadamente en su posición nominal y operado con una mezcla de gas compuesta de 90% y 10% C2H2F4 SF6 bajo un flujo continuo de gas de 50 cc/min a un valor nominal de alto voltaje de 5800 V. Ciento sesenta y dos celdas, distribuidas en 27 filas se leyeron mediante la electrónica de front­end y sistema de adquisición de datos. Desde el punto de vista de la electrónica, dos temas principales fueron estudiados durante la prueba completa del sector, la resolución temporal y la estabilidad del sistema. La eficiencia medida del sistema es muy uniforme, alcanzando valores medios del 98%. El solape entre las 2 capas de células de RPC permitió la medida de la resolución de tiempos. Debido a la pequeña distancia entre ambas capas, las variaciones en el tiempo de vuelo de diferentes partículas las atraviesan es despreciable en comparación con el jitter introducido por la cadena electrónica completa. Así, substrayendo el valor de tiempo de vuelo de la misma partícula que va a través de de dos celdas sobrepuestas es posible estimar la resolución de tiempos. Para corregir la contribución de la posición en la que cae la partícula en la celda, la medida de tiempos se realizó en ambos lados de cada celda. De esta forma se obtuvo una resolución de tiempos de 96 ps, y una vez efectuada la corrección mediante la información de carga, la resolución de tiempos mejoró a 73 ps. La estabilidad del sistema se comprobó variando la tasa de trigger y viendo el número medio de pulsos producidos por evento de trigger, obteniendo un sistema estable tan pronto como se detectaron e inhabilitaron los canales de la electrónica defectusos. Se comprobó que el algoritmo QtoW resolvía adecuadamente la carga de las señales de las RPCs de forma estable, pudiendo distinguir claramente las avalanchas respecto a los streamers . Los resultados obtenidos con rayos cósmicos son básicamente similares a los obtenidos en haz, sin embargo se aprecian algunas diferencias atribuidas principalmente a la diferencia en el ángulo de incidencia y energía de las partículas. 10.9 Conclusiones El desarrollo de esta tesis ha contribuido al diseño, desarrollo e integración de la electrónica y sistema de monitorización y control para la mejora del espectrómetro HADES) con la incorporación de un detector de tiempo de vuelo basado en la tecnología de RPC. El nuevo muro de RPC representa una mejora del espectrómetro original que permitirá explorar las colisiones con iones pesados de Au + Au a un máximo de 1,5 GeV/A, lo que contribuye a mejorar la comprensión actual de las propiedades de la materia hadrónica en densidades materia nuclear dos veces por encima de la densidad nuclear. La tecnología de RPC fue propuesta debido a su excelente resolución temporal a bajo costo. En los diferentes capítulos de esta tesis se describe las aportaciones fundamentales de este trabajo, que han consistido en el diseño y desarrollo de parte de la electrónica de front-end, el diseño y desarrollo del sistema de alimentación, y una contribución importante al sistema de monitorización y control del detector. A principios de 2010 el muro RPC finalmente fue instalado en HADES, cumpliendo los requerimientos inicialmente establecidos, obteniendo medidas de resolución de tiempos cercanas a los 70 ps