«Optimización de un Sistema de Detección de Muones Originados por Rayos Cósmicos con Sensores Fotomultiplicadores de Silicio (SiPM) y Geometría Variable», se denomina el Trabajo Final de Grado (TFG) que presentaron los ahora ingenieros Matías Nicolás Bertoli Ortega y Giovanni Battista Secchia González, como prueba final para egresar de la carrera de Ingeniería Mecatrónica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA). La defensa del trabajo se realizó el miércoles 14 de Diciembre de 2022 en la Institución.

El planeta Tierra es sometido constantemente a un bombardeo de partıculas denominadas rayos cósmicos compuestos principalmente por protones y núcleos atómicos. La defensa del planeta ante dichos rayos cósmicos es el campo magnético terrestre, que presenta una anomalía llamada la Anomalía Magnética del Atlántico Sur, donde los valores de campo son significativamente inferiores a aquellos estimados por el modelo dipolar. Paraguay, al ubicarse en dicha región, se encuentra donde la intensidad del campo magnético es mınima con respecto al resto del planeta.

El objetivo del Trabajo Final de Grado fue el diseño e implementación de dos sistemas de detección de muones con geometría variable, con la finalidad de medir el flujo y los ángulos de penetración de dichas partıculas para analizar los efectos de la Anomalía Magnética del Atlántico Sur. ́Los sistemas de detección implementados se basan en la utilización de materiales centelladores que emiten fotones producidos por los muones, que luego son capturados por sensores fotomultiplicadores de silicio (SiPM) que las transforman en señales que serán acondicionadas mediante un placa electrónica que admite hasta 16 de estos sensores en conjuntos de 4. Las señales de estos son amplificadas, comparadas con una referencia y digitalizadas por medio de un comparador por histéresis y un dilatador temporal con la finalidad de procesarlas mediante un dispositivo FPGA. Este dispositivo también controlará el punto de trabajo y el tiempo de muestreo de los detectores. Estos vendrán en dos configuraciones diferentes independientes entre si, uno con centelleadores de 50 cm x 50 cm apilados en un mismo eje con la posibilidad de rotar con respecto al ángulo cenital, y otro con centelleadores de 25 cm x 25 cm en configuración de cruz con la finalidad de detectar muones con ángulos de incidencias en un rango específico. El análisis de las mediciones realizadas concluye que la mismas se ajustan correctamente a la distribución esperada. También se observó una correlación con detectores con arquitecturas similares disponibles en el laboratorio de Mecánica y Energía de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA) validando de esta manera el sistema de detección.