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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
CORDIS

Breaking down aging phenomena in Resistive Plate Chambers operated with eco-friendly gas mixtures

Descripción del proyecto

Hacia mezclas de gases más ecológicas en los detectores de partículas

Con el Reglamento (UE) 2024/573 se está eliminando gradualmente el tetrafluoroetano (R134a), un gas de efecto invernadero utilizado habitualmente en las cámaras de placas resistivas (RPC, por sus siglas en inglés) para la detección de partículas. Se está investigando una alternativa más respetuosa con el clima, el tetrafluoropropeno (HFO). Sin embargo, aún no se conoce del todo sus efectos químicos a largo plazo en los componentes del detector. El equipo del proyecto EcoRPCchem, que cuenta con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, estudia cómo influyen las mezclas de gases a base de HFO en el envejecimiento de las RPC. Los investigadores comparan las propiedades eléctricas y químicas de materiales nuevos e irradiados mediante técnicas como la espectroscopía de energía dispersiva de rayos X, microscopios electrónicos de barrido y las mediciones de resistividad. Sus conclusiones se incorporarán a un modelo predictivo y un código de simulación para evaluar la durabilidad de los futuros sistemas basados en HFO.

Objetivo

With the enforcement of EU regulations 2024/573, the production and usage of Tetrafluoroethane (R134a) has been strongly regulated. This gas is a key component in the gas mixture of Resistive Plate Chambers, a detector technology widely employed in high-energy physics. A potential, more environment-friendly, substitute for this gas is Tetrafluoropropene (HFO) and several promising HFO-based mixtures have been proposed. The long-term behavior (aging) of RPCs operated with these mixtures is typically studied by exposing several detectors flushed with an HFO-based gas mixture to a radioactive source and by studying the stability of the absorbed current and RPC performance over time

Experimental tests are crucial to spot and quantify aging effects, but can rarely provide an explanation for their origin. This requires a deeper understanding of the microscopical modifications of the materials induced by the HFO decomposition when exposed to irradiation. This project aims at breaking down the aging phenomena of several RPC components in their basic building blocks by comparing the chemical (EDX spectroscopy and SEM analyses) and electrical (resistivity) features of new and aged samples of RPC materials. The results of these analyses will be used to formulate a model to describe the observed effects and develop a simulation code, allowing for a systematic test of the aging properties of different HFO-based gas mixtures.

I will carry out my research at the High Voltage Laboratory of the ETH Zurich University and at the Physics Department at the University of Torino, with the guidance of Prof. Christian Franck and Martino Gagliardi, leading experts on eco-friendly high-voltage gaseous insulation and RPC detectors respectively, while the chemical analyses will be performed at the CERN chemical laboratory.

On a personal level, this project will strengthen my academic profile significantly and provide an ideal training ground for my project- and time-management skills.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinador

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI TORINO
Aportación neta de la UEn
€ 388 940,52
Dirección
VIA GIUSEPPE VERDI 8
10124 Torino
Italia
Región
Nord-Ovest Piemonte Torino
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

Socios (3)