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This project aimed to characterize and calibrate the triple Gas Electron Multiplier (triple-GEM) detector owned by the CRYOMAG research group at Universidad Nacional de Colombia, as well as to determine its possible applications in medical dosimetry. The detector's response to various sources of radiation was characterized in terms of amplitude, duration, shape, and polarity of pulses, as well as its efficiency, gain, energy resolution, and temporal resolution. The triple-GEM detector's energy proportionality was calibrated using the spectrum of an Iron-55 radioactive source. Then, the detector was used to measure radiation doses from this source using four different methods, as well as the dose from a medical portable X-ray machine at varying peak tube voltages and tube currents. Obtained doses were compared to reference values. The characteristic properties of the detector were found to be an energy resolution of 19.5%, a temporal resolution of at least 40ns, and a maximum gain of 5E6. For the dose measurements, a calibration coefficient of 1.13E4 was obtained against the respective reference values of each source of radiation. There was a good agreement between the four dose-measuring methods for the Fe-55 source. It was concluded that the triple-GEM detector can be reliably used as a dosimeter, especially for nuclear medicine applications. Resumen: El objetivo de este proyecto fue caracterizar y calibrar el detector triple Multiplicador de electrones Gaseoso (triple-GEM) que pertenece al grupo de investigación CRYOMAG de la Universidad Nacional de Colombia, al igual que determinar sus posibles aplicaciones en dosimetría médica. La respuesta del detector frente a varias fuentes de radiación fue caracterizada en términos de amplitud, duración, forma y polaridad de los pulsos, como también su eficiencia, ganancia, resolución de energía y resolución temporal. La proporcionalidad de energía del detector triple-GEM fue calibrada utilizando el espectro de una fuente radiactiva de hierro-55. Posteriormente, el detector fue utilizado para medir la dosis de radiación de esta fuente mediante cuatro métodos distintos, como también la dosis de una máquina de rayos X portátil a varios voltajes y corrientes del tubo. Las dosis obtenidas fueron comparadas con los valores de referencia. Las propiedades características del detector fueron una resolución de energía del 19.5%, una resolución temporal de al menos 40ns y una ganancia máxima de 5E6. Para las mediciones de dosis se encontró un coeficiente de calibración de 1.13E4 contra los valores de referencia de cada fuente de radiación. Se dio un buen acuerdo entre los cuatro métodos de medición de dosis que se utilizaron con la fuente de Fe-55. Se concluyó que el detector triple-GEM puede ser utilizado adecuadamente como dosímetro, especialmente para aplicaciones en medicina nuclear. Maestría

Resumen Se construyó y caracterizó un detector gaseoso de partículas tipo "cámara proporcional multialambres", conocida por sus siglas en inglés como MWPC. El detector consta de un circuito electrónico dentro de una caja hermética de acrílico en una atmósfera de gas apropiado. Una vez verificado su funcionamiento mecánico y eléctrico, se realizó la caracterización como detector de partículas. Se midió la curva característica, consistente en la carga eléctrica colectada en los electrodos en función del voltaje aplicado. Luego se midió la curva de conteo de muones provenientes de la radiación cósmica en función del voltaje, conocida como "curva Plateau". Las mediciones se realizaron con diferentes mezclas de gases: 100% Aire, 100% Ar, 100% CH4 y 90%Ar+10% CH4 (P10). En los resultados se discute el funcionamiento del detector para distintos voltajes, con estas mezclas de gas. El mejor desempeño fue obtenido con la mezcla P10, para la cual el detector funciona en la región proporcional, para voltajes entre 3700 V y 4000 V, con un voltaje óptimo de operación de 3850 V. Abstract We have built and characterized a gaseous particle detector of the type "multiwire proportional chamber", known as MWPC. The detector consists of an electronic circuit inside a hermetically sealed acrylic box, in an appropriate atmosphere of gas. Once the mechanical and electrical operation was verified, we performed the characterization as a particle detector. We measured the characteristic curve, consisting of the electrical charge collected at the electrodes, as function of applied voltage. Then we measured the count rate, for muons from cosmic radiation, versus voltage, known as "Plateau curve". These measurements were performed with different mixtures of gases: 100%Air, 100% Ar, 100% CH4 and 90% Ar+10% CH4 (P10). In the results we discuss the operation of the detector at different voltages, for these gas mixtures. The best performance was obtained with the P10 mixture, for which, the detector works in the proportional region, for voltages between 3700 V to 4000 V, with an optimal operating voltage of 3850 V.

The Compact Muon Solenoid experiment at the CERN Large Hadron Collider will study protonproton collisions at unprecedented energies and luminosities. In this article we providefi rst a brief general introduction to particle physics. We then explain what CERN is. Thenwe describe the Large Hadron Collider at CERN, the most powerful particle acceleratorever built. Finally we describe the Compact Muon Solenoid experiment, its physics goals,construction details, and current status.El experimento Compact Muon Solenoid en el Large Hadron Collider del CERN estudiarácolisiones protón protón a energías y luminosidades sin precedente. En este artículo presentamos primero una breve introducción general a la física de partículas. Despuésexplicamos lo que es el CERN. Luego describimos el Large Hadron Collider, el más potente acelerador de partículas construido por el hombre, en el CERN. Finalmente describimos el experimento Compact Muon Solenoid, sus objetivos en física, los detalles de su construcción,y su situación presente.