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Description
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um detector de múons de mesa destinado ao estudo e ao mapeamento da incidência de radiação cósmica em diferentes regiões e altitudes. O sistema utiliza como elemento sensor um plástico cintilador orgânico constituído por matriz de poliestireno dopada com fluoróforos, responsável pela emissão de fótons decorrente da passagem de partículas ionizantes. Para aumentar a eficiência de coleta óptica, o cintilador é envolvido por folha de alumínio e posteriormente selado, mantendo apenas a região destinada ao acoplamento óptico com o Fotomultiplicador de Silício (Silicon Photomultiplier — SiPM) MICROFC-60035-SMT-TR. A alimentação é realizada por bateria de íons de lítio associada a conversores CC-CC elevadores independentes, sendo o TPS61170 responsável pela geração de aproximadamente 29,5 V para a polarização reversa do SiPM e o MT3608 pela alimentação de 5 V dos demais circuitos. O sinal analógico produzido pelo SiPM é submetido a uma cadeia de condicionamento composta por amplificadores operacionais de alta velocidade OPA356 e por um detector de pico ativo, permitindo a retenção temporária da amplitude do pulso para posterior conversão pelo conversor analógico-digital do microcontrolador ESP32. O firmware, desenvolvido utilizando o framework ESP-IDF, executa a aquisição dos eventos, o gerenciamento de energia, a identificação temporal e o armazenamento local das medições em memória Flash, possibilitando a preservação dos dados mesmo durante períodos sem conectividade. A transmissão é realizada por Wi-Fi utilizando o protocolo Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), em ciclos de comunicação destinados à redução do consumo energético. Os eventos permanecem armazenados localmente até a confirmação de seu processamento pela infraestrutura remota, permitindo sua retransmissão em caso de falha. O Node-RED atua como camada central de integração da arquitetura IoT, recebendo as mensagens provenientes do broker MQTT, validando e processando os dados e encaminhando os eventos para armazenamento no InfluxDB. Além disso, o fluxo desenvolvido no Node-RED participa do mecanismo de confirmação em nível de aplicação, permitindo ao ESP32 identificar quais eventos foram efetivamente processados. O InfluxDB é utilizado como banco de dados de séries temporais para o armazenamento das medições, incluindo informações como instante de detecção, amplitude do pulso e identificação do dispositivo, possibilitando consultas e análises da evolução temporal das contagens. Paralelamente, uma aplicação desenvolvida em Streamlit utiliza um banco de dados SQLite para armazenar informações cadastrais e de localização dos detectores, associando cada dispositivo ao respectivo ponto de medição. A integração entre a interface Streamlit, o SQLite e os dados armazenados no InfluxDB permite consultar e comparar os eventos registrados em diferentes locais. Dessa forma, o sistema integra detecção de partículas, condicionamento analógico, aquisição embarcada, persistência local, comunicação MQTT, processamento pelo Node-RED, armazenamento temporal no InfluxDB e gerenciamento das informações de localização por meio de SQLite e Streamlit, constituindo uma arquitetura voltada a aplicações acadêmicas, de pesquisa e ensino.
| CPF | 13697096680 |
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