Система центральных мюонных сцинтилляционных счетчиков установки DO на ускорителе Tevatron(FNAL)

• Автор: Полозов, Павел Альбертович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 84 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Выбор конструкции и изготовление сцинтилляционных счетчиков.

§1.1 Конструкция счетчико в

§ 1.2 Сборка счетчиков. Тестовые испытания на этапе сборки

§1.3 Система для проверки качества сцинтилляционных счетчиков

при массовом производстве

§ 1.4 Радиационные испытания сцинтилляционных счетчиков

Глава 2. Методика и результаты тестовых измерений.

§2.1 Проверка счетчиков

§2.2 Результаты измерений
Глава 3. Автоматизированная система для проверки счетчиков при помощи космических мюонов.
§3.1 Экспериментальная установка для проверки сцинтилляционных счетчиков с использованием космических мюонов
§3.2 Методика измерений
§3.3 Результаты измерений
Глава 4. Монтаж счетчиков в детектор Б0.
§4.1 Установка счетчиков в детектор Б0
§4.2 Подсоединение счетчиков к системе считывания
Глава 5. Распределенная система сбора и обработки информации установки. §5.1 Организация электроники и триггера в установке Б0
§5.2 Система сбора и обработки данных Аср
§5.3 Система калибровки счетчиков Аф
§5.4 Система конторля напряжения питания Аф счетчиков
Глава 6. Результаты, полученные в результате эксплуатации системы. §6.1 Результаты использования счетчиков Аф для идентификации мюонов

§6.2 Измерение светимости
§6.3 Долговременная стабильность
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
В 1983 году в Национальной Ускорительной Лаборатории им Ферми (Фермилаб) начал функционировать ускоритель Теватрон, первоначально названный Удвоителем Энергии, протяженностью четыре мили в окружности (6.4 км). На тот момент и до настоящего времени он являлся самым высокоэнергичным ускорителем. Одним из основных детекторов Теватрона является установка D0. Установка DO [1] предназначена для прецизионных измерений мюонов, электронов и фотонов, а также для измерения с высокой точностью адронов и адронных струй. В сентябре 1992 года на D0 проведен первый физический пуск. Набор данных проводился вплоть до 1996 года. В течение этого времени (RUN I), точнее 2 марта 1995, были получены данные, позволяющие заявить о существовании Топ кварка, последнего неоткрытого кварка из шести, предсказанных, в соответствии со Стандартной моделью. Было принято решение продолжить эксперименты, предварительно проведя изменения в структуре ускорителя и соответственно в основных детекторах. Постройка дополнительного инжектора позволила увеличить число протон-антипротонных столкновений. Анализ работы одного из основных детекторов D0 показал, что для работы с более высокой светимостью, практически все системы детектора требуют коренной модернизации. Все работы по улучшению установки проводились с 1996 по 2000 год.
В создании обновления установки участвовали более 550 физиков из 63 научных центров 17 стран, в том числе из ИТЭФ. Первый пуск в обновленном виде был произведен в январе 2001 года. Набор данных происходит и по настоящее время.
Одним из детекторов установки D0 является мюонная система, которая служит для измерения характеристик мюонов. Мюоны могут быть фоновыми, которые проникают извне и влияют на результат

3. LG003 51.0 137
4. $12А LG004 4736 268 742 43.0 116
5. $325 LG005 63.0 174
6. $102 LG006 42.0 123
7. LG007 53.0 152
8. $50С LG008 57.0 161
9. $8D LG009 45.0 110
10. $87 LG010 4622 2980 765 43.0 115
11. LG011 3097 30223 497 40.0 101
12. $АС LG012 42. 113
13. $722 LG013 3150 29957 577 44.0 106
14. $51В LG014 3163 29667 465 51.0 142
15. $707 LG015 2678 26767 605 42.0 101
Пропущенные поля в таблице означают, либо счетчик не установлен, либо собирался не в ИТЭФ.
В соответствии с проведенными измерениями все счетчики были распределены на группы. В каждой группе находятся счетчики с близкими значениями напряжения питания, то есть выходной сигнал со счетчика при этом напряжении попадает в один из диапазонов приведенный выше. Счетчики одной группы по геометрии закрывают сегмент детектора с одинаковым угловым размером и принадлежат одной группе по напряжению. В условиях реального эксперимента не представляется возможным оперативно проверить счетчики на космических мюонах. Поэтому, были проведены сравнительные тесты с использованием источника радиоактивного излучения. Результат сравнения отклика счетчика на источник и космические мюоны для одной из групп показан на рис. 13. Видно, что отклики счетчиков одной группы на два типа воздействия эквивалентны.
Для удобства дальнейшей эксплуатации системы была создана база данных на все счетчики. Эта база представляет собой файл, созданный в программе Microsoft Access (рис. 14). В данный файл помещена вся первичная информация о счетчиках, их параметрах и результаты