Исследование характеристик слоеных сцинтилляционных калориметров для эксперимента LHCb

• Автор: Прокудин, Михаил Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
Введение

1 Современные электромагнитные калориметры

1.1 Калориметры типа «шашлык»

2 "Установка LHCb и её калориметрическая система

2.1 Ускоритель LHC

2.2 Рождение Ь-кварков на LHC

2.3 Детектор LHCb

2.3.1 Система восстановления треков

2.3.2 Детекторы черенковского излучения

2.3.3 Мюонный детектор
2.3.4 Магнит, вакуумная камера
2.3.5 Калориметрическая система
2.4 Физические задачи калориметра
2.5 Требования к характеристикам калориметрической системы
2.5.1 Сцинтилляционные счётчики SDP и PRS
2.5.2 Электромагнитный калориметр
2.5.3 Адронный калориметр
3 Электромагнитный калориметр LHCb
3.1 Общие характеристики
3.1.1 Описание мониторной системы
3.2 Конструкция модуля
3.3 Сборка модуля

3.4 Контроль качества модулей электромагнитного калориметра
3.4.1 Контроль качества входящих материалов
і 3.4.2 Контроль качества при производстве сцинтилляционных пластин
3.4.3 Контроль качества спектросмещающих волокон
3.4.4 Измерения на космическом стенде
3.4.5 Измерение световыхода
4 Измерения на пучке частиц
4.1 Описание установки
4.1.1 Прототип мониторноп системы
4.2 Измерение координат точки попадания частиц пучка в калориметр
4.3 Измерение свойств калориметрических модулей
4.3.1 Калибровка модулей по энергии
4.3.2 Световыход
4.3.3 Энергетическое разрешение
4.3.4 Однородность отклика
5 Моделирование неоднородности отклика калориметров типа «шашлык»
5.1 Программа моделирования светосбора
5.2 Оптическая модель сцинтилляционной пластины
5.3 Измерение толщины сцинтилляционных пластин
5.4 СЕАІЧТ-моделирование тестовой калориметрической сборки
6 Обсуждение результатов
6.1 Сравнение результатов измерений и моделирования однородности
отклика калориметра
6.2 Влияние оптических параметров на неоднородность отклика светосбора
Заключение
Благодарности
Список иллюстраций

Список таблиц

Таблица 3.1. Основные параметры электромагнитного калориметра ЬНСЬ.
Технология «Шашлык»
Сцинтиллятор PSM — 115 © 2.5%р — terphenil © 0.01%РОРОР
Поглотитель Свинец
Отношение объёмов 2
свинецхцинтнллятор
Радиус Мольера 3.5 см
Радиационная длина 1.64 см
Полная длина 42 см (25 Х0)
Таблица 3.2. Структура электромагнитного калориметра ЬНСЬ.
Внутренняя секция Средняя секция Внешняя секция
Внутренний размер, х х у, см2 65 х 65 194 х 145 388 х
Внешний размер, х х у, см2 194 х 145 388 х 242 776 х
Размер ячейки, см2 4.04 х 4.04 60.6 х 6.06 12.12 х
Количество модулей 176 448 2688
Число каналов 1472 1792 2688
форм модули сгруппированы в двухрядные горизонтальные структуры. Каждая структура была стянута стальной лентой толщиной 0.1 мм и шириной 400 мм. Полоски стальной ленты такой же ширины и толщиной 0.2 мм были размещены между рядами модулей в каждой структуре для равномерного распределения мёртвого вещества в калориметрической системе. Натяжение стальных лент обеспечивалось с помощью специального механического устройства, расположенного на металлическом каркасе калориметрической системы, для плотной и равномерной упаковки модулей и точного позиционирования структур относительно друг Друга.
48 центральных модулей, подверженных наибольшей радиационной нагрузке, возможно, потребуют замены, если их характеристики значительно ухудшатся из-за радиационного повреждения после 5 лет работы установки. Для их замены модули четырёх вертикальных столбцов каждой половины калориметрической