Ανιχνευτές και Μεθοδολογία

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Ανιχνευτές και Μεθοδολογία"

Οὐρανός Δάβης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΕ IΙ Ανιχνευτές και Μεθοδολογία Ευάγγελος Ν. Γαζής, Καθηγητής ΕΜΠ Βενέτης Πολυχρονάκος, Ερευνητής BNL 1

2 Πειράματα CERN Όλα τα προηγούμενα συμπεράσματα έχουν ληφθεί υπόψη για την σύνθεση των ανιχνευτικών συστημάτων Πειράματα εράμα ασο στον επιταχυντή LEP ALEPH, OPAL, L3, DELPHI Πειράματα σταθερού στόχου NA48 Πειράματα στον επιταχυντή LHC ATLAS, CMS, LHCb, ALICE 2

3 3

4 4

5 See ATLAS 5

6 Ανιχνευτής Τροχιών 6

7 Θερμιδόμετρα του ATLAS ( η <5) Tile barrel Tile extended barrel LAr hadronic end-cap (HEC) LAr EM end-cap (EMEC) LAr EM barrel LAr forward calorimeter (FCAL) 7

8 Φασματόμετρο Μιονίων του ATLAS Θάλαμοι μέτρησης ακρίβειας: - MDTs στο κυλινδρικό μέρος και τα πλαϊνά, -CSCs σε περιοχές μεγάλης ωκύτητας στις πιο εσωτερικές πλαϊνές περιοχές Θάλαμοι Σκανδαλισμού: -RPCs στο κυλινδρικό μέρος - TGCs στα πλαϊνά Σύστημα ευθυγράμμισης ακριβείας 8

9 See 9

10 Εγκάρσιο τμήμα του ανιχνευτή CMS Πατήστε στο είδος του σωματιδίου για να δείτε πως αλληλεπιδρά με το CMS Πατήστε escape για να συνεχίσετε σε άλλη διαφάνεια 10

11 Από το τέλος του προηγούμενου αιώνα μέχρι σήμερα NA11: cm 2 αισθητήρας με cm 2 ηλεκτρονικά 11

12 NA11: 1981 LEP 3 strip barrel layer + 2 very forward ministrip + 1 very forward pixel layer 12

13 Intermediate Silicon Layers in FNAL 2000 DELPHI Ο Μεγαλύτερος Ανιχνευτής Πυριτίου: 7.5m² 13

14 Outer barrel structure nside the thermal screen CMS Εσωτερικός Ανιψνευτής Τροχιών A petal (Cost of a Mercedes) nner Barrel: L4+ complete The tracker endcap in its cradle 14

15 CMS a status I mean some pictures) Intermediate Silicon Layers FNAL Across the End of Last Century and the Beginning of the 2nd Millennia 2000 NA11: 1981 Outer barrel structure inside the thermal screen DELPHI 1996 Inner Barrel: L4+ complete p 2,4m NA11: 1981 A petal (Cost of a Mercedes) m² LEP 3 strip ti b barrell llayer + 2 very forward 5,4m ministrip + 1 very fforward d pixel i l layer 9 cm2 Sensor with cm2 electronics CMS 2007 Actual: world largest Silicon Tracker. 7.5m² The tracker 15 endcap in its cradle

16 Υπεραγώγιμο Πηνίο CMS EBW Chamber Magnetic length Free bore diameter 12.5 m 6 m Insert with superconductor Central magnetic induction 4 T Nominal current 20 ka Stored energy 2.7 GJ Magnetic Radial Pressure 64 Atmospheres Weight 220 t s.c cable: All 21 lengths finished 16

17 Αδρονικό Θερμιδόμετρο : Κύλινδρος & Βάσεις HE- HB+ Assembly of 2 half barrels HB+ & HBand two endcaps HE+ & HE- completed in 03 (brass+ scint) 17

18 Ηλεκτρομαγνητικό Θερμιδόμετρο μ ρ 10m 3 crystals tl barrel crystals endca p crystal s Υψηλή διακριτική ικανότητα, μικρή ανομοιογένεια (0.5%) Λειτουργεί σε μαγνητικό πεδίο Ανιχνευτές των 4TΣωματιδίων Μεγάλης πυκνότητας κρύσταλλοι για Ιουνίου τη μέτρηση 2008 ηλεκτρομαγνητικών κατοιγισμών

19 Σύστημα Ανίχνευσης Μιονίων Περιλαμβάνεια σύστημα ευθυγράμμισης ακριβείας Reduced RE system η < ME4/1 restored 19

20 LHCb 20

21 Υποδομή ενός πειράματος Τα πειράματα ΔΕΝ είναι μόνο ανιχνευτές Χρειάζονται: Σύστημα αυτομάτου ελέγχου των ανιχνευτών Λήψη δεδομένων ΕΚΤΟΣ και παρακολούθηση Ανάλυση των δεδομένων που κατεγράφησαν 21

22 ATLAS: εγκατάσταση υποδομής Πλήρης κρυογενικός σταθμός Υπόγεια κοιλότητα υποδοχής του ανιχνευτή

23 40 MHz 75 khz ~2 2kHz ATLAS: Σκανδαλισμός, Λήψη Δεδομένων και Σύστημα αυτομάτου ελέγχου RoI Builder L2 Supervisor Trigger LV L1 H LVL2 RoI ROIB L2 N/work L2 Proc Unit L2P L2N Event Filter Processors L T Event Filter EFP EFP EFP EFP 40 MHz 2.5 μs RoI data = 1-2% ~ 10 ms L2SV ~ sec Lvl1 acc = 75 khz RoI requests Lvl2 acc = ~2 khz ~4 GB B/s EFacc = ~0.2 khz Calo MuTrChOther detectors ROD ROS ROD 120 GB/s ROD ROB ROB ROB DFM EB SFI EFN EBN D E T R/O DAQ FE Pipelines Read-Out Drivers 120 GB/s Read-Out Links Read-Out Buffers Read-Out Sub-systems D A ~2+4 GB/s T Dataflow Manager A Event Building N/work F Sub-Farm Input L Event Builder O W Event Filter N/work SFO Sub-Farm Output ~ 200 Hz ~ 300 MB/s 23

24 CMS: Σκανδαλισμός και Σύστημα λήψης δεδομένων Pi Principlei Implementation 40 MHz Fully scalable: 100kHz 8 x (12.5 khz DAQ units) Plan to install 4 units for LHC start-up 100Hz 24

25 Σκανδαλισμός & Λήψη Δεδομένων Μεγάλη προσπάθεια τον τελευταίο χρόνο για να λειτουργήσει το σύστημα λήψης δεδομένων χρησιμοποιώντας πρότυπες μονάδες και ομοιοποιητές Κλίμακα 1:8 του συστήματος λήψης δεδομένων (preseries) εγκατεστημένων στο Point 5, δοκιμάζοντας την τελική λειτουργικότητα και την συνήθη επίδοση 25

26 Σύστημα Αυτομάτου LHC Layer Structure Technologies Storage Configuration DB, Archives, Log files, etc. Commercial Custom FSM WAN Supervision i SCADA LAN Other syste ems (LHC, Safety y,...) Controller/ PLC Field Bus VME LAN Process Management OPC DIM Communication Protocols PLC/UNICOS VME Node Node Experimental equipment Field Management Field buses & Nodes Sensors/devices Based on an original idea from LHCb 26

27 Σύστημα Ασφάλειαςφ ς Ανιχνευτήχ ή Κοινό Σύστημα για: Ασφάλεια του ανιχνευτή του πειράματος Ανάπτυξη σε καθιερωμένη τεχνολογία Χαρακτηριστικά Ανεξάρτητο σύστημα (front-end) ικανό να λειτουργεί από μόνο του για να εξασφαλίζει τον ανιχνευτή Συνοπτικό σύστημα (back-end) για να πληροφορεί άμεσα τους υπεύθυνους ασφάλειας 27

28 Συνδεσμολογία μ γ του Πειράματοςρ μ ς Λειτουργικότητα που ομαδοποιείται σε Μονάδες Ασφάλειας του Ανιχνευτή Όλα τα Συστήματα Ασφάλειας του Ανιχνευτή (ΣΑΑ) είναι ίδια. Κάθε ΣΑΑ είναι υπεύθυνο για μια διαφορετική περιοχή (γεωγραφική). Από 2 μέχρι 4 ΣΑΑ συνήθως, 16 ΣΑΑ το μέγιστο δυνατό ανά πείραμα. 28

29 Experiment sp Configurationg Back-end Front-end Functionality grouped into Detector CERN LAN Control Safety Room Units DSS COM All DSUs are alike. Each DSU is Shaft responsible for a distinct geographic PROFIbus Optical Link area. 2-4 DSUs typical, 16 DSUs at maximum possible per experiment. Surface Cavern 29

30 Ερωτήσεις?? 30

Σχετικά έγγραφα

Ανιχνευτές και Μεθοδολογία

ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΕ Ανιχνευτές και Μεθοδολογία Ευάγγελος Ν. Γαζής, Καθηγητής ΕΜΠ Βενέτης Πολυχρονάκος, Ερευνητής BNL Ανιχνευτές Σωματιδίων, Αύγουστος 2015 1 Σύνοψη Εισαγωγή και Αντικείμενο Μελέτης