Please use this identifier to cite or link to this item: http://artemis.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/13419
Title: Study And Simulation Of The Radiation Background Of The Atlas Experiment At Cern Using The Monte Carlo Method
Authors: Μαρία Λυμπεραίου
Γαζής Ευάγγελος
Keywords: ανιχνευτής atlas
lhc
εσωτερικός ανιχνευτής
θερμιδόμετρο
φασματόμετρο μιονίων
σύστημα σκανδαλισμού
υπόβαθρο ακτινοβολίας
θωράκιση
επιδράσεις ακτινοβολίας
μέθοδος monte carlo
λογισμικό mcnp
Issue Date: 20-Apr-2017
Abstract: Ο ATLAS είναι ένας από τους δύο ανιχνευτές γενικού σκοπού στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN. Διερευνεί ένα ευρύ πεδίο φυσικής, από την αναζήτηση του μποζονίου Higgs μέχρι την ύπαρξη επιπλέον διαστάσεων και σωματιδίων που μπορούν να δημιουργήσουν σκοτεινή ύλη. Ο ανιχνευτής ATLAS αποτελείται από ομοαξονικούς κυλίνδρους αυξανόμενης ακτίνας περί το σημείο αλληλεπίδρασης όπου οι δέσμες πρωτονίων από τον LHC συγκρούονται. Μπορεί να χωριστεί σε τέσσερα κύρια κομμάτια: ο Εσωτερικός Ανιχνευτής, η εσώτερη διάταξη, ανιχνεύει την κίνηση φορτισμένων σωματιδίων, καθώς αυτά απομακρύνονται από το σημείο αλληλεπίδρασης. Οι καταγραφόμενες τροχιές που ανιχνεύονται από τις αλληλεπιδράσεις σωματιδίων-ανιχνευτή ως ένα πλήθος διακριτών σημείων αποτελούν το πρώτο βήμα στην αναγνώριση μέχρι πρότινος άγνωστων σωματιδίων. Τα θερμιδόμετρα μετρούν την ενέργεια ουδέτερων και φορτισμένων σωματιδίων αλληλεπιδρώντας με αυτά, με αποτέλεσμα τη δημιουργία καταιγισμό δευτερευόντων σωματιδίων. Το φασματόμετρο μιονίων, το εξώτερο τμήμα του ανιχνευτή, πραγματοποιεί επιπλέον μετρήσεις πολύ διαπεραστικών μιονίων, τα οποία είναι ικανά να διαπεράσουν τα εσώτερα στρώματα χωρίς αλληλεπίδραση. Τέλος, το σύστημα μαγνητών καμπυλώνει φορτισμένα σωματίδια στον Εσωτερικό ανιχνευτή και στο Φασματόμετρο μιονίων, η κατεύθυνση κίνησής τους και ο βαθμός καμπύλωσης υποδεικνύουν το φορτίο και την ορμή του αντίστοιχα.Ο ανιχνευτής δημιουργεί δυσκόλως διαχειρίσιμα σε όγκο ακατέργαστα δεδομένα: περίπου 25 megabytes ανά γεγονός, πολλαπλασιαζόμενα επί 40 εκατομμύρια διασταυρώσεις δεσμών ανά δευτερόλεπτα στο κέντρο του ανιχνευτή, παράγοντας συνολικά 1 petabyte ακατέργαστων δεδομένων ανά δευτερόλεπτο. Έτσι, χρειάζεται ένα σύστημα σκανδαλισμού ώστε να επιλέγει εν δυνάμει ενδιαφέροντα γεγονότα προς αποθήκευση σε πραγματικό χρόνο έτσι ώστε να ελαχιστοποιείται η επίδραση διεργασιών υποβάθρου. Το σύστημα σκανδαλισμού του ATLAS χρησιμοποιεί απλές πληροφορίες για την αναγνώριση των πιο ενδιαφερόντων γεγονότων τα οποία διατηρούνται για περαιτέρω ανάλυση. Το σύστημα απόκτησης δεδομένων λαμβάνει και αποθηκεύει τα δεδομένα του γεγονότος από τα ειδικά ηλεκτρονικά ανάγνωσης των ανιχνευτών. Το υπολογιστικό πλέγμα χρησιμοποιείται εκτεταμένα για την ανακατασκευή γεγονότων, επιτρέποντας την παράλληλη επεξεργασία σε δίκτυα υπολογιστών σε όλο τον κόσμο.Ένα μεγάλο πρόβλημα στον ανιχνευτή ATLAS είναι το μεγάλο υπόβαθρο ακτινοβολίας προερχόμενο από τις συγκρούσεις στο σημείο αλληλεπίδρασης. Αυτό το υπόβαθρο προκαλεί διάφορα προβλήματα, όπως βλάβη στους ανιχνευτές πυριτίου και στα ηλεκτρονικά ανάγνωσης, γήρανση των υποανιχνευτών, εναποθέσεις ακτινοβολίας που αλλοιώνουν τα ηλεκτρονικά σήματα ή καταστρέφουν τα εξαρτήματα, και σήματα υποβάθρου που προκαλούν εσφαλμένους και τυχαίους σκανδαλισμούς. Για τον περιορισμό των συνεπειών αυτών, ο ATLAS χρησιμοποιεί σχεδόν 3000 τόνους θωράκισης σε πολυστρωματικό σχεδιασμό, εκμεταλλευόμενος τις απορροφητικές ικανότητες διαφορετικών υλικών.
URI: http://artemis-new.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/13419
Appears in Collections:Διπλωματικές Εργασίες - Theses

Files in This Item:
File SizeFormat 
DT2017-0077.pdf9.54 MBAdobe PDFView/Open


Items in Artemis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.