Publicação

Contribution to construction and performance tests of the ALFA/ATLAS/LHC

Detalhes bibliográficos
Resumo:	ATLAS é um dos quatro detectores principais de partículas instalados no acelarador LHC. Foi projetado e construído para estudar colisões protão-protão e colisões entre iões pesados. É um detector de partículas que tem como objectivo geral a procura de novas partículas relacionadas com o mecanismo de quebra espontânea de simetria e investigar teorias para além do Modelo Padrão. Uma peça essencial para as medidas do programa de física de ATLAS é a determinação precisa da luminosidade integrada, ∫ Ldt, onde L é a luminosidade instantânea. O trabalho apresentado nesta tese foi realizado no âmbito do Grupo Português de ATLAS e dentro da colaboração com o Grupo de Trabalho de ALFA. Esta tese descreve o trabalho realizado para projetar, construir e testar um sistema de oito detectores para medir a dispersão elástica de protões a ângulos muito pequenos (3:5 µrad), atingindo a região de interferência coulombiana e, desta forma, permitir a medição da luminosidade absoluta utilizando a secção eficaz eletromagnética. Com este sistema de detectores, chamado ALFA, a sigla para Luminosity Absolute For ATLAS, esperamos alcançar uma precisão na medição de luminosidade de cerca de 97%. O ALFA é um detector de traços de fibra ópticas cintilantes que detecta partículas que atravessam o detector e induzem o processo de cintilação. As fibras ópticas, necessárias para a construção do detector, foram polidas e aluminizadas numa das faces laterais para melhorar o rendimento de colecção de luz de cintilação. Durante esta fase eu contribuí para o controle de qualidade (CQ) das fibras cintilantes classificando-as em termos de rendimento de colecção de luz para disponibilizar essa informação durante a colagem das fibras no detector. Após o CQ e a separação das fibras ópticas foi obtido um RMS < 5%. Depois da construção, os detectores ALFA foram sujeitos a testes com feixes de partículas de altas energias. Foi usado um detector de silício, chamado EUDET, para determinar a resolução espacial dos detectores ALFA. Nos testes com feixe a minha contribuição em 2009 foi na análise dos dados e em 2010 a realização do teste e a análise de dados. Na análise de 2009, reconstruí traços no telescópio EUDET que foram usados em estudos posteriores pela colaboração ALFA, estudei o desempenho do telescópio EUDET e testei o seu alinhamento interno. Foi obtida uma resolução espacial de 3 - 4 µm para o telescópio EUDET na posição do ALFA e aproximadamente um traço por evento, condições optimas para o estudo do desempenho do detector ALFA. Em 2010 a minha contribuição para análise foi focada no desempenho do detector ALFA, nomeadamente no estudo da eficiência de cada camada, na multiplicidade de hits por camada, no varrimento de parâmetros do MAPMT, no estudo da contribuição do ruído para o sinal em cada camada e na resolução espacial. Foi encontrada uma eficiência de 93%, uma multiplicidade perto de um (1) e um ruído na ordem de 0.3%. Foi obtida uma resolução espacial de ~23 µm utilizando o método stand-alone, que é melhor que a resolução mínima requerida (30 µm).
Autores principais:	Seabra, Luís Filipe Oleiro Vivaldo
Assunto:	ATLAS ALFA Luminosidade Fibra óptica Resolução Multiplicidade Eficiência Teses de mestrado - 2011
Ano:	2011
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	inglês
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	ATLAS é um dos quatro detectores principais de partículas instalados no acelarador LHC. Foi projetado e construído para estudar colisões protão-protão e colisões entre iões pesados. É um detector de partículas que tem como objectivo geral a procura de novas partículas relacionadas com o mecanismo de quebra espontânea de simetria e investigar teorias para além do Modelo Padrão. Uma peça essencial para as medidas do programa de física de ATLAS é a determinação precisa da luminosidade integrada, ∫ Ldt, onde L é a luminosidade instantânea. O trabalho apresentado nesta tese foi realizado no âmbito do Grupo Português de ATLAS e dentro da colaboração com o Grupo de Trabalho de ALFA. Esta tese descreve o trabalho realizado para projetar, construir e testar um sistema de oito detectores para medir a dispersão elástica de protões a ângulos muito pequenos (3:5 µrad), atingindo a região de interferência coulombiana e, desta forma, permitir a medição da luminosidade absoluta utilizando a secção eficaz eletromagnética. Com este sistema de detectores, chamado ALFA, a sigla para Luminosity Absolute For ATLAS, esperamos alcançar uma precisão na medição de luminosidade de cerca de 97%. O ALFA é um detector de traços de fibra ópticas cintilantes que detecta partículas que atravessam o detector e induzem o processo de cintilação. As fibras ópticas, necessárias para a construção do detector, foram polidas e aluminizadas numa das faces laterais para melhorar o rendimento de colecção de luz de cintilação. Durante esta fase eu contribuí para o controle de qualidade (CQ) das fibras cintilantes classificando-as em termos de rendimento de colecção de luz para disponibilizar essa informação durante a colagem das fibras no detector. Após o CQ e a separação das fibras ópticas foi obtido um RMS < 5%. Depois da construção, os detectores ALFA foram sujeitos a testes com feixes de partículas de altas energias. Foi usado um detector de silício, chamado EUDET, para determinar a resolução espacial dos detectores ALFA. Nos testes com feixe a minha contribuição em 2009 foi na análise dos dados e em 2010 a realização do teste e a análise de dados. Na análise de 2009, reconstruí traços no telescópio EUDET que foram usados em estudos posteriores pela colaboração ALFA, estudei o desempenho do telescópio EUDET e testei o seu alinhamento interno. Foi obtida uma resolução espacial de 3 - 4 µm para o telescópio EUDET na posição do ALFA e aproximadamente um traço por evento, condições optimas para o estudo do desempenho do detector ALFA. Em 2010 a minha contribuição para análise foi focada no desempenho do detector ALFA, nomeadamente no estudo da eficiência de cada camada, na multiplicidade de hits por camada, no varrimento de parâmetros do MAPMT, no estudo da contribuição do ruído para o sinal em cada camada e na resolução espacial. Foi encontrada uma eficiência de 93%, uma multiplicidade perto de um (1) e um ruído na ordem de 0.3%. Foi obtida uma resolução espacial de ~23 µm utilizando o método stand-alone, que é melhor que a resolução mínima requerida (30 µm).

Atividades financiadas

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