Ανάπτυξη 3D detector Control Syestem για το New Small Wheel του πειράματος ATLAS

Abstract

Στη διπλωματική αυτή εργασία μελετώνται και υλοποιούνται συστήματα αυτόματου ελέγχου που χρησιμοποιούνται σε ανιχνευτικές διατάξεις πειραμάτων φυσικής υψηλών ενεργειώ. Συγκεκριμένα μελετάται και κατασκευάζεται το τρισδιάστατο σύστημα ελέγχου των ανιχνευτών τύπου Micromegas που θα χρησιμοποιηθούν στα endcaps του New Small Wheel του πειράματος ATLAS. στον επιθταχυντή LHC στο Ευρωπαικό Συμβούλιο Πυρηνικής Έρευνας CERN. Στο πρώτο κεφάλαιο περιέχεται μια συνοπτική περιγραφή του Ευρωπαιού κέντρου CERN, του επιταχυντή LHC και του περιάματος ATLAS, τα στοιχεία από τα οποία αποτελείται και οι αρχές λειτουργίας του. Το τρίτο κεφάλαιο αναφέρεται στη διαδικασία αναβάθμισης του ATLAS, το NEW Small Wheel και στους θαλάμους Micromegas. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι 3D τεχνικές στο σύστηματο αυτόματου ελέγχου των Micromegas multiplets. Τέλος στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφεται η διαδικασία ένταξης του συστήματος που αναπτύχθηκε στο υπάρχον σύστημα ελέγχου του ATLAS και οι δυνατότητες επέκτασής του.

This thesis consists of the study and implementation of Detector Control Systems which are used in high energy physics experiments. In particular the 3D Control System of the MicorMeGaS Detectors in the endcaps of the New Small Wheel of the ATLAS experiment, which is one of the four experiments of the Collider LHC at CERN, is studied and developed. The first chapter consists of a summary of the European Center CERN, the LHC accelerator and of the ATLAS experiment. In the second chapter there is a detailed description of the control system of the detector ATLAS, the elements that it consists of and the principles of its operation. The third chapter describes the upgrade process of ATLAS during the period of Long Shutdown 1, the New Small Wheel and the description of the MicroMeGaS chambers. In chapter four there is a presentation of the 3D techniques in automatic control of the MicroMeGaS multiplets. Finally, chapter five describes the integration process of the developed system in the existing Detector Control Systems of ATLAS and the expansion possibilities. Keywords: New small wheel, 3d, detector, control system, WinCC, upgrade