Προσομοιώσεις  και  μελέτες  παραμέτρων  λειτουργίας  του  συστήματος  αερίου  του  ανιχνευτή  MICROMEGAS  του  NSW  του  πειράματος  LHC - ATLAS  στο  CERN

Κολυβοδιάκος, Ιωάννης; Kolyvodiakos, Ioannis

dc.contributor.author	Κολυβοδιάκος, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Kolyvodiakos, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2016-02-01T11:49:10Z
dc.date.available	2016-02-01T11:49:10Z
dc.date.issued	2016-02-01
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41898
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5234
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές”
dc.rights	Default License
dc.subject	Ρευστοδυναμική	el
dc.subject	Φυσική Υψηλών Ενεργειών	el
dc.subject	Ανιχνευτές MICROMEGAS	el
dc.subject	Fluid mechanics	en
dc.subject	Manifold	en
dc.subject	Micromegas detectors
dc.title	Προσομοιώσεις και μελέτες παραμέτρων λειτουργίας του συστήματος αερίου του ανιχνευτή MICROMEGAS του NSW του πειράματος LHC - ATLAS στο CERN	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Φυσική Υψηλών Ενεργειων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-03
heal.abstract	Σκοπός αυτής της εργασίας είναι a) η θεωρητική ανάλυση, b) η πειραματική κατασκευή και c) η πειραματική μέτρηση και η μελέτη του διανομέα ροής αερίου (manifold). Στη προκειμένη περίπτωση, θέλουμε να μελετήσουμε τις ιδιότητες της κυκλοφορίας του αερίου στον εσωτερικό χώρο των ανιχνευτών MICROMEGAS του CERN. Ο διανομέας ροής αερίου είναι μια πειραματική διάταξη που μας βοηθάει στην μελέτη της κυκλοφορίας του αερίου αργού (ARGON 100%) στον εσωτερικό χώρο των ανιχνευτών MICROMEGAS. Η θεωρητική ανάλυση συνίσταται στην παραγγελία των εξαρτημάτων { a) σωληνώσεων [ 5m blue 3mm, 4mm, 6mm, 10 mm, 12 mm & 14 mm ], b) εξαρτημάτων Legris [ i) tee connectors, ii) elbow connectors, iii) tube connectors, iv) single “Y” tube connectors & v) double “Y” tube connectors], c) μανομέτρων, d) βολτομέτρων, e) αμπερομέτρων, f) αισθητήρων OMRON} , στον σχεδιασμό του διανομέα ροής αερίου και στη προσομοίωση του κάθε εξαρτήματος ξεχωριστά αλλά και ολόκληρης της πειραματικής διάταξης του διανομέα ροής αερίου μέσω του προγράμματος COMSOL MULTIPHYSICS 4.4. Η πειραματική κατασκευή συνίσταται στην τοποθέτηση του κάθε εξαρτήματος στην σωστή θέση μηχανολογικά και στη δημιουργία της λειτουργικής ολότητας του διανομέα ροής αερίου σύμφωνα με τα πλαίσια του σχεδιασμού του. Η μελέτη των ιδιοτήτων της κυκλοφορίας του εκάστοτε αερίου στον εσωτερικό χώρο του διανομέα ροής αερίου συνίσταται στην πειραματική μέτρηση στο εργαστήριο έξι μεταβλητών του διανομέα ροής αερίου. Οι έξι αυτές μεταβλητές είναι οι εξής: a) η συγκέντρωση του αερίου (concentration), b) η δομή του πλέγματος (mesh) του διανομέα, c) η ταχύτητα U (velocity) του αερίου, d) η παροχή Q (velocity magnitude) του αερίου, e) η πίεση Ρ (pressure) του αερίου στα τοιχώματα του διανομέα και η χαρακτηριστική αντίσταση ή εμπέδηση Ζ (impedance) του αερίου των σωληνώσεων του διανομέα. Κατά τη διαδικασία της προσομοίωσης του διανομέα ροής αερίου παίρνουμε κάποιες θεωρητικές τιμές των παραπάνω έξι μεταβλητών της μελέτης της κυκλοφορίας του αερίου στον εσωτερικό χώρο του διανομέα ροής αερίου. Στη συνέχεια, συγκρίνουμε τις θεωρητικές με τις πειραματικές τιμές των έξι μεταβλητών του αερίου μας, βλέπουμε αν ταιριάζουν ή όχι και βγάζουμε τα συμπεράσματά μας. Έπειτα, χρησιμοποιούμε δύο ειδών μείγματα αερίων που διατρέχουν τον εσωτερικό χώρο του διανομέα ροής αερίου: a) καθαρό αργό (ARGON 100%) & b) μείγμα 93% αργού (Ar) - 7 % διοξειδίου του άνθρακα (CO2). Συγκρίνουμε τις θεωρητικές με τις πειραματικές τιμές των έξι μεταβλητών των δυο ειδών μειγμάτων αερίων, βλέπουμε αν ταιριάζουν ή όχι και βγάζουμε τα συμπεράσματά μας για την επιλογή του αερίου που θα τροφοδοτήσει το πείραμά μας. Στο τέλος, δίνουμε απαντήσεις σε δυο κορυφαία ερωτήματα. Το πρώτο ερώτημα, αφορά ποια είναι η επίδραση μιας ενδεχόμενης διαρροής του αερίου στις σωληνώσεις του διανομέα ροής αερίου στην τιμή της ενίσχυσης (Gain) του σήματος στους ανιχνευτές MICROMEGAS. Το δεύτερο ερώτημα, αφορά ποια είναι η επίδραση της εισαγωγής μιας συνετής ποσότητας κάποιου ηλεκτραρνητικού αερίου (π.χ. οξυγόνου Ο2) στη τιμή της ενίσχυσης του σήματος στους ανιχνευτές MICROMEGAS. - 5	el
heal.abstract	The purpose of this assignment is a) the theoretical analysis, b) the experimental construction and c) the experimental measurement and study of the manifold. We are studying the properties of gas transmission in the space inside Micromegas detectors at CERN. The manifold is an experimental setup that help us with the study of the transmission of the gas Argon 100% in the space inside . Theoretical analysis consist of the commission to take all the equipment needed { a) tubes Micromegas detectors [ 5m blue 3mm, 4mm, 6mm, 10mm, 12mm, 14mm], b) Legris accessories [i. tee connectors, ii. elbow connectors, iii. tube connectors, iv. single “Y” tube connectors & v. double “Y” tube connectors], c) manometers, d) voltmeters, e) ampere - meter, f) OMRON mass flow meters }, the design of the manifold and the simulation of every attachment specifically as well as the experimental setup of the manifold with the help of the computer hardware programme COMSOL MULTIPHYSICS 4.4. The experimental construction consists of the placing of every accessory in the proper mechanical position and the creation of the functional entirety of the manifold in accordance to its design. The study of the transmission properties of each gas in the space inside the manifold is being done by the experimental measurement of 6 variables. These are: a) the gas concentration, b) the netting structure of manifold (mesh), c) the velocity of gas U, d) the gas velocity magnitude Q, e) the gas pressure P inside the manifold & f) the gas impedance Z inside the manifold. During the simulation process, we take theoretical values of these 6 variables according to the study of gas transmission in the space inside the manifold. Afterward, we compare the theoretical with the experimental values of the variables of each gas and we draw conclusions according to whether they match or not. Following, we use two gas mixtures, which they run through inside the manifold: a) pure argon (Argon 100%) & b) mixture 93% argon -- 7% . We compare the theoretical with the experimental values of six variables of the gas mixtures, and we conclude to the choice of the proper gas for our experiment, according to whether they match or not. At the end, we answer to two very important questions. The first one, concerns the influence of a possible gas leak inside the tubes of the manifold to the values of the gain signal at Micromegas detectors. The second one, concern the influence of the introduction of a small quantity of an electronegative gas (such as O2 ) to the value of the gain signal at Micromegas detectors. -	en
heal.advisorName	Μαλτέζος, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Αλεξόπουλος, Θεόδωρος	el
heal.committeeMemberName	Γαζής, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	159 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true