Προσομοίωση ανιχνευτή Micromegas και εφαρμογή του στη ραδιογραφία ηφαιστείων με κοσμικά μιόνια

Κιτσάκη, Χαρά; Kitsaki, Chara

dc.contributor.author	Κιτσάκη, Χαρά	el
dc.contributor.author	Kitsaki, Chara	en
dc.date.accessioned	2018-03-15T09:04:11Z
dc.date.available	2018-03-15T09:04:11Z
dc.date.issued	2018-03-15
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46703
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.8575
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Κοσμικά μιόνια	el
dc.subject	Ραδιογραφία ηφαιστείων	el
dc.subject	Ανιχνευτής Micromegas	el
dc.subject	Προσομοίωση	el
dc.subject	Σκέδαση	el
dc.subject	Cosmic muons	en
dc.subject	Volcano radiography	en
dc.subject	Micromegas detector	en
dc.subject	Simulation	en
dc.subject	Scattering	en
dc.title	Προσομοίωση ανιχνευτή Micromegas και εφαρμογή του στη ραδιογραφία ηφαιστείων με κοσμικά μιόνια	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	ΦΥΣΙΚΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΚΑΙ ΠΕΔΙΩΝ	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/4380b93c5f9e9e252ac9ac548449d65f955603c4
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-02-23
heal.abstract	Το μιόνιο είναι ασταθές στοιχειώδες σωμάτιο και ταξινομείται μαζί με το ηλεκτρόνιο, το τ-σωματίδιο και τα αντίστοιχα νετρίνα τους στην κατηγορία των λεπτονίων. Έχει αρνητικό φορτίο, ιδιοστροφορμή 1/2 και μάζα 105.7MeV/c^2. Τα μιόνια παράγονται στην ατμόσφαιρα και είναι αποτέλεσμα αλληλεπιδράσεων μεταξύ των πρωαρχικών κοσμικών ακτίνων και των μορίων της ατμόσφαιρας. Ο σχετικά μεγάλος χρόνος ζωής (2.2μs), το μεγάλο εύρος ενεργειών και η ασθενής αλληλεπίδρασή τους με την ύλη είναι μερικά απο τα χαρακτηριστικά που τα καθιστούν ικανά να διασχίζουν μεγάλους όγκους ύλης. Αξιοποιώντας το γεγονός ότι τα μιόνια συνεχίζουν ανενόχλητα την πορεία τους αν δεν συναντήσουν κάποιο εμπόδιο και την απορρόφησή τους ή την εκτροπή τους όταν συναντήσουν κάποια στέρεη επιφάνεια δίνεται η δυνατότητα παραγωγής εικόνας του εσωτερικού γεωλογικών δομών. Η τεχνική αξιοποίησης των μιονίων για τη σάρωση του εδάφους, γνωστή ως ραδιογραφία με μιόνια, εισηγήθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1950. Βρίσκει εφαρμογή σε πολλά πεδία όπως η αρχαιολογία, η γεωλογία, η ασφάλεια, κ.α.. Μεταξύ των ανιχνευτών που χρησιμοποιούνται για τέτοιου είδους εφαρμογές, μία πολλά υποσχόμενη επιλογή αποτελεί η τεχνολογία των ανιχνευτών Micromegas. Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια της ολοκλήρωσης των μεταπτυχιακών μου σπουδών και αποτελεί μία εισαγωγή της μελέτης του εσωτερικού ηφαιστειακών δομών με τη χρήση μιονίων.	el
heal.abstract	The muon is an unstable elementary particle and is classified with the electron, the particle and their neutrinos as a lepton. It has a negative electric charge, an angular momentum of 1/2 and a mass of 105.7 MeV/c2 ( 207 times heavier than the electron). They are generated at high altitudes ( 15km above sea level) when cosmic rays collide with particles in our upper atmosphere. Their relatively high mean lifetime (2.2 s), their wide energy spectrum ( MeV TeV) and their small interaction cross section with matter are some of the properties that make them capable to penetrate through some km of matter. By using the fact that muons can pass without significant change of their direction of motion if they do not encounter any obstacle and their absorption or diversion when they move in a thick layer of matter, an image of the interior of geological structures can be produced. This technique is known as muon tomography and it was introduced for the first time in 1950s. It meets a wide range of applications including archeology, geology, security, etc.. Among the detectors used for these applications a promising technology is MicroMegas. It is a gaseous detector, with a low construction cost, a tolerance at high radiation environment and a very good spatial and energy resolution. To end up, it can make a realtime radiography of an unknown structure possible. This technology has been used so far in many experiments at CERN and is chosen for the New Small Wheel upgrade at the ATLAS experiment. The present diploma thesis is an introduction of the study of volcanoes by using cosmic muons. In the first Chapter there is a brief description of cosmic rays and their history. Chapter 2 presents cosmic muons, their formation in the atmosphere, their flux at the Earth’s surface and the physics of interaction with materials. The description of muon radiography of volcanoes is summarized. Chapter 3 deals with the transportation of charged particles in gases, the description of the MicroMegas detector and an attempt of simulation study of its behavior in the presence of a small amount of air in the gas mixture. Chapter 4 studies through MonteCarlo simulations, the range and the mean energy loss of muons while passing through rock of density 2.6 g/cm3 ( mean density of rock). In addition, the geometry under study is constructed as a number of voxels of dimensions 25x25 m. The center of each voxel is defined by the topographic data that were extracted by satellite imagery techniques. For the above geometry and only for horizontal muons ( more energetic than vertical ones) a study for the scattering effect and for the energy distribution in the detector volume was made.	en
heal.advisorName	Αλεξόπουλος, Θεόδωρος	el
heal.committeeMemberName	Αλεξόπουλος, Θεόδωρος	el
heal.committeeMemberName	Μαλτέζος, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Αθανασάς, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	true