Η επίδραση των pillars στην απόδοση των ανιχνευτών Micromegas

Περγαντή, Μαρία; Perganti, Maria

dc.contributor.author	Περγαντή, Μαρία	el
dc.contributor.author	Perganti, Maria	en
dc.date.accessioned	2018-04-27T10:48:25Z
dc.date.available	2018-04-27T10:48:25Z
dc.date.issued	2018-04-27
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46889
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.8156
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές”
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	Ανιχνευτές	el
dc.subject	Προσομοίωση	en
dc.subject	Pillars	en
dc.subject	Garfield++	en
dc.subject	Simulation	en
dc.subject	Micromegas	el
dc.title	Η επίδραση των pillars στην απόδοση των ανιχνευτών Micromegas	el
dc.title	The effect of pillars on the performance of Micromegas detectors	en
dc.contributor.department	Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	ΦΥΣΙΚΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΚΑΙ ΠΕΔΙΩΝ	el
heal.classification	PHYSICS	en
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/4380b93c5f9e9e252ac9ac548449d65f955603c4
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/ac3478d69a3c81fa62e60f5c3696165a4e5e6ac4
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-02-20
heal.abstract	Το πείραμα ATLAS του Large Hadron Collider (LHC) στο CERN είναι το μεγαλύτερο πείραμα στον κόσμο και ένα από τα σημαντικότερα που συμβάλουν στην ανακάλυψη των θεμελιωδών συστατικών της ύλης, των στοιχειωδών σωματιδίων. Σχεδιάστηκε για τη μελέτη ένος ευρύ φάσματος της φυσικής, επιβεβαιώνοντας τις έως τώρα θεωρίες του Standard Model, φτάνοντας στην ανακάλυψη του σωματιδίου Higgs, μέχρι την ύπαρξη επιπλέον διαστάσεων και σωματιδίων που μπορούν να δημιουργήσουν σκοτεινή ύλη, συνεχίζει για την διερεύνηση άγνωστων ακόμα πτυχών της φυσικής. Ο τρόπος με τον οποίο ανακαλύπτονται καινούργια σωματίδια, επαληθεύονται θεωρίες και δημιουργούνται νέα πεδία αναζήτησης, είναι μέσω τις λεπτομερούς γνώσης των όσων συμβαίνουν μέσα στο πείραμα. Για το σκοπό αυτό απαιτούνται ανιχνευτές και εξοπλισμός με εξαιρετική απόδοση στο τόσο φωτεινό περιβάλλον του πειράματος. Η αναβάθμιση του πειράματος ATLAS (LS2-2019) θα ξεκινήσει με την αντικατάσταση του Small Wheel με καινούργιο, όπου ένας από τους δύο ανιχνευτές του θα είναι ο ανιχνευτής αερίου Micromegas, ο οποίος έχει καθιερωθεί ως πολύτιμο εργαλείο για την έρευνα της σωματιδιακής φυσικής λόγω της εξαιρετικής αποδόσης του, της απλότητας και οικονομικής κατασκευής του. Η απόδοση των ανιχνευτών resistive Micromegas, είναι το κύριο ερευνητικό θέμα αυτής της εργασίας, καθώς αποτελεί τον θεμέλιο λίθο του New Small Wheel, που ως σκοπό έχει την ανακατασκευή της τροχιάς των σωματιδίων που τον διαπερνούν, με χωρική ακρίβεια ≤100 μm ανά επίπεδο ανίχνευσης κατά μήκος του πλήρους εύρους γωνιών της τροχιάς του μιονίου. Η παρούσα εργασία διερευνά την επίδραση των pillars στην απόδοση ενός ανιχνευτή resistive Micromegas, τύπου Tmm. Ως εργαλείο της αξιολόγησης έχει χρησιμοποιηθεί το πρόγραμμα προσομοίωσης Garfiled++, καθώς και η ανάλυση δεδομένων από τα test beam, για κάθετες τροχιές. Με τη βοήθεια της προσομοίωσης παρουσιάζονται μερικά από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά και θεμελιώδης διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό του ανιχνευτή. Η μελέτη ξεκινά, στο τρίτο κεφάλαιο, με την διαμόρφωση του ηλεκτροστατικού πεδίου μέσα στον ανιχνευτή, έπειτα προσομοιώνεται ο καταιγισμός (avalanche) που παράγεται μετά το πέρασμα ενός μιονίου και τέλος εκτιμάται το gain και το σήμα, ώστε να πάρουμε μία αριθμητική προσομοίωση της απόδοσης του ανιχνευτή και της επίδρασης των pillars σε αυτό. Η ανάλυση των δεδομένων που παρουσιάζεται στο τέταρτο κεφάλαιο έχει σαν στόχο να εξετάσει την επίδραση των pillars στην ανακατασκευή της τροχιάς των σωματιδίων που διαπερνούν τους ανιχνευτές και να επιβεβαιώσει τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά λειτουργίας των ανιχνευτών resistive Micromegas και τέλος γίνεται σύγκριση με τα αποτελέσματα της προσομοίωσης.	el
heal.abstract	The ATLAS experiment of the Large Hadron Collider (LHC) in CERN is the largest experiment in the world and one of the most important that contributing to the discovery of the fundamental components of matter, elementary particles. It was designed to study a wide range of physics, confirming the theories of Standard Model, reaching the discovery of the particle Higgs, to the presence of extra dimensions and particles that can create dark matter, the exploration of still unknown aspects of physics. The way that new particles are discovered, verified theories and new search fields are created, is through the detailed knowledge of what is happening in the experiment. For this purpose, detectors and equipment with excellent performance are required in such a bright environment of the experiment. The upgrading of the ATLAS experiment (LS2-2019) will start with replacing Small Wheel with a new one where one of its two detectors will be the Micromegas gas detector, which has established as a valuable tool for the research of particle physics because of its exceptional efficiency, simplicity, and economic construction. The performance of the resistive Micromegas detectors is the main research theme of this thesis, as it is the foundation blocks of New Small Wheel, whose aim is to reconstruct the trajectory of the particles that penetrate it with spatial resolution ≤100 μm per detection level along the full range of angles of the muon path. This thesis explores the effect of pillars on the performance of a resistive Micromegas detector, type Tmm. The simulation program Garfield++, as well as the analysis of data from the test beam, for vertical beam profiles, has been used as the evaluation tool. With simulation, some of the most important features and fundamental processes that take place inside the detector are presented. The study begins, in the third chapter, with the formation of the electrostatic field in the detector, then the avalanche produced after the passing of a muon and finally the gain and the signal, to get a numerical simulation of the performance of the detector and the effect of pillars on it. The analysis of the data presented in the fourth chapter aims at examining the effect of pillars on the reconstruction of the trajectory of the particles that penetrate the chamber and to confirm the excellent operating characteristics of the resistive Micromegas, and the comparison with the results of the simulation.	en
heal.advisorName	Αλεξόπουλος, Θεόδωρος	el
heal.committeeMemberName	Αλεξόπουλος, Θεόδωρος	el
heal.committeeMemberName	Μαλτέζος, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Γαζής, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	117 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true