Implementation of advanced beam abort algorithms and electronics for the ATLAS diamond beam conditions monitor (BCM)

Σπαθαράκης, Χρήστος; Spatharakis, Christos

dc.contributor.author	Σπαθαράκης, Χρήστος
dc.contributor.author	Spatharakis, Christos
dc.date.accessioned	2025-06-17T05:49:42Z
dc.date.available	2025-06-17T05:49:42Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62061
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29757
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	αλγόριθμοι απόρριψης δέσμης	el
dc.subject	σύστημα άθροισης trigger	el
dc.subject	αναλογικά ηλεκτρονικά	el
dc.subject	σύστημα παραγωγής παλμών	el
dc.subject	BCM	en
dc.subject	detector	en
dc.subject	ATLAS	en
dc.subject	beam abort algorithms	en
dc.subject	trigger adder	en
dc.title	Implementation of advanced beam abort algorithms and electronics for the ATLAS diamond beam conditions monitor (BCM)	el
dc.contributor.department	Τομέας επικοινωνιών ηλεκτρονικής και συστημάτων πληροφορικής	el
heal.type	bachelorThesis
heal.secondaryTitle	Υλοποίηση εξελιγμένων αλγορανάπτυξη ηλεκτρονικών συστημάτων για τον σύστημα παρακολούθησης κατάστασης δέσμης (BCM) με χρήση διαμαντιών	el
heal.classification	ανιχνευτής	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2010-09-01
heal.abstract	Κατά τη λειτουργία του μεγάλου επιταχυντή αδρονίων (LHC), του μεγαλύτερου επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο που βρίσκεται στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN) στη Γενεύη, οι εξαιρετικά υψηλές ενέργειες των συγκρουόμενων δεσμών (μέχρι και 7 TeV) προκαλούν κινδύνους στους ανιχνευτές που βρίσκονται σε λειτουργία. Η εμπειρία από παλαιότερους επιταχυντές οδήγησε κάθε ανιχνευτή στην ανάπτυξη ενός συστήματος για την έγκαιρη ανίχνευση ανωμάλων καταστάσεων στις συγκρουόμενες δέσμες. Στον ανιχνευτή ATLAS, αυτό το σύστημα είναι ο ανιχνευτής παρακολούθησης κατάστασης δέσμης (BCM), το κοντινότερο στη δέσμη σύστημα του ATLAS. Τεχνητά (pCVD) διαμάντια χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση καθώς είναι το μόνο υλικό που μπορεί να επιβιώσει σε περιβάλλον με τόσο υψηλές δόσεις ακτινοβολίας. Ο ανιχνευτής BCM παρέχει συνεχή παρακολούθηση της δέσμης και προκαλεί απόρριψη της σε περίπτωση ασταθούς κατάστασης. Επίσης ο ανιχνευτής BCM παρέχει μετρήσεις για την φωτεινότητα (luminosity) της δέσμης καθώς και έξι σήματα trigger στους άλλους υποανιχνευτές του ATLAS όταν υπάρχει ένα γεγονός που αξίζει να καταγραφεί. Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας, δύο διαφορετικές επεκτάσεις του αλγορίθμου απόρριψης δέσμης υλοποιήθηκαν με σκοπό να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα στην απόφαση για απόρριψη ή μη της δέσμης. Επίσης ένα σύστημα υλοποιήθηκε σε VME πλακέτα με σκοπό να κωδικοποιήσει , να αθροίσει και να συγχρονίσει τα σήματα trigger του BCM. Τέλος, γίνεται μια μελέτη των ανιχνευτών διαμαντιού και των αναλογικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων που βρίσκονται κοντά στους ανιχνευτές του BCM, καθώς και μια μελέτη για την υλοποίηση ενός κυκλώματος παραγωγής παλμών στο σύστημα αναλογικών ηλεκτρονικών.	el
heal.abstract	During the operation of the the Large Hadron Collider (LHC), the world’s largest operational particle accelerator, located at CERN, Geneva, the enormous energy levels (up to 7 TeV) of the colliding beams pose a considerable danger to the operating detectors (from the high radiation doses caused by LHC beam incidents). Experience from previous experiments led to the development of a dedicated system for every detector, capable of detecting anomalous beam incidents within strict time limits. The diamond Beam Condition Monitor (BCM) detector, innermost sub-system of the ATLAS detector was developed to meet these requirements. pCVD diamonds are used, the only sensing material capable of surviving and adequately performing under such hostile radiation environment. The BCM detector is responsible for the online monitor of the beam and triggers a beam abort signal in case of beam instability. Moreover the BCM detector provides beam luminosity measurement and six trigger signals to the other ATLAS sub-detectors in case of interesting beam events. For the purposes of this thesis, two different abort algorithm extensions were implemented in order to enhance the efficiency of the beam abort decision. Furthermore, a VME based system was developed in order to encode, add and synchronize the outputs of the trigger signals. Finally, within this thesis, a study of the diamond detectors and the analog front-end electronics of the BCM detector, is presented and discussed, including the study for the implementation of a pulser circuit.	en
heal.sponsor	ΕΜΠ	el
heal.advisorName	Αβαριτσιώτης, Ιωάννης Ν.
heal.committeeMemberName	Αβαριτσιώτης, Ιωάννης Ν.
heal.committeeMemberName	Λούμος, Βασίλειος
heal.committeeMemberName	Στασινόπουλος, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	154 σ.
heal.fullTextAvailability	false