Θερμομηχανική ανάλυση και προσομοίωση ανιχνευτικού θαλάμου Μicromegas

Abstract

H παρούσα διπλωματική εργασία σχετίζεται με την αναβάθμιση του πειράματος ATLAS και πιο συγκεκριμένα του τμήματος μικρών τροχών του μιονικού συστήματος (small wheels). Η αναβάθμιση αυτή, απαιτεί την αντικατάσταση των υπάρχοντων ανιχνευτών με τους ανιχνευτές micromegas, που μπορούν να ανταποκρίνονται πλήρως σε συνθήκες υψηλής φωτεινότητας. Στην εργασία αυτή, έγιναν θερμομηχανικές προσομοιώσεις ανιχνευτικού θαλάμου micromegas διαφόρων δομών, οι οποίες διαφέρουν μεταξύ τους στο σχεδιασμό και στα χρησιμοποιηθέντα υλικά. Το αποτέλεσμα των συγκεκριμένων προσομοιώσεων ήταν η μελέτη της κατανομής της παραμόρφωσης και της θερμοκρασίας που δημιουργήθηκαν στο θάλαμο, λαμβάνοντας υπόψιν το ηλεκτρονικό σύστημα του ανιχνευτικού θαλάμου ως πηγή θερμότητας, καθώς επίσης και τη βαρυτική έλξη. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε με στόχο την κατασκευή σύνθετου ανιχνευτικού θαλάμου ο οποίος θα παρουσιάζει το ελάχιστο δυνατό βάρος και την ελάχιστη δυνατή παραμόρφωση.

This diploma thesis deals with the ATLAS upgrade project and in particular with the upgrade of the muon new small wheel (NSW). With this upgrade, the existing detectors will be replaced by a combination of micromegas detectors and thin gap chambers, which are robust to the high levels of particle rates of the LHC. During this thesis project, various thermo-mechanical simulations of the micromegas chamber have been studied and evaluated. These simulations differ with each other in the design and the used materials. The study of the thermal and deformation distribution of the chamber was the result of the simulations, taking into account the chamber's electronic system as a heat source and the gravitational sag. The aim of this thesis research was the study to define a micromegas chamber with optimised weight and planarity.