•    CERN - Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire        –  A CERN a részecskefizikai kutatások európai szervezete,...
•    LHC – Large Hadron Collider      –       A CERN és a világ legnagyobb részecske gyorsítója      –       100 m mélyen ...
Return iron Yoke in red               Endcap Lemezek:                          Y           Cathode Strip Chamber (CSC)    ...
A CMS működésében nagy fontossága                   van a müonok pontos impulzusmérésének.                         A müon ...
~10mm                               ~4mm      I. Gyűrűk      geometriája:                ~5mm                             ...
Endcap                                                 Barrel                                                      Link201...
Diagonális                                                                                               mérések fényútjai...
LED                        Villa                                         Müon kamra              Szenzor                  ...
Kamera        Precíziós X-Y mozgatóasztal             Müon                                           Kamera          kamra...
YE+1                                 YB+2                      DCOPS              LD                      AR              ...
Measurement   (only MB1-2-3 chambers)                          •     COCOA: CMS Object-oriented Code for Optical          ...
ATOMKI:                   Fenyvesi András*, Imrek József, Kiss Károly,                             Novák Dezső, Molnár Józ...
Movements of the                           YB-2                                                 YB+2 Z-bar LEDs vs #run in...
•    In order to study the effect of the alignment on highly energetic muons, cosmic      ray muons must be used. Currentl...
γγ event                                   e-e- µµ event              µµµµ event2012.10.18.                Budapest Scienc...
2012.10.18.   Budapest Science Meetup   17
•    CMS – Compact Muon Solenoid        –  Az LHC gyorsíton üzemelő általános célú           részecskefizikai kísérlet    ...
2012.10.18.   Budapest Science Meetup   19
BpSM 2012. 10. - Szillási Zoltán: A CMS hardveres müon helyzetmeghatározó rendszere
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

BpSM 2012. 10. - Szillási Zoltán: A CMS hardveres müon helyzetmeghatározó rendszere

485

Published on

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
485
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

BpSM 2012. 10. - Szillási Zoltán: A CMS hardveres müon helyzetmeghatározó rendszere

  1. 1. •  CERN - Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire –  A CERN a részecskefizikai kutatások európai szervezete, a világ legnagyobb részecskefizikai laboratóriuma –  A francia-svájci határon helyezkedik el, Genftől kissé északra. –  Az alapító okiratot 1954. szeptember 29-ben 12-en írták alá, –  jelenleg viszont már 20 tagországgal rendelkezik. •  Anglia, Ausztria, Belgium, Bulgária, Csehország, Dánia, Finnország, Franciaország, Görögország, Hollandia, Lengyelország, Magyarország, Németország, Norvégia, Olaszország, Portugália, Spanyolország, Svédország, Svájc, Szlovákia –  A CERN fő feladata az infrastruktúra (részecskegyorsítók) biztosítása a nagyenergiájú fizika számára. Nemzetközi együttműködések keretében számtalan kísérletet építettek fel itt.2012.10.18. Budapest Science Meetup 2
  2. 2. •  LHC – Large Hadron Collider –  A CERN és a világ legnagyobb részecske gyorsítója –  100 m mélyen a föld alatt –  27 km kerületű gyorsító –  Protonokat gyorsít 450 GeV-ról 4 TeV energiára. –  Valamint ólom ionokat a nehézion fizika számára (az éves programból csak egy hónapig üzemel ilyen módon)2012.10.18. Budapest Science Meetup 3
  3. 3. Return iron Yoke in red Endcap Lemezek: Y Cathode Strip Chamber (CSC) X Hossz: 22 meter A CMS Átmérő: 15 meter koordinátarendszere Tömeg: 14500 t Szolenoid: 3.8 Tesla ZYoke Muon Barrel Muon Endcap(vasköpeny) (MB) állomások (ME) állomásokEndcap: YE Yoke Barrel: YB Barrel gyűrűk: Resistive Plate Drift Tubes (DT) Chambers (RPC) Mind a Barrel-ben, mind az Endcap-on Barrel: 4 DT állomás 5 vasgyűrűben, valamint 12 (3) vagy 14 (1) phi-szektor: 250 kamra összesen 2 Endcap: 4 CSC állomás a 3+3 endcap-lemezen valamint 18 (3) or 36 (5) phi-szektor: 468 kamra összesen2012.10.18. Budapest Science Meetup 4
  4. 4. A CMS működésében nagy fontossága van a müonok pontos impulzusmérésének. A müon rendszer akkor képes a pontos müonimpulzus mérésre, ha pontosan ismert a Müon rendszer és a Central Tracker egymáshoz viszonyított helyzete.2012.10.18. Budapest Science Meetup 5
  5. 5. ~10mm ~4mm I. Gyűrűk geometriája: ~5mm ~5mm ~2mm ~2mm YB0 gyűrű A többi gyűrű VI. Hő- Dilatáció: II. Gyűrűk effektusok: Vas: 13 µm/m/deg bezárása: ΔX,Y,Z: ±2 mm Alu: 24 µm/m/deg T+ΔT oC ~2.5mm* ~2.5mm* V. Mágnes hatása T oC * Első bekapcsoláskor maradandó ~2mm rővidülés * Eltérések = eltérések az ideális geometriától2012.10.18. Budapest Science Meetup 6
  6. 6. Endcap Barrel Link2012.10.18. Budapest Science Meetup 7
  7. 7. Diagonális mérések fényútjaiA 250 db müonkamrán kb9000 LED fényforráshelyezkedik el. Ezek Videoszenzorokatfényét kb 600 tartó szénszálasvideoszenzor érzékeli. struktúrák (MAB)36 db miniszámítógépből A müonkamrákraálló elosztott hálózat végzi szerelt LED-eka mérést. mérésének fényútjai LED Elemi mérés Lencse+diafragma Video - szenzor A mérőrendszer L= 50 Mágnesvas 0–3 000 m (384 x 288 px 1px = 12 x 12 µm mérési pontossága m 20,3 0,70 mm 8-bit) Müonkamrák 200-400 mikron.2012.10.18. Budapest Science Meetup 8
  8. 8. LED Villa Müon kamra Szenzor MAB Kamera BoardPC2012.10.18. Budapest Science Meetup 9
  9. 9. Kamera Precíziós X-Y mozgatóasztal Müon Kamera kamra Video- Y kamerák X Kalibrációs mérőeszköz Kamrakalibrációs mérőeszköz Debrecenben a CERN-ben 1200 fényforrás és ~700 video- MAB szenzor összeállítása és kalibrációja ~260 müonkamra Referencia fényforrások felszerelése fényforrásokkal és ezek kalibrációja 36 db MAB felépítése és kalibrációja MAB-kalibrációs mérőeszköz2012.10.18. Budapest Science Meetup a CERN-ben 10
  10. 10. YE+1 YB+2 DCOPS LD AR Link line ASPDs MAB SLM2012.10.18. Budapest Science Meetup 11
  11. 11. Measurement (only MB1-2-3 chambers) •  COCOA: CMS Object-oriented Code for Optical data Alignment; Geometrical reconstruction program based on iterative non-linear χ2 fit DQA •  DQA: Data Quality Assurance automatic COCOA editor –  checks raw measurement data and exclude bad Calibration data measurements. For example fast pattern check to COCOA exclude reflection reconstruction –  without it system wouldn’t tolerate bad MABs and MB1-2-3 measurements! chamber positions in arbitrary coordinate system •  During the first step MB1-2-3 stations define the automatic COCOA barrel. editor Barrel MB4 chamber •  Station 4 DTs are added in a second step. Reason: COCOA measurement s reconstruction –  computational problem significantly simpler and reco runs much faster MABs and all DT chamber –  knowledge of camera positions on MABs for outer positions in arbitrary station is less precise than internal barrel, therefore coordinate system the structure is essentially not affected by excluding station 4 COCOA YB±2 MAB (12) fit of YB±2 MAB •  Overwhelming part of these steps are automatized positions from positions – fit (specially the measured and calibration data Link system Barrel data on Link data collection from Database) and we plan to make the reconstruction fully automatic MABs and all DT refined by a track-based chamber positions in alignment method Link coordinate system (with few tens of thousands (i.e initial tracker–barrel of global muon tracks) “cross-alignment)2012.10.18. Budapest Science Meetup 12
  12. 12. ATOMKI: Fenyvesi András*, Imrek József, Kiss Károly, Novák Dezső, Molnár József, Sass Viktor, Szabó Béla, Székely Géza, Végh János* CERN: Laurent Brunel *,**, Marc-Henri Bovard*, Hubert Gerwig, Jordi Mocholi, Adriana Patino Revuelta, nyári diákok* DE Kis.Fiz: Béni Noémi***, Biró Zoltán, Kapusi Anita, Raics Péter, Szabó Zsolt, Szillási Zoltán***, Ujvári Balázs, Zilizi Gyula, diákok* HEPHY, Vienna: C-E. Wulz* KFKI-RMKI: Bencze György, Zalán Péter*, Endrőczi Gábor * Egy adott periódusban ** Szintén DE KisFiz *** 2009-től ATOMKI2012.10.18. Budapest Science Meetup 13
  13. 13. Movements of the YB-2 YB+2 Z-bar LEDs vs #run in the Z direction 15° 15° Final closure of Barrel @ 2Trelaxation effect @ 75° 75°beginnig of 0T (~8-10h) 135° 135° Final closure3.8 T reproducibility:~< 100 microns 195° 195°switching-on effect!!! max 200 microns 1 day long 255° 255° 1.8T 1.8T 0T 0T 3.8T 3.8T 3.8T 3.8T 3.8T 3.8T 3.8T 3.8T 0T 0T 0T 0T 0T 0T 315° 315°2012.10.18. Budapest Science Meetup 14
  14. 14. •  In order to study the effect of the alignment on highly energetic muons, cosmic ray muons must be used. Currently there are very few high momentum muon tracks (above 200 GeV/c) from pp collisions. •  Gaussian width of the difference in q/pT between top and bottom reconstructed cosmics using design and aligned muon chamber positions compared to Tracker-only reconstruction. Aligned muon system improves tracker-only pT measurement above 100 GeV/c2012.10.18. Budapest Science Meetup 15
  15. 15. γγ event e-e- µµ event µµµµ event2012.10.18. Budapest Science Meetup 16
  16. 16. 2012.10.18. Budapest Science Meetup 17
  17. 17. •  CMS – Compact Muon Solenoid –  Az LHC gyorsíton üzemelő általános célú részecskefizikai kísérlet –  22 méter hosszú, 15 méter átmérőjű detektorkomplexum, súlya 14 500 tonna (nagyjából két Eiffel torony tömegével egyezik meg) –  3.8 Tesla erős szupravezető mágnes, melynek átmérője 15 méter (a világon ebben a méretben ez a legerősebb mágnes) –  Különböző típusú detektorok hagymahéjszerűen helyezkednek el az ütközési pont körül. –  Nagy elemek, melyekre a detektor „szétbontható”: •  5 barrel wheel •  3+3 endcap disk •  2 HF detektor (Hadron Foward calorimeter)2012.10.18. Budapest Science Meetup 18
  18. 18. 2012.10.18. Budapest Science Meetup 19

×