Speaker
Description
MPD - (Multi Purpose Detector) jest wielozadaniowym detektorem przeznaczonym do rejestracji cząstek emitowanych w zderzeniach ciężkich jonów. MPD jest elementem składowym eksperymentalnego kompleksu NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) budowanego obecnie w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych (ZIBJ) w Dubnej. W pracach tych uczestniczy grupa z Wydziału Fizyki PW.
MPD jest multi-detektorem, w skład którego wchodzi wiele układów detekcyjnych, między innymi detektor czasu przelotu TOF (Time Of Flight). Zadaniem tych układów jest wyznaczenie trajektorii cząstek oraz energii deponowanej w obszarze czynnym detektora. Złożone procesy fizyczne prowadzące do formowania sygnałów elektrycznych sprawiają, że układy pomiarowe muszą być utrzymywane w ścisłe określonej temperaturze, specyficznej dla danego typu detektora. Zapewnienie i utrzymywanie odpowiedniej temperatury dotyczy także układów elektronicznych współpracujących z układami detekcyjnymi.
Do identyfikacji naładowanych cząstek (wyznaczenie masy), oprócz znajomości pędu cząstki, niezbędny jest pomiar długości toru ruchu cząstki oraz czasu potrzebnego na jego przebycie. Dla konkretnego typu detektora (MRPC TOF/MPD), który zostanie wykorzystany w eksperymencie MPD, wciąż nie został określony wpływ temperatury na takie parametry jak:
• Rozdzielczość czasowa,
• Prędkości cząstki podczas dryfu przez detektor,
• Czas przelotu cząstki.
Zbadanie wpływu zmian temperatury detektora na poprawność identyfikacji cząstek jest kluczowa z punktu widzenia eksperymentu.
Student będzie uczestniczył w pracach grupy, której zadanie polega na oprogramowaniu układu pomiaru temperatury elementów detektora, układów elektronicznych, środowiska eksperymentalnego oraz opracowaniu algorytmu służącego do akwizycji zmierzonych danych. Głównym zadaniem studenta będzie zbadanie efektywności i rozdzielczości czasowej układu czasu przelotu cząstki TOF/MPD w zależności od temperatury pracy detektora. Kluczową składową temperatury pracy detektora jest ciepło produkowane przez elektronikę. Efektem tej pracy będzie dobranie optymalnej temperatury elektroniki zapewniającą możliwie wysoką wydajność detektora.
Jako efekt tej pracy przewiduje się także zgłoszenie prac inżynierskich w których studenci zbudują oraz oprogramują system służący do monitorowania oraz stabilizacji temperatury elektroniki detektora TOF/MPD.
Uwagi:
• Eksperymentalna część pracy wykonywana będzie w ZIBJ w Dubnej.
• Temat realizowany jest w ramach grantu Pełnomocnego Przedstawiciela RP w ZIBJ
1. Zakres zadań do wykonania przez dyplomanta
W ramach swojego udziału w pracach grupy, student otrzyma do wykonania zadania cząstkowe, które będą dotyczyły:
• Zapoznania się z metodologią eksperymentu oraz oprogramowaniem wykorzystywanym podczas badań.
• Zestawienia stanowiska eksperymentalnego.
• Wyznaczenia efektywności oraz rozdzielczości czasowej układu Time-Of-Flight dla różnych temperatur panujących wewnątrz detektora wykorzystując promieniowanie kosmiczne.
• Wyboru optymalnej temperatury biorąc pod uwagę efektywność i rozdzielczość czasową układu detekcyjnego, bezpieczeństwo oraz koszty systemu podtrzymywania temperatury.
• Przygotowania dokumentacji z prowadzonych badań.
2. Bibliografia
1. MPD NICA Technical Design Report of the Time of Flight System (TOF)
2. Sauli F., Gaseous Radiation Detectors: Fundamentals and Applications
3. Grupen C., Shwartz B., Particle Detectors
4. Rosłon. et al., The Cooling, the Regulation and the Temperature Stabilization System for MPD Detector at JINR Accelerator Complex NICA, Acta Physica Polonica B Proceedings Supplement, Vol. 9 (2016
5. Krystian Rosłon., Układ regulacji i stabilizacji temperatury dla detektora MPD – praca magisterska
6. http://nica.jinr.ru – strona internetowa kompleksu eksperymentalnego NICA i materiały tam zawarte
7. Wang Yi et al., Study on the performance of multi-gap resistive plate chambers, Nuclear Instruments & Methods in Physics Research A 538 (2005), 425-430
8. Geurts F. et al., Performance of the prototype MRPC detector for STAR, Nuclear Instruments & Methods in Physics
Research A 533 (2004), 60-64
9. http://nica.fizyka.pw.edu.pl - TWiki, dokumentacja prac nad Systemem Slow Control dla TOF/MOD10.
| Temat: | OK |
|---|
