Письмо ректору


Новости университета



08.09.2016

Ученые МИФИ приняли участие в разработке системы стабилизации газового усиления для TRT ATLAS

Коллаборация ATLAS, в состав которой входит группа ученых НИЯУ МИФИ, опубликовала статью «Стабилизация газового усиления в детекторе TRT ATLAS» в журнале Journal of Instrumentation (JINST).

Детектор переходного излучения (TRT, Transition Radiation Tracker)  часть Внутреннего Детектора ATLAS Большого Адронного Коллайдера (БАК). Структурный элемент детектора (т.н. «straw» «соломинка») представляет собой простейший газовый детектор: это тонкая длинная (~ 1м в длину) дрейфовая трубка, заполненная газовой смесью. Внутри трубки протянута покрытая золотом вольфрамовая нить, которая является анодом. Внутренняя поверхность самой дрейфовой трубки покрыта проводящим слоем – катодом.

Принцип работы подобного детектора прост: пролетающая частица ионизирует смесь в трубке и электроны, образовавшиеся под воздействием сильного электрического поля, дрейфуют к аноду, тем самым создавая сигнал. Электрическое поле внутри трубки создаётся разностью потенциалов, величиной порядка полутора киловольт.

1A.png

Устройство газового детектора: 1 – анод, 2 – катод, 3 – изолятор, 4 – трек частицы

TRT включает в себя порядка 350000 подобных дрейфовых трубок, и учёные, получая сигнал с каждого среагировавшего элемента, с высокой точностью могут не только определить тип частицы, но и воссоздать её трек.

Важным фактором работы TRT является корректное усиление каждой дрейфовой трубки. Для контроля над величиной коэффициента усиления учеными, в том числе из МИФИ, была разработана система стабилизации газового усиления (GGSS - Gas Gain Stabilisation System).

GGSS отвечает за коррекцию напряжения в зависимости от внешних факторов и параметров частицы. Например, при изменении температуры в детекторе происходит изменение напряжения в дрейфовых трубках на поправочную величину, тем самым коэффициент усиления адаптивно меняется.
2A.png

Расположение температурных датчиков в TRT

Также GGSS осуществляет коррекцию высокого напряжения в зависимости от параметров частицы. Если получившийся при фитировании спектра пик выходит за установленные пределы, то система уменьшает напряжение; если же происходит наоборот – усиливает.

Система показала отличную работоспособность в течение Run I (первый сеанс работы БАК) и на данный момент продолжает работу в рамках Run II.

С полным текстом статьи можно ознакомиться здесь: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/11/04/P04027/pdf


Количество показов: 605

Возврат к списку


Добавить комментарий