Radiation damage measurement of plastic scintillators with silicon photomultipliers using collision data in the CMS hadronic calorimeter experiment
CMS hadronik kalorimetre deneyinde çarpışma verisi kullanarak silikon fotoçoğaltıcılarla plastik sintilatörlerin radyasyon hasarı ölçümü
- Tez No: 828569
- Danışmanlar: PROF. DR. MUAMMER ALTAN ÇAKIR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Yüksek enerjili parçacık çarpışmalarında çarpışma sonucu ortaya çıkan ikincil parçacıkları tespit etmek ve enerjilerini ölçmek için genellikle sinyal yükseltici fotoçoğaltıcılarla birlikte plastik sintilatörler kullanılır. Bu dedektörler maruz kaldıkları radyasyon sebebiyle aşınırlar ve parçacıkları yakalama kapasiteleri azalır. CERN'deki Tıkız Muon Mıknatıslı Bobini (CMS) deneyinde hadronik kalorimetre, pasif soğurucularla, plastik sintilatörlerle ve silikon fotoçoğaltıcılarla donatılmıştır. 2017 ve 2018 yılında, data alma döneminde, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), zıt yönlerde hareket eden ve 6.5TeV enerjiye sahip proton demetleri çarpıştırılmış ve çarpışma sonrası oluşan parçacıklar, hızlandırıcı halkasının iki noktasında bulunan dedektörler (CMS ve ATLAS) tarafından tespit edilmiştir. CMS deneyinde, hadronik uçkapak kalorimetresinde yıl boyunca plastik sintilatörlerde bırakılan enerji miktarı takip edilmiş ve sinyaldeki düşüş, aynı zamanda yerine ölçüm de denilen bir yöntemle, çarpışma verisiyle ölçülmüştür. Kalorimetrede bırakılan enerji miktarları, dikey ve yatay düzlemlerde hücresel seviyede takip edilebilir. Sinyaldeki düşüş, lazer yöntemi gibi alternatif yöntemlerle elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu sonuçlar, plastik sintilatörlerin ve silikon fotoçoğaltıcıların ömürleri hakkında bilgi vermekle kalmayıp, bunların radyasyon dozuna ve doz hızına verdikleri tepkileri göstermektedir. Gelecekteki dedektör tasarımları için de geri bildirim sunmaktadırlar. Sonuçlar, keskinlik içermesi gereken fizik analizlerinde çarpışma olaylarındaki enerji değerlerinin kalibre edilmesinde kullanılır ve deneyin vazgeçilmez bir parçasıdır. Analizimizin tüm sonuçlarını sunuyoruz.
Özet (Çeviri)
In high energy particle collisions, plastic scintillators are commonly used to detect secondary particles and measure their energy along with silicon photomultipliers to amplify the signal. These detectors deteriorate over time due to irradiation they are exposed to and lose their capacity to detect particles efficiently. In the Compact Muon Experiment (CMS) experiment at CERN, hadronic calorimeter is equipped with passive absorbers, plastics scintillators and silicon photomultipliers. In 2017 and 2018, in the data taking periods, in Large Hadron Collider (LHC) two proton beams traveling at opposite directions at energies 6.5TeV are collided and outgoing particles are detected at two detector locations (CMS and ATLAS) along the accelerating ring. In the CMS experiment, energy response obtained from plastic scintillators are monitored in hadronic endcap calorimeter throughout the year and signal drop is measured with collision data, a method also known as in-situ measurement. Energy response of the detector can be monitored with precision in cellular level in longitudinal and azimuthal directions. Signal drop is compared with the results obtained by alternative methods such as laser method. These results not only give insights about the life time of plastic scintillators and silicon photomultipliers but also show their response to dose and dose rate effects. They also provide prospects for future upgrades. The results are used to calibrate the energy values of the collision events for precision measurements and are an integral part of the experiment. We provide the full results of our analysis.
Benzer Tezler
- Deniz ürünlerinin toplam antioksidan kapasitesinin spektroskopik tayini
Spectroscopic analysis of total antioxidant capacity of seafood products
ELENUR İMERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİRSEN ÖZTÜRK
DOÇ. DR. DİLEK ÖZYURT
- Siyanobakteri yoğunluğuna çevresel faktörlerin etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of environmental factors on cyanobacterial density
ESMA ADANUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURTAÇ ÖZ
- Plastik kalıp tasarım esasları ve uygulamalı kalıp tasarım örneği
Principle of plastic injection mold design and a sample of applied mold design
CANKUT BUCAKLIGİL
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEOMAN KURTAY
- Nitrasyon parametrelerinin sıcak iş takım çeliği darbeli kayma aşınma davranışına etkisi
The effect of nitration parameters on hot work tool steels impact sliding wear behaviour
BELDA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- T4 ve T6 ısıl işlemli 6061 alüminyum levhanın iki eksenli gerilmeler altında şekil değiştirmesinin incelenmesi
Investigation of deformation of T4 & T6 heat treated 6061 aluminum plate under biaxial stress
EGEMEN UZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ