Geri Dön

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

  1. Tez No: 828569
  2. Yazar: YILDIRAY KÖMÜRCÜ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUAMMER ALTAN ÇAKIR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
  13. 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

  1. Deniz ürünlerinin toplam antioksidan kapasitesinin spektroskopik tayini

    Spectroscopic analysis of total antioxidant capacity of seafood products

    ELENUR İMERT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİRSEN ÖZTÜRK

    DOÇ. DR. DİLEK ÖZYURT

  2. Siyanobakteri yoğunluğuna çevresel faktörlerin etkisinin araştırılması

    Investigation of the effect of environmental factors on cyanobacterial density

    ESMA ADANUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Çevre MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURTAÇ ÖZ

  3. 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

    Türkçe

    1999

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEOMAN KURTAY

  4. 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

    Türkçe

    2018

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

  5. 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

    Türkçe

    2022

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ