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Characterisation of Fine Mesh Photomultiplier Tubes for the ALICE Fast Interaction Trigger
Sigrid Scherl
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Johann Zmeskal
DOI
10.25365/thesis.64207
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-27764.51912.319667-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Kurz nach dem Urknall existierte Materie, die der starken Wechselwirkung unterliegt, als Quark-Gluon-Plasma (QGP). Da QGP im heutigen Universum nicht mehr existiert, ist es von großem Interesse diese heiße und dichte Form der Materie im Labor durch Experimente mit Kollisionen von Schwerionen zu erzeugen. Eines dieser Experimente ist ALICE, welches sich am LHC am CERN in der Schweiz befindet und QGP in Kollisionen von Blei-Ionen studiert.
Da der LHC aufgerüstet wird, um bei höherer Luminosität und Leistung zu arbeiten, muss ALICE ebenfalls angepasst werden. Dafür wird ein neues Triggersystem, der Fast Interaction Trigger (FIT), in ALICE installiert. Dieser fungiert sowohl als Vorwärtstrigger als auch als Luminometer. FIT kombiniert und ersetzt die drei vorherigen Detektoren T0, V0 und FMD durch die neuen und verbesserten T0+ und V0+.
Der neue V0+ besteht aus einem segmentierten Szintillator-Ring und deckt eine größere Fläche ab als der vorherige V0. Das Szintillationslicht wird von fine mesh PMTs ausgelesen, die um den Szintillator-Ring platziert sind und durch optische Fasern mit den Szintillatorsegmenten verbunden sind.
Um eine optimale Leistung zu garantieren, müssen die Charakteristiken der PMTs vor ihrer Installation im V0+ Modul genau bestimmt werden. Dafür werden sie gründlichen Tests unterzogen, welche die Messung ihrer Anodenpuls-Anstiegszeit, Verstärkung, Transitdauer der Elektronen, Verteilung der Transitdauer, Pulslinearität, Anodenuniformität und Stabilität über Zeit umfassen. Die Auswertung dieser Charakteristiken zeigt, dass sich alle PMTs wie erwartet verhalten und daher bereit für die Installation im V0+ Modul sind, welche auch bereits angefangen hat.
Abstract
(Englisch)
Shortly after the big bang strongly interacting matter existed as Quark-Gluon Plasma (QGP). As QGP can no longer be found in our universe today it is of high interest to generate and study this hot and dense state of matter in the laboratory, through experiments colliding heavy ions. One of those experiments is ALICE, located at the LHC at CERN in Switzerland, which studies QGP in lead ion collisions.
As the LHC is being upgraded to work at higher luminosity and performance, the ALICE experiment has to be adapted as well. For that, a new trigger system is installed in ALICE, the Fast Interaction Trigger (FIT), which serves as a forward trigger as well as a luminometer. FIT combines and replaces the three previous detectors T0, V0, and FMD by the new and enhanced T0+ and V0+.
The new V0+ consists of a segmented scintillator ring and covers a larger area than the previous V0. The scintillation light is read out by fine mesh PMTs, placed around the scintillator ring, which are connected to the scintillator segments via optical fibres.
In order to ensure optimal performance, the PMTs have to be characterised previous to their installation in the V0+ module. For that they undergo thorough testing, which includes measurements of their anode pulse rise time, gain, electron transit time, transit time spread, pulse linearity, anode uniformity, and stability over time. The evaluation of this characterisation shows that the PMTs all perform as expected and are thus ready for their installation in the V0+ module, which has already begun.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Photomultiplier Fast Timing Fine Mesh PMT Heavy Ion Collision ALICE experiment
Schlagwörter
(Deutsch)
Photomultiplier Fast Timing Fine Mesh PMT Schwerionen-Kollision ALICE Experiment
Autor*innen
Sigrid Scherl
Haupttitel (Englisch)
Characterisation of Fine Mesh Photomultiplier Tubes for the ALICE Fast Interaction Trigger
Paralleltitel (Deutsch)
Charakterisierung von Fine Mesh Photomultiplier Tubes für den ALICE Fast Interaction Trigger
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
iv, 50 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Johann Zmeskal
Klassifikationen
33 Physik > 33.05 Experimentalphysik ,
33 Physik > 33.46 Hochenergie-Kernphysik
AC Nummer
AC16172031
Utheses ID
56967
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |