Details

Title: Параметризация отклика трековой системы эксперимента SPD на коллайдере NICA: выпускная квалификационная работа магистра: направление 03.04.02 «Физика» ; образовательная программа 03.04.02_03 «Физика ядра и элементарных частиц в фундаментальных и медицинских исследованиях»
Creators: Буланова Софья Андреевна
Scientific adviser: Бердников Ярослав Александрович
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Физико-механический институт
Imprint: Санкт-Петербург, 2023
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: Ускорители заряженных частиц
UDC: 621.384.6
Document type: Master graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Master
Speciality code (FGOS): 03.04.02
Speciality group (FGOS): 030000 - Физика и астрономия
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2023/vr/vr23-5933
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать)
Record key: ru\spstu\vkr\24345

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Тема выпускной квалификационной работы: Параметризация отклика трековой системы эксперимента SPD на коллайдере NICA. Данная работа посвящена созданию реалистичной параметризации сигналов трубок straw-трекера SPD с помощью моделирования отклика трубок в программе Garfield++. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Изучение физических процессов в газовых детекторах, в частности, в straw-трекере. 2. Моделирование с помощью программы Garfield++ процессов формирования заряда на аноде трубки при прохождении через нее мюона. Моделирование производилось для четырех предельных случаев. Угол наклона трека относительно анодной проволоки составлял от $13^\circ$ и $90^\circ$. Величина напряженности магнитного поля составляла 0 Т и 1.3 Т. 3. Использование полученных с помощью программы LTSpice результатов эмуляции отклика заданной модели считывающей электроники на сигналы трубки для изучения временных характеристик отклика. 4. Построение распределений времени пересечения преобразованными сигналами заданного порога, определение формы распределения, а также его наиболее вероятного значения и ширины. Выбор оптимального порога при заданном уровне шумов электроники. 5. Создание параметризации наиболее вероятного значения и ширины распределения времени пересечения сигналом выбранного порога в зависимости от расстояния между треком заряженной частицы и анодом, углом наклона трека и величиной магнитного поля. Работа проведена на базе НИЦ КИ ПИЯФ и ОИЯИ, где производилось моделирование электроники LTSpice и где собирался фактический материал: рабочие образцы straw-трубок, считывающей электроники и параметры моделирования. В ОИЯИ была создана реалистичная модель электроники, включающая в себя шумы. Моделирование взаимодействия мюонов с веществом straw-трубки производилось методом Монте-Карло с использованием пакета Garfield++. В результате была произведена параметризация зависимости наиболее вероятного значения и ширины распределения времен регистрации сигнала  трубок от расстояния между треком заряженной частицы и анодом, углом наклона трека и величиной магнитного поля.

The subject of the graduate qualification work is ”Parameterization of the Tracking System Response for the SPD Experiment at the NICA Collider”. The given work is devoted to a realistic parameterization of straw tube signals of the SPD Straw Tracker using predictions of the Garfield++ simulation program. The work aims the following goals: 1. To study physical processes of gaseous detectors, in particular, of straw drift tubes. 2. To simulate processes of the straw response to a 1 GeV muon traversing the tube using the Garfield++ program for four boundary cases of possible magnetic field, 0 and 1.3 T, and the inclination angle of the charge particle tracks, 13◦ to 90◦, which will be realized in the SPD Straw Tracker. 3. To study the Straw Tracker electronics response for a given readout electronics modeled with LTSpics package for given input signals produced in the Garfield++ simulation. 4. To study influence of the realistic electronics noise and electronics thresholds on the performance of the Straw Tracker and to chose the safe threshold settings for the given readout electronics type. 5. To create parametrization of the most probable value and distribution width of time distribution representing the straw signal registration time. The work was performed on the premises of the Research Center KI PNPI and JINR where work on the SPD Straw Tracker development is ongoing. A realistic model of the Straw Tracker readout electronics was developed in JINR. Within the master thesis work, passage of the muons through a straw tube and straw signal formation was modeled with Monte Carlo methods using the Garfield++ package providing an input to the electronics model and the analysis. The analysis of the modeled signals was performed as well. As a result, the straw response time distribution was obtained as a function of the relative muon track coordinate and parameterized for further implementation into SPDroot, the software describing work of the SPD detector. Influence of the track inclination and magnetic field strength were studies as well.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print
Internet Authorized users SPbPU Read Print
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 1
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics