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TGC探测器的探测效率测试和宇宙线描迹仪系统的建立

闫真  
【摘要】:LHC(Large Hadron Collider)是CERN(European Organization for Nuclear Research,欧洲核子物理研究中心)正在建造的大型强子对撞机,其质子—质子对撞的质心能量达到14TeV,对撞粒子束流亮度高达10~(34)cm~(-2)s~(-1),建成后它将成为世界上能量最高的粒子对撞机。LHC将为粒子物理的研究开辟一个更广阔的领域,带来更多的挑战,其中最重要的是可以在LHC提供的能区内寻找黑格斯粒子,并探索能够驱动弱电标准模型中自发对称性破缺的黑格斯机制。 LHC环形隧道的四个对撞点上,将进行4个粒子对撞探测实验:ATLAS(A Toroidal LHC ApparatuS)、ALICE(A Large Ion Collider Experiment)、CMS (Compact Muon Solenoid)和LHCb。ATLAS和CMS主要用来在强子对撞中寻找黑格斯(Higgs)玻色子;ALICE主要进行重离子物理的研究;LHCb则是专门用于研究LHC能区的B物理。 ATLAS是将建在LHC其中一个对撞点上的大型多用途粒子探测器,寻找黑格斯粒子是ATLAS最主要的目的,同时它也将用来寻找较重的类W、Z玻色子、超对称粒子,研究基本费米子的结构以及研究B衰变中的CP破坏。ATLAS探测器主要由内部径迹探测器、电磁量能器、强子量能器、μ子谱仪以及数据获取和触发系统组成。ATLAS的数据获取和触发系统必须从LHC每秒钟10~9次质子-质子碰撞的大量信息中挑选出约100个有用的事例进行存。ATLAS触发系统分为三级。每一级触发判选都将在前一级触发结果的基础之上进行更进一步的判选。第一级触发系统是在线的硬件处理器,它从μ子谱仪和量能器获取原始数据进行分析,确定感兴趣事例在ATLAS探测器上的大体方位,每秒只有10~5个事例通过筛选。然后经过第二级和第三级触发系统的判选,最后约每秒100个事例存入存储系统中供离线数据分析所用。 山东大学参加了ATLAS国际合作实验,在该合作中,承担了μ子谱仪全部3600台TGC探测器中400台T9型TGC探测器的研制生产任务。我自2001年起参与了TGC探测器在山东大学的研制并在其中承担探测器的性能测试工作。 TGC(Thin Gap Chamber)探测器,即窄间隙室探测器,是一种工作在高增


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