Мастер классы (тренажерная лаборатория)
Основной задачей мастер классов является знакомство студентов и аспирантов с современными методами проведения экспериментов и анализа экспериментальных данных.
Участникам лабораторных работ на примере трекового детектора переходного излучения, работающего в эксперименте АТЛАС, предлагается пройти все этапы физического эксперимента. От знакомства с устройством и изучения работы элементарного компонента детектора, разработанного в МИФИ – тонкостенной пропорциональной камеры, и принципами работы электроники, через изучение методов мониторинга работы детектора и диагностику неисправностей до анализа реальных событий физических взаимодействий на примере распадов Higgs, Z и W –бозонов.
Аспирантам и сотрудникам, которые планируют дальнейшую работу в эксперименте АТЛАС, предлагается on- line участие в проведении эксперимента АТЛАС и контроля качества данных с TRT, используя удаленные методы работы.
- Современные тенденции в постановке экспериментов в области физики высоких энергий
- Большой адронный коллайдер, его устройство, принцип работы, структура пучков, временная привязка, светимость
- Физические задачи БАК в протон-протонных и ион-ионных столкновениях
- 4 эксперимента на БАК и их предназначение
- Эксперимент ATLAS: устройство, детекторы, триггер, идентификация частиц, радиационные загрузки, проблемные области и требования для sLHC
- Детектор TRT: краткая история создания, устройство, принцип работы, электронная идентификация
- Дрейфовая трубка и ее дизайн
- Ионизация, ионизационные потери в трубке, переходное излучение
- Газовое усиление, сигнал до и после усилителя
- Шумы электроники, пороги дискриминации
- Физические характеристики, которые зависят от порогов(пространственное разрешение, выделение электронов)
- Работа с трубкой – оптимальное газовое усиление и определение порогов в эВ, пересчет эВ в эквивалентнoе число электронов, калибровка в мВ
- Устройство входных электрических соединений на прототипе TRT и почему именно так
- Характеристики и важность каждого элемента
- Принципиальная схема FE электроники и предназначение и работа ее базовых элементов
- Что передается в удаленную часть электроники
- Ответы на вопросы и построение графиков
- Детектор TRT и его устройство
- Знакомство с принципами работы считывающей электроники (FE-ROD-ROS-EventBuilder)
- Программный пакет TRTViewer (короткое знакомство), способы отображения и анализа данных (event display, straw data, Straw maps, histograms (straw click and Browser)
- Побитовая информация с дрейфовой трубки, и ее отображение в окне TRTViewer
- Скан по порогам (шумы) выбор порогов, способы уменьшения шумов(Validity gate)
- Работа с космическими частицами (виртуальная) и триггером Fast-OR
- Восстановление треков частиц, временная калибровка (T0,R-t зависимость), пространственная точность, эффективность
- Принципы идентификации электронов, зависимость от порога и высокого напряжения
- Анализ результатов тестов и характеризация проблем (шумы, проблемы электроники, проблемы высокого напряжения)
- Ответы на вопросы и построение графиков
- Ознакомление с системами DAQ, состав считывающей электроники и реконструкция события перед его записью на диск
- DCS: Предназначение, основные принципы работы, пропагация ошибок и сбоев, критических для качества данных
- Основные параметры медленного контроля детектора, их значение и важность. Работа в удаленном режиме
- Системы мониторирования и представления экспериментальных данных с детектора в режиме on-line
- Работа программы TRTViewer с сырыми экспериментальными данными и с результатами работы других мониторирующих программ сохраненными в виде ROOT-файлов, полученных в физических сеансах протон-протонных столкновений на LHC
- Диагностика работы детектора. Значение мониторируемых параметров
- Ответы на вопросы
- Детальное устройство эксперимента ATLAS:
- Внутренний детектор
- Электромагниный калориметр
- Адронный калориметр
- Мюонная система
- Триггерные системы, Триггерное меню, 3 уровня триггеров
- Средства идентификации частиц, предназначение различных детекторов и их возможности
- Идентификация событий распадов Z, W, Higgs-бозонов и фоновых событий
- Визуализация и анализ событий
- Восстановление инвариантной массы
- Недостающая поперечная энергия
- Сдача заданий и ответы на вопросы
- Детектор Borexino, его устройство и решаемые с его помощью задачи
- Система сбора данных на основе быстрых оцифровщиков формы импульса в составе Borexino
- Цепочка первичной обработки экспериментальных данных
- Программа валидации данных, комплекс параметров и гистограмм для мониторинга
- Примеры успешных и проблемных экспозиций детектора
- Запуск программы валидации и принятие решений о качестве набранных данных
- Ответы на вопросы