Кафедра №40

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