Кафедра №40

Лабораторная работа 2

Детектор TRT и современные средства мониторирования и диагностики работы детектора (TRTViewer)

Цель работы

Основная цель лабораторной работы 2 – это детальное знакомство с устройством TRT, изучение принципов его работы, а также знакомство с приемами мониторирования и диагностики детектора с помощью программного пакета TRTViewer.

Учащиеся будут ознакомлены и получат возможность работать с мониторирующим программным пакетом TRTViewer. С помощью этого пакета они определят шумовые характеристики прибора, проведут тестовые испытания на космических лучах, получат представление о восстановлении треков частиц, временнóй калибровке и диагностике неисправностей.

Краткое содержание

  • 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

Документация

Вводная лекция к лабораторной работе 2 Методическое пособие к лабораторной работе 2

Дополнительные материалы и ссылки

Работа посвящена изучению современных средств мониторирования и диагностики на примере детектора TRT эксперимента ATLAS на ускорителе БАК.

В вводной лекции рассказывается о назначении, принципах работы и устройстве детектора TRT. Проводится знакомство с организацией системы сбора данных с помощью считывающей электроники TRT, описывается формат и значение сохраняемых данных. Представлено описание специализированной программы мониторирования и диагностики состояния детектора TRT – TRTViewer, порядок работы с ней, смысл и значение предоставляемой программой информации.

С помощью установленной на компьютере в МИФИ версии TRTViewer учащиеся могут обработать сохраненные данные с инженерного прототипа TRT, набранные в космических лучах при различных режимах работы детектора (высокое напряжение, пороги электроники), построить графики соответствующих зависимостей.

В завершении работы учащиеся должны предоставить полученные результаты и ответить на контрольные вопросы по теме.

Детектор TRT эксперимента ATLAS

Детектор TRT (Transition Radiation Tracker) является составной частью Внутреннего Детектора установки ATLAS. Его назначение – измерение координат заряженных частиц, образующихся в результате столкновений встречных пучков на ускорителе БАК, а также идентификация этих частиц. Детектор состоит из центральной (баррельной) и двух торцевых частей. Основным детектирующим элементом являются цилиндрические тонкостенные дрейфовые камеры (sraw). В баррельной части TRT расположены 52544 камер длиной 150 см. Торцевые части содержат 245760 камер длиной от 64 до 103 см, ориентированных в радиальном направлении. TRT дает в среднем на треке заряженной частицы около 35 координатных измерений с точностью ~150 мкм. Фактор подавления пионов при 90%-ой эффективности регистрации электронов составляет порядка 100.

Подробное описание TRT дается во вводной лекции к лабораторной работе. Официальная Web страница детектора TRT эксперимента ATLAS расположена здесь (требуется наличие специальных прав для доступа). Для ознакомления с детектором можно также посмотреть различные фотографии TRT и видео-анимацию.

Программа TRTViewer

Программа TRTViewer предназначена для мониторирования и диагностики работа детектора TRT на уровне до отдельного канала электроники. Программа позволяет оперативно и наглядно выявлять возможные проблемы – шумящие, мертвые, неэффективные каналы, микросхемы или электронные платы, а также проблемы с временными или амплитудными калибровками. TRTViewer может работать как в режиме on-line, получая информацию от системы сбора данных (DAQ) ATLAS непосредственно во время работы ускорителя, так и в offline режиме. В последнем случае источником информации служат уже записанные файлы с т.н. «сырыми» (необработанными) данными или с сохраненными ROOT гистограммами. Программа может также работать в режиме “Event display”, позволяющем визуально просматривать отдельные события в TRT.

Подробное описание программы TRTViewer приведено во вводной лекции к лабораторной работе. Официальная Web страница с документацией по детектору TRT, в том числе и по программе TRTViewer расположена здесь (требуется наличие специальных прав для доступа).

Ссылки