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Präzisionsmessung am ATLAS Myonspektrometer Vortrag zur 55. Jahrestagung der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft Katharina Mair, September 2005.

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1 Präzisionsmessung am ATLAS Myonspektrometer Vortrag zur 55. Jahrestagung der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft Katharina Mair, September 2005

2 ÖPG, September 2005 Katharina Mair 2/10 oMotivation: Suche nach odem Higgs-Teilchen osupersymmetrischen Teilchen oschweren Quarks (t, b) und Leptonen A Toroidal LHC ApparatuS oAnforderungen: oe - und μ –Identifikation oHadronen-Jet-Messung oNeutrinos ("missing energy") Der ATLAS Detektor Myon Detektoren Elektromagnetisches Kalorimeter BARREL ENDKAPPE Endkappen Toroid Barrel Toroid Innerer Spur- Detektor ENDKAPPE Solenoid Hadronen Kalorimeter 50x24 m oATLAS in Zahlen: oGröße: 50m x 24m oSpurdetektor: 80 Mio. Pixel, 6 Mio. Streifen oSolenoid-Magnet: 2 T oFlüssig Argon-Kalorimeter: o Kaptonelektroden oHadron-Kalorimeter: o Szintillatorkanäle oMyonspektrometer: o Driftrohre oToroid-Magnet: 0.5T

3 ÖPG, September 2005 Katharina Mair 3/10 Die ATLAS Kaverne

4 ÖPG, September 2005 Katharina Mair 4/10 Das ATLAS Myonspektrometer oImpulsmessung über Ablenkung der Teilchenspur im Magnetfeld 3-Punkt-Spur-Rekonstruktion oTriggerkammern für rigorose Spur-Rekonstruktion: RPC und TGC: ~ 3 x 3 cm² Pads oHochpräzisions-Driftkammern für präzise Spur-Rekonstruktion Monitored Drift Tubes (MDT) Geforderte Auflösung:  p T /p T ~ 3% (p T < 200 GeV/c)  p T /p T ~ 10% (p T ~ 1 TeV/c) σ < 50  m auf die Spursagitta oHochpräzisionsmessung an jedem Punkt oPräzise Kontrolle der Kammerpositionen über 20 m p ~ B L² 26,4 S S...Sagitta

5 ÖPG, September 2005 Katharina Mair 5/10 oPrinzip der Monitored Drift Tubes: MDT oDriftrohr: äußerer Ø: 3 cm, Draht Ø: 50  m, Betriebsspannung: 3080V oGas: 93% Ar + 7% CO 2, 3 bar absolut oDriftzeitmessung  Driftradius  Ortsrekonstruktion oDurchschnittliche Auflösung eines Driftrohrs:  80  m Präzisionsmessung mit Driftrohren

6 ÖPG, September 2005 Katharina Mair 6/10 Drifttkammern des ATLAS Myonspektrometers Monitoring System: ALIGNMENT SYSTEM oOptisches Vermessungssystem aus Lichtquellen-Kamera-Paaren: oInnerhalb einer MDT Kammer: oVerformung der Kammer: Ausdehnung, Verdrehung, Durchhang oVon Kammer zu Kammer: o relative Verschiebungen und Verdrehungen der Kammern über 14m in der Endkappe oGeforderte Genauigkeit < 30   m o2 x 3 Lagen aus Driftrohren: oeindeutige Rekonstruktion für Spur-Segment oAuflösiung einer Driftkammer < 50  m

7 ÖPG, September 2005 Katharina Mair 7/10 Das Alignment System oKamera-Lichtquellen-Paare: oBCAM (Boston CCD Angle Monitor): Kamera  2 LED oAuflösung: 50  rad (BCAM-Paar), 7  rad (BCAM-Triplet entlang einer Geraden) oRASNik (Red Alignment System of NIKHEF): Kamera  Schachbrettmuster oBinär verschlüsselte Positionsangaben oQuadratgröße:  m oSchwarz-Weiß-Folge für Feinbestimmung: bis zu 1  m (Laborbedingungen)

8 ÖPG, September 2005 Katharina Mair 8/10 oSicht-Linien in der Endkappe oReferenz-Netz aus Alignment- Bars (A. Schricker, 2002) ojede Kammerposition auf 20  m genau bestimmt BARREL ENDKAPPE Alignment System in der Endkappe

9 ÖPG, September 2005 Katharina Mair 9/10 Überprüfung der Präzision des Alignment Systems Streumaterial Szintilator Trigger 7m 1,5m oAm Test-Strahl (2003) oSagitta erzwungen durch Verschieben einer Kammer oAlignment System versus Spur-Rekonstruktion sag[cm] n_entries original corrected error [mu]mean [mu]run t r r700334

10 ÖPG, September 2005 Katharina Mair 10/ und es wird wirklich gebaut !


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