Präzisionsmessung am ATLAS Myonspektrometer

Präsentation zum Thema: "Präzisionsmessung am ATLAS Myonspektrometer"—  Präsentation transkript:

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

2 Der ATLAS Detektor A Toroidal LHC ApparatuS Motivation: Suche nach
dem Higgs-Teilchen supersymmetrischen Teilchen schweren Quarks (t, b) und Leptonen Anforderungen: e- und μ –Identifikation Hadronen-Jet-Messung Neutrinos ("missing energy") Myon Detektoren Elektromagnetisches Kalorimeter BARREL ENDKAPPE Endkappen Toroid Barrel Toroid Innerer Spur-Detektor Solenoid Hadronen Kalorimeter 50x24 m ATLAS in Zahlen: Größe: 50m x 24m Spurdetektor: 80 Mio. Pixel, Mio. Streifen Solenoid-Magnet: 2 T Flüssig Argon-Kalorimeter: Kaptonelektroden Hadron-Kalorimeter: Szintillatorkanäle Myonspektrometer: Driftrohre Toroid-Magnet: T ÖPG, September 2005 Katharina Mair

3 Die ATLAS Kaverne ÖPG, September 2005 Katharina Mair

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

5 Präzisionsmessung mit Driftrohren
Prinzip der Monitored Drift Tubes: MDT Driftrohr: äußerer Ø: 3 cm, Draht Ø: 50 mm, Betriebsspannung: 3080V Gas: 93% Ar + 7% CO2, 3 bar absolut Driftzeitmessung  Driftradius  Ortsrekonstruktion Durchschnittliche Auflösung eines Driftrohrs: 80 m ÖPG, September 2005 Katharina Mair

6 Drifttkammern des ATLAS Myonspektrometers
2 x 3 Lagen aus Driftrohren: eindeutige Rekonstruktion für Spur-Segment Auflösiung einer Driftkammer < 50 m Monitoring System: ALIGNMENT SYSTEM Optisches Vermessungssystem aus Lichtquellen-Kamera-Paaren: Innerhalb einer MDT Kammer: Verformung der Kammer: Ausdehnung, Verdrehung, Durchhang Von Kammer zu Kammer: relative Verschiebungen und Verdrehungen der Kammern über 14m in der Endkappe Geforderte Genauigkeit < 30 m ÖPG, September 2005 Katharina Mair

7 Das Alignment System Kamera-Lichtquellen-Paare:
BCAM (Boston CCD Angle Monitor): Kamera  2 LED Auflösung: 50 rad (BCAM-Paar), 7 rad (BCAM-Triplet entlang einer Geraden) RASNik (Red Alignment System of NIKHEF): Kamera  Schachbrettmuster Binär verschlüsselte Positionsangaben Quadratgröße: m Schwarz-Weiß-Folge für Feinbestimmung: bis zu 1 m (Laborbedingungen) ÖPG, September 2005 Katharina Mair

8 Alignment System in der Endkappe
Sicht-Linien in der Endkappe Referenz-Netz aus Alignment-Bars (A. Schricker, 2002) jede Kammerposition auf m genau bestimmt BARREL ENDKAPPE ÖPG, September 2005 Katharina Mair

9 Überprüfung der Präzision des Alignment Systems
Streumaterial Szintilator Trigger 7m 1,5m Am Test-Strahl (2003) Sagitta erzwungen durch Verschieben einer Kammer sag[cm] n_entries original corrected error [mu] mean [mu] run 1.2 -225.0 t700338 1.3 -238.5 r700336 1.4 -243.2 r700334 Alignment System versus Spur-Rekonstruktion ÖPG, September 2005 Katharina Mair

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