20 Haziran 2012

 20 Haziran 2012 Sevgi TEKTEN •  CMS Deneyinin Kısımları, Hadronik Kalorimetre •  İleri Hadronik Kalorimetre (HF) •  Tespit Edilecek Parçacıkların Elde Edilmesi •  Test Beam’de Kullanılan Fototüpler •  Temmuz 2011 Test Beam’in Dizaynı •  Temmuz 2011 Test Beam Datalarının Analizi •  Ekim 2011 Test Beam Datalarının Analizi Sevgi TEKTEN Carpış(rmak Yaratmak Aramak Anlamak Sevgi TEKTEN •  Hadronik kalorimetre (HKAL) manyeOk bobinin içinde kalan en dıştaki dedektördür. •  Süper simetri, karanlık madde gibi yeni fizik araşUrmalarında çok önemli rol oynar. •  Hadronik Kalorimetre olmadan Jet Fiziği çalışmaları da mümkün değildir. HCAL PlasOk SinOlatorler HF Kuartz Fiberler/ Demir ECAL PWO4 kristal sinOlasyonu Eta Aralıkları: •  Hadronik Fıçı (HB)= |η|≤ 1.4 •  Hadronik Kapak (HE) = 1.3 ≤|η|≤ 3 •  İleri Hadronik (HF)= 3≤|η|≤ 5 •  Hadronik Dış (HO) = |η|≤ 1.26 •  CASTOR = 5.32 ≤|η|≤ 6.86 •  HF detektörü etkileşim noktasından 11 m uzaklıkta ve 3 < η < 5 pseudorapidite bölgesinde yer almaktadır. HF kalorimetresi enine kayıp enerji ölçümünü gelişOrecekOr. •  HF, Higgs araşUrmalarında QCD gürültüsünü (background) azaltmak için ileri jetlerin belirlendiği çok önemli bir dedektördür. Sevgi TEKTEN •  HF kalorimetreleri çelik soğurucular ve bu soğurucular içine yerleşOrilmiş̧ kuvartz fiberlerden (lif) meydana gelmişOr. •  fiberler, dedektörün arka tarajndan demetler halinde geOrilir ve sinyal buradaki fiberler ile foto-­‐çoğalUcılara ileOlip buradan ayrı ayrı çıkU alınır (readout). EM(1.65m) •  HF, 13 tane η kulesine ve 10o’lik azimuthal kısımlara bölünmektedir. HAD(1.43m) Sevgi TEKTEN 5mm Kuartz fiberlerin yerleşOrildiği HF Kuleleri •  Hadronik duşlar: p, n, K, π, Λ,.... •  ElektromanyeOk duşlar: γ, e-­‐, e+ Hadronik ve ElektromanyeOk duşların karakterisOk uzunluk ölçüleri 40cm ısın Be ısın Sevgi TEKTEN 4mm Pb = düşük enerjili elektronlar = pion ve elektron Pion UreOmi • 
• 
Eger hızlandırılmıs protonların enerjisi 500MeV ile 1GeV aralıgında olursa asagıdaki tek pion üreOmi süreçleri gerçeklesir: Eger hızlandırılmıs protonların enerjisi 1.5 GeV ile 2.0 GeV aralıgında olursa asagıdaki çit pion üreOmi süreçleri gerçeklesir: Sevgi TEKTEN Elektron ÜreOmi •  Elektronlar, elektromanyeOk süreçte oluşur. Xo=1 civarında olmalıdır. •  Proton ışınından elektronların elde edilme seması. Sevgi TEKTEN Çalısması boyunca bir yüksek voltaj katot, dinot ve anoda uygulanır. Gelen bir foton fotokatotu etkiledigi zaman, fotoelektrik etki ile bir elektron yayımlanır. Sevgi TEKTEN Foto-­‐çoğalUcılara bağlı bir sinOlatör çitinden oluşan bir radyasyon detektörü sadece parçacığın varlığı hakkında bilgi vermeyecek, aynı zamanda parçacığın enerjisi hakkında da bilgi verecekOr. •  Üsxeki fotoğraf çeşitli tür ve boyutlardaki foto tüpleri göstermektedir •  Alxaki iki fotoğraf 64 ve 4 anodlu PMT’leri göstermektedir. Sevgi TEKTEN •  2011 HF Test Beam’inde toplamda 11 tane PMT kullanılmışUr: Test Beam Şeması üsxe elektron ve pion ışınları sinOlatorlere vurmaktadır aşağıda ise muon ışını direk PMT kutusuna hedeflenmişOr. Test Beam’de kullanılan Readout kutusu Sevgi TEKTEN •  Soğurucunun (absorber) kalınlığına, sayısına, soğurucu ile fiber kabloların arasındaki açıya bağlı olarak farklı düzenekler kurulmuştur. Bunlar bizim analiz edeceğimiz parçacıkların rotasını oluşturmaktadır. 80 GeV luk elektron beam analizini içermektedir. Sevgi TEKTEN wceprof1B,3B,3C,5B,5C,8B -­‐29<WCEx<-­‐9; -­‐12<WCEy<0 wceprof2B,4B,6B,6C -­‐29<WCEx<-­‐9; -­‐6<WCEy<-­‐6 Elektronların çok telli oranUlı sayaçtaki yük dağılımları Sevgi TEKTEN PMT1B Kanalları PMT1B1 PMT1B2 PMT1B1_mean= 423.7 PMT1B2 _mean= 356.7 PMT1B3_mean= 576.4 PMT1B4_mean= 529.8 Duzeltme Katsayıları: PMT1B3 PMT1B4 PMT1B1/PMT1B2=1.26 PMT1B1/PMT1B3=0.74 PMT1B1/PMT1B4=0.80 0’dan 2000’e 16 bin (nokta) bulunmakta yani bin basına dusen olay=120fC Sevgi TEKTEN PMT1B = PMT1B_1 + 1.264*PMT1B_2 + 0.74*PMT1B_3 + 0.780*PMT1B_4 PMT 1B ‘nin diğer dört kanalının toplamından elde edilen sinyal Sevgi TEKTEN PMT3B_1-­‐4 PMT3B_2-­‐3 PMT3B1_mean=814.8 PMT3B2_mean= 710.6 Düzeltme katsayısı: PMT3B1_4-­‐2 / PMT3B_2-­‐3 =1.15 PMT3B = PMT3B_1 + 1.15*PMT3B_2 PMT 3B ‘nin diğer iki kanalının toplamından elde edilen sinyal Sevgi TEKTEN PMT1B PMT2B PMT4B PMT4C PMT3C PMT3B PMT5B PMT5C PMT8B PMT6B PMT6C Sevgi TEKTEN •  Soğurucunun kalınlığı: 29 cm RBX beamin içinde, soğurucunun arkasında 16 PMT pozisyonu için yüzey taraması yapılır. Her data için analiz yapıp aynı PMT’ leri bir histogramda toplanır böylelikle olasılık arUrmış oluyor. Sevgi TEKTEN Sevgi TEKTEN Beam tarajndan görülen RBX içindeki PMT’lerin taslak çizimi Sevgi TEKTEN Üst resimde elektron ve pion ışınları direk olarak sinOlatorlere vurmaktadır aşağıda ise muon ışını direk PMT kutusuna hedeflenmişOr. Data almayı başlatan adım: üst üsxe bulunan iki SinOlatöre de aynı anda büyük bir sinyal olması. Diğer sinOlatoru birden fazla parçacık bizim ölçüm alanımıza girerse onu tespit etmek için kullanılır. 650 ADC ‘den büyük bir sinyal çoklu parçacıklar içereceğinden <650 seçimi ile tek parçacık seçimi dolayı buna benzer olaylar analize dahil edilmemiş kabul edilir. Sevgi TEKTEN >1000 fC ‘den büyük sinyalleri eleyerek pionlar çıkarılmış olur. Pionların kalorimetredeki sinyali müon ve elektrona göre daha büyük. Sadece elektron gözlemlenmek istendiğinden pionu sinyalin içinden çıkardığımız gibi müonu da çıkarmalıyız. sinyal>300 fC dediğimizde de müonları elemiş oluyoruz. ArUk elimizde sadece elektronlar var. Sevgi TEKTEN •  Yük profillerinden de görüleceği gibi demet etkileşiminin sonunda iki farklı bölge vardır. Dikdörtgenler demet bölgeleri için seçili bölgelerdir. Fiber A: x:-­‐29-­‐>-­‐5; y:-­‐11-­‐>-­‐3 Fiber B: x:-­‐29-­‐>-­‐5; y:-­‐19-­‐>-­‐11 Sevgi TEKTEN Her 50K ve 100K olaylık run numaralarına karşılık elektronların hangi PMT ‘de bulunduğunu ve bunlara hangi tür fiberlere dahil olduklarını gösteren son rotamız. Sevgi TEKTEN İlk bölümde her bir PMT nin oranlarını elde e…k ve bu değerleri kodumuzdaki double corr [48] dizisinin içine yerleşOrdik. PMT 2B için double corr [48] dizisine yerleşimi şu şekildedir: corr[13]=1 (2B2over2), corr[15] =0.8582 (2B2over1), corr[16]= 0.9163(2B2over3), corr[14]=1.108 (2B2over4). Bu şekilde diğer bütün PMT’lere uygulayıp ilk bölümde tamamlamış olduk. Sevgi TEKTEN Gaincorr katsayısı tüm fitlerin mean değerlerini PMT2B baz alınıp 2B ‘nin mean değerine bölerek elde edilir. Bu katsayıları da double gaincorr[48] dizisinde yerlerine koyulur. sig2b_corr fiOnin ortalaması =1718 1.) sig1bgaincorr = 1622 / 1718 = 0.944 ( 7,8,9,10. dizideler) 2.) sig3bgaincorr = 1499 / 1718 = 0.872 ( 6,11. dizideler) 3.) sig4bgaincorr = 1803 / 1718 = 1.049 ( 12,17. dizideler) 4.) sig3cgaincorr = 1529 / 1718 = 0.889( 1,20. dizideler) 5.) sig4cgaincorr = 1629 / 1718 = 0.948 ( 3,4. dizideler) 6.) sig5bgaincorr = 1979 / 1718 = 1.152 ( 2. dizide) 7.) sig5cgaincorr = 1488 / 1718 = 0.866 ( 0. dizide) 8.) sig6bgaincorr = 2024 / 1718 = 1.178 ( 19. dizide) 9.) sig6cgaincorr = 1857 / 1718 = 1.081 ( 5. dizide) 10.) sig8bgaincorr = 1782 / 1718 = 1.037 ( 18. dizide) Sevgi TEKTEN Her bir PMT ‘nin ( 2B hariç) corr histogramları elde edildi. Sevgi TEKTEN TEŞEKKÜRLER