REGaRD: Gáztöltésű részecskedetektor fejlesztés ELTE Wigner FK CERN együttműködésben

Átírás

1 REGaRD: Gáztöltésű részecskedetektor fejlesztés ELTE Wigner FK CERN együttműködésben A projekt keretei, célja, a CERN RD51 kollaborációja Mikrostruktúrás gáztöltésű detektorok Talaj-tomográfia kozmikus müonokkal Közelkatódos MWPC technológia Cserenkov-fotonok detektálása TGEM-mel Nagy felbontású TGEM diagnosztika Kis impulzusú részecskedetektor az NA61-nél

2 ELTE résztvevők Bagoly Zsolt, Horváth Ákos, Kiss Gábor, Mátyás Miklós, Oláh László, Papp Gábor, Surányi Gergely Wigner FK résztvevők Bencze György, Bencédi Gyula, Barnaföldi Gergely Gábor, Dénes Ervin, Fodor Zoltán, Hamar Gergő, Kovács Levente, Lévai Péter, László András, Márton Krisztina, Zalán Péter BME: Melegh Hunor Gergely Együttműködések: CERN NA61, CERN ALICE VHMPID, CERN RD51. Támogatás: OTKA-KTIA (NKTH)

3 ELTE résztvevők Wigner FK résztvevők Együttműködések: CERN NA61, CERN ALICE VHMPID, CERN RD51. Támogatás: OTKA-KTIA (NKTH)

4 CERN RD51 kollaboráció Mikrostruktúrás gáztöltésű detektorok fejlesztése, kutatások koordinálása Az ELTE és a Wigner FK intézetként teljes jogú alapító tagok 25 ország, 75 intézet, kb 400 tag

5 Részecskepálya mérése: a legfontosabb információ Mágneses térben való eltérülés adja az impulzust

6 A három fő technológia Félvezető: nagyon pontos, nagyon drága Gáztöltésű: kevésbé pontos, gazdaságos Szcintillátor: pontatlan, nagyon gyors

7 Gáztöltésű részecskedetektorok: jelsokszorozás gáztérfogatban Nagy lokális elektromos térben lavina Nobel díj: Charpak 1992

8 Innovatív technológiák Mikrostruktúrás detektorok (MPGD)

9 Gas Electron Multiplier (GEM, F. Sauli) Erővonalak a lyukba fókuszálnak: a fólia mint jelerősítő működik, alul elektronokat kapunk! Thick GEM: kb 10-szer nagyobb minden méret

10 ALICE VHMPID (tervezett): Részecskeazonosítás Cherenkov-fotonokkal Gyűrű-leképezéses részecskeazonosítás 3-15 GeV között (csak néhány foton!), gazdaságos megvalósítás ---> Hamar Gergő előadása

11 Közelkatódos sokszálas kamra (Close Cathode Chamber) MPGD analógia: Az elektromos tér bezáródik a szálak közé NIMA 648, 163 (2011), NIMA-D (2012)

12

13 végülis a méret a lényeg...

14 Alkalmazás: VHMPID kiegészítő részecskepálya-detektora CERN teszt, 2011 nyara NIMA-D (2012)

15 Talajszerkezet vizsgálata kozmikus müonokkal Tenyerünkön 1Hz Behatolási mélység talajba néhány száz méter

16 Vulkáni tevékenység vizsgálata (Puy de Dome, Franciaország)

17 Tomografikus leképezés müonokkal: részecskepálya-mérés

18 Pilis hegy, Ajándék Barlang

19 Ajándék Bg: egy nagy rendszer felső tagja Feltárások Mérés 50m mélyen Nyugat felé erősen lejtő talajfelszín

20

21 Fluxus kompatibilis a felszínnel NIMA 689C (2012) p.60

22 NA61 kísérlet Hadron spektrométer a CERN-ben Fix céltárgyas elrendezés Kiemelkedő magyar részvétel

23 Kis impulzusú részecskedetektor (LMPD) Hatótávolság és ionizáció együttes mérése: részecskeazonosítás (protonok vs pionok)

24 TPC az NA61 céltárgya köré

25 Összefoglalás REGARD csoport: ELTE Wigner FK CERN együttműködés, CERN RD51 tagság Hallgatói utánpótlás (öt doktorandusz!), kísérleti tapasztalat és technikai háttér kombinációja Detektorfejlesztés tényleges kísérletekhez, többféle technológia ötvözete, az optimális választás lehetőségével Támogatók: OTKA-KTIA 77719, 77816, OTKA ,NK62044, Bolyai Ösztöndíj

26 Publikációk REGaRD Csoport kizárólagos: DV., GH, GK: Asymmetric Multi-wire Proportional Chamber With Reduced Requirements..., Nucl. Inst. and Meth, A 648, p 163, 2011 HG, VD: Vastag GEM alapú trigger-detektor az LHC ALICE kísérletben, NUCLEON (Az MNT lapja), II. évf. 2. sz. (2009) p.47 HG,VD: High Resolution Surface Scanning of Thick-GEM for Single Photo-Electron Detection, Nucl.Inst. and Meth, A 694, p 16, 2012 GGB, GH, HGM, LO,GS,DV: Portable Cosmic Muon Telescope for Environmental Applications, Nucl. Inst. and Meth, A 689, p 60, 2012 BGy, HG, VD: Close Cathode Chamber: Low material budget MWPC (NIM-A-D , elfogadva) CERN-es együttműködések: A. Di Mauro, Z. Fodor, G. Hamar, D. Varga et al.: Very high momentum particle identification in ALICE at the LHC., NIM A 617 (2010) 424 L. B, A. A, G.G.B, G. B, Z. F, E. F, G. H, L. K, P. L, L. M., D. V: High-p(T) trigger detector... Nucl.Phys.Proc.Suppl.197: ,2009 A. Agocs, G. Hamar, Z. Fodor, D. Varga et al (ALICE VHMPID Coll.): VHMPID..., Indian J.Phys.84: ,2010 NA49 Collaboration: H. G. F, M. M, D. V, Z. F et al: Inclusive production of charged kaons in p+p collisions... Eur.Phys.J.C (2010) A. Di Mauro, G. Bencze, Z. Fodor, G. Hamar, D. Varga et al: The VHMPID RICH upgrade project for ALICE, NIM A 639, , 2011 B D, A A.G, A R, BGG, B Gy, B L, F E, HG, KL, LP, L Cs, M L, P S, V D for VHMPID collaboration: VHMPID: a new detector for the ALICE experiment at LHC, EPJ Web of Conferences Volume 13, (HCBM 2010) M D, B Gy, HG, K L, V D, et al, for the VHMPID Coll.: A Very High Momentum Particle Identification, AIP Conference Proc. 1348, 61, 2011 Készülő: MK, AL, HG, VD: Low Momentum Particle Detector for the NA61 Experiment at CERN (NIMA)