+7 (800) 505-67-97

Исследования пиксельных детекторов для новой внутренней трековой системы эксперимента ALICE на Большом Адронном Коллайдере

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Нестеров Дмитрий Геннадьевич
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Внутренняя трековая система (ВТС) играет ключевую роль в экспериментальной установке ALICE (A Large Ion Collider Experiment) на Большом Адронном Коллайдере (БАК). ВТС – вершинный детектор, окружающий место столкновения ионов и регистрирующий рождающиеся в результате столкновения частицы. Для решения новых физических задач, таких как определение механизмов термализации и адронизации кварк-глюонной плазмы и определения энергетических потерь тяжёлых кварков в среде кварк-глюонной плазмы требуется модернизация ВТС эксперимента ALICE. Новая ВТС позволит проводить экспериментальные исследования на БАК после его реконструкции в 2019-2020 гг., в результате которой светимость коллайдера будет увеличена в 10 раз. В основе новой ВТС будут использованы Монолитные Активные Пиксельные Сенсоры (МАПС). В представленной работе были исследованы основные характеристики МАПС детекторов ALPIDE (ALice PIxel DEtector) финальной версии, которые будут установлены на новой ВТС эксперимента ALICE. Для изучения работы этих детекторов в больших радиационных полях БАК оба детектора были облучены на рентгеновской установке и получили различные дозы: 60 крад и 300 крад. В работе проводились исследования различных радиационных эффектов, возникших после облучения этих детекторов. Кроме того, были проведены исследования работы пиксельной матрицы МАПС после дополнительного облучение источником ионизирующего излучения. Результаты данной работы могут быть использованы для уже существующих и создаваемых детекторных комплексов в ядерной физике и физике высоких энергий.

В современной ядерной физике и физике высоких энергий ключевую роль играют ускорители заряженных частиц. Большой Адронный Коллайдер (БАК) – самый большой ускоритель заряженных частиц на встречных пучках в мире. Длина окружности его основного ускорительного кольца составляет 26,7 км, суммарная энергия в системе центра масс столкновения протонов составляет 13 ТэВ, ядер свинца – 2,65 ТэВ/нуклон, и на сегодняшний день его светимость в протон-протонных соударениях составляет [1].
На коллайдере существует несколько точек, в которых происходит пересечение и взаимодействие пучков ускоряемых частиц, движущихся в противоположных направлениях. В местах пересечения пучков (столкновения сгустков ускоряемых ионов) располагаются детекторные комплексы, которые регистрируют частицы, образующиеся в результате столкновения, и в данном случае важно собрать как можно больше информации о характеристиках частиц, образовавшихся в результате таких столкновений. Для этого место столкновения пучков окружают слоями различных типов детекторов, каждый из которых служит для восстановления треков, регистрации разных типов частиц, определения их импульсов и энергий. Каждый детекторный комплекс рассчитан на решение конкретных физических задач. На данный момент существует четыре больших эксперимента на БАК: ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS), CMS (Compact Muon Solenoid), LHCb (Large Hadron Collider beauty) и ALICE (A Large Ion Collider Experiment) [1].
ALICE – это детекторный комплекс, предназначенный для изучения свойств кварк-глюонной плазмы (КГП), образующейся в результате столкновений ядер свинца. КГП – состояния материи, при котором кварки и глюоны из-за высокой температуры и высокой плотности пребывают в состоянии асимптотической свободы [2].

CERN Brochure 2017-002 [Электронный ресурс] – auth. Education, Communications and Outreach Group of CERN – CERN, February 2017. –.
Reidt, Felix, Studies for the ALICE Inner Tracking System Upgrade, European Organization for Nuclear Research (CERN) and Physikalisches Institut, University of Heidelberg, Heidelberg 2016, CERN-THESIS-2016-033
Bartke J. Introduction to Relativistic Heavy Ion Physics. World Scientific, 2009. isbn: 9810212313
Lebrun P. Accelerators at the high-energy frontier: CERN plans, projects and future studies. XLIII International Meeting on Fundamental Physics Centro de Ciencias de Benasque Pedro Pascual, 12-21 March 2015
Apollinari G. at. al. High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) Technical Design Report V. 0.1. CERN Yellow Reports: Monographs, Vol 4 (2017). DOI:
The ALICE Collaboration. Technical Design Report for the Upgrade of the ALICE Inner Tracking System. In: J. Phys. G41 (2014), p. 087002. doi: 10.1088/0954-3899/41/8/087002. url: .
The ALICE Collaboration. The ALICE experiment at the CERN LHC, 2008 JINST 3 S08002, doi: 10.1088/1748-0221/3/08/S0800,
Rossi L., Fischer P., Rohe T., Wermes N. Pixel Detectors. From Fundamentals to Applications. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. doi: 10.1007/3-540-28333-1. url:
The ALICE Collaboration. Upgrade of the ALICE Experiment: Letter of Intent, J. Phys. G 41 (2014) 087001, DOI:10.1088/0954-3899/41/8/087001, url:
Liu F., Liu S. Quark-gluon plasma formation time and direct photons from heavy ion collisions. In: Phys. Rev. C89.3 (2014), p. 034906. doi: 10.1103/PhysRevC.89.034906. arXiv: 1212.6587 [nucl-th]
Rossegger S. for the ALICE collaboration. Upgrade of the ALICE Inner Tracking System. Nucl.Instrum.Meth., A731(2013), pp. 40-46
Zherebchevsky V.I., Igolkin S.N., Krymov E.B., Maltsev N.A., Makarov N.A., Feofilov G.A. Extra Lightweight Mechanical Support Structures with the Integrated Cooling System for a New Generation of Vertex Detectors. Instruments and Experimental Techniques, 2014, Vol. 57, No. 3, pp. 356–360
Zherebchevsky V.I. ALPIDE sensors – introduction and some recent results of tests. Vertex detector workshop at SPbSU. Saint-Petersburg, May 15-16, 2017
Жеребчевский В.И., Кондратьев В.П., Крымов Е.Б., Лазарева Т.В., Мальцев Н.А., Мерзлая А.О., Нестеров Д.Г., Прокофьев Н.А., Феофилов Г.А. Исследование характеристик пиксельных детекторов нового поколения для эксперимента ALICE на Большом Адронном Коллайдере. ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ФИЗИЧЕСКАЯ, 2016, том 80, № 8, с. 1041–1046
ALICE ITS ALPIDE development team. pALPIDEfs datasheet, ver. 1.0b. 2014
Yang P. MAPS Development for the ALICE Upgrade. International Workshop on Semiconductor Pixel Detectors for Particles and Imaging, September 2014
CERN Detector R&D Collaboration RD2, Lemeilleur F., Glaser M., Heijne E.H.M., Jarron P., Soave C., Leroy C., Rioux J. and Trigger I. Neutron, Proton, and Gamma Irradiations of Silicon Detectors, IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE VOL. 41, NO. 3, JUNE 1994
Fretwurst E., Lindstroem G., Pintilie I., Stahl J. Radiation Damage in Silicon Detectors Caused by Hadronic and Electromagnetic Irradiation. DESY 02-199, physics/0211118, December 2002
Lindström G. Radiation damage in silicon detectors. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 512 (2003) 30–43
Lindström G., Moll M., Fretwurst E. Radiation hardness of silicon detectors — a challenge from high-energy physics. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 426 (1999) 1—15
Oldham T. R., McLean F. B. Total Ionizing Dose Effects in MOS Oxides and Devices. IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE, VOL. 50, NO. 3, JUNE 2003
Allport P.P. Annealing effects on irradiated n+n silicon detectors. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment Volume 420, Issue 3, 11 January 1999, Pages 473-480
Palmieri V.G. et.al. (RD39 Collaboration). Radiation hard position-sensitive cryogenic silicon detectors: the Lazarus effect. Physica B 280 (2000) 532-534
Borer K. at.al. (RD39 Collaboration). Charge collection efficiency of irradiated silicon detector operated at cryogenic temperatures. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 440 (2000) 5-16
Zherebchevsky V. ALPIDE at cryogenic temperatures. WP5 meeting CERN 4.10.2017.
Palmieri V.G., Borer K., Janos S., Via C.D., Casagrande L. Evidence for charge collection efficiency recovery in heavily irradiated silicon detectors operated at cryogenic temperatures. Letter to the Editor, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 413 (1998) 475—478
Lindström G., at.al. Radiation hard silicon detectors developments by the RD48 (ROSE) collaboration. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 466 (2001) 308–326
Djordjevic M. Heavy flavor puzzle at LHC: a serendipitous interplay of jet suppression and fragmentation. In: Phys. Rev. Lett. 112.4 (2014), p. 042302. doi: 10.1103/PhysRevLett.112.042302. arXiv: 1307.4702 [nucl-th]

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Исследования пиксельных детекторов для новой внутренней трековой системы эксперимента ALICE на Большом Адронном Коллайдере»

    Последние выполненные заказы

    Внешнеэкономическая деятельность Магистерская диссертация
    17 000 ₽
    Перспективы внешнеэкономического сотрудничества России и КНР
    Спасибо огромное! Защитилась на отлично!
    Международные отношения Магистерская диссертация
    2 500 ₽
    т2732 речь и презентация к заказу Перспективы внешнеэкономического сотрудничества России и КНР
    Спасибо огромное за качественную работу!
    Менеджмент организации Магистерская диссертация
    2 500 ₽
    "Стратегия внедрения цифровых технологий в управление цепями поставок на примере ПАО "Транснефть""
    Большое спасибо автору! В установленные сроки полностью выполнен объем работы - магистерская диссертация по менеджменту, отчет по преддипломной пра...
    Государственное и муниципальное управление Магистерская диссертация
    11 370 ₽
    Новое задание по государственному и муниципальному управлению
    Добрый день! Очень доволен работой, большое спасибо, что помогаете в написании работ, дальнейших успехов Вам!
    Право и юриспруденция Магистерская диссертация
    20 520 ₽
    Особенности пересмотра судебных актов в арбитражном суде апелляционной инстанции
    Доволен работой автора
    Право и юриспруденция Магистерская диссертация
    14 210 ₽
    "Наследование по закону в романо-германской и англо-саксонской правовых семьях: сравнительно-правовые аспекты"
    Хочу сказать огромное спасибо Вячеславу! Отвечал на все вопросы, вносил правки и всегда был на связи. Рекомендую данного автора если хотите качеств...

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Модифицирование поверхности полученного с помощью аддитивной технологии титанового сплава Ti-6Al-4V
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Изучение процессов термостимулированного и неравновесного выхода изотопов водорода из Pd, Ni, Pt, Zr, Ti
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Ди-мюонное фоторождение в эксперименте NA64
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)