desenvolvimento de um programa para medidas comparativas de ganho para as mwpc do lhcb

Desenvolvimento de um programa para medidas

comparativas de ganho para as MWPC do LHCb

Maria Luisa Porto - PIBICOrientadores:Érica PolycarpoBurkhard Schmidt

Instituto de Física – UFRJRio de Janeiro, 06 de outubro de 2009

XXXI Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica

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O LHC

XXXI Jornada de Iniciação Científica

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O LHCb


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O Sistema de múons do LHCb

• 5 estações: M1-M5• Superfície total: 435 m²• Cada estação dividida em 4

regiões: R1-R4• 1380 câmaras de múons

As MWPC• 4 camadas• 5 mm de gás entre cada

camada• Mistura gasosa:

Ar/CO2/CF4 (40/55/5)


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Objetivo

• Desenvolvimento de um programa com uma interface gráfica que analisasse medidas comparativas do ganho do gás das MWPC em duas configurações diferentes.

• A principal motivação para esse trabalho foi a possibilidade de reutilização do gás que passa pelo detector, sendo necessário um programa para comparar as medidas de ganho do gás novo e do gás que já havia passado pelas câmaras.


Câmara multifilar


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Câmara monofilar


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Câmara proporcional• Avalanche de elétrons: Multiplicação dos pares elétron-íon

Medidas comparativas para garantir que o ganho seja uniforme sobre toda a área do detector.


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Arranjo experimental para medidas do ganho

Características do Amperímetro OPERA:• Precisão de 1 nA• Modo automático: 1 medida/s


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Arranjo experimental para medidas do ganho Instalado na caverna do

LHCb. Fonte radioativa de 241Am. Mistura gasosa de CO2/Ar

60/40. Duas configurações: 1. Gás da linha de entrada 2. Gás da linha de saída


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Estabelecimento de um procedimento para aquisição de dados Sistema automatizado:• Varredura na alta tensão

aplicada no anodo → total de 9 medidas.

• Dois minutos de dados adquiridos para cada valor de HV → 120 medidas de corrente e de HV.

• 1 arquivo de saída para cada valor de HV.

• Temperatura e pressão medidas: 1 arquivo de saída.

• Total de 10 arquivos de saída.


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High Voltage (V)

241Am Source

2800 No

2800 Yes

2750 Yes

2700 Yes

2650 Yes

2600 Yes

2550 Yes

2800 Yes

2800 No

Estabelecimento de um procedimento para aquisição de dadosProblemas do modo automatizado:• Estabilizar a corrente• Varredura na HV subindo ou descendo?


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subindo: 2550 V – 2800 V descendo: 2800 V – 2550 V

Estabelecimento de um procedimento para aquisição de dados•Printscreen do pendrive


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O programa de análise de dados O programa foi escrito em C++

utilizando as classes Graphical User Interface do Root.

Seus arquivos de entrada são os 10 arquivos de texto com os dados correspondes à corrente e voltagem e à temperatura e pressão.


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Ler dados Calcular médias

Subtrair Dark

Current

Fazer gráficos “I vs

HV”

Obter parâmetros do ajuste

linear

O programa de análise de dados


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Média única ou comparativa.

Nome montado automaticamente.

Média aritmética dos 120 valores de corrente e dos

120 valores de HV.

Após o cáculo da média, a dark current é subtraída.

O programa de análise de dados• Gráficos “I vs HV”:


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O programa de análise de dados• O arquivo de saída:


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O programa de análise de dados• Análise dos dados crús:


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Conclusão

• O programa está em uso e foi instalado na sala de controle do LHCb, o que torna possível adquirir os dados na caverna e analisá-los na superfície.

• Testes para verificar se o gás que passa pelo detector pode ser reutilizado estão em andamento.

• A interface gráfica foi essencial para garantir que qualquer usuário possa manusear o programa.


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