Dissertação

Radiation damage of the optical components of the ATLAS TileCal calorimeter at the High-Luminosity LHC EVALUATED

O TileCal é um calorímetro hadrónico pertencente à experiência ATLAS do LHC. O material ativo é composto por telhas plásticas cintilantes, onde a luz é produzida e transmitida pelas fibras de deslocamento do comprimento de onda até aos fotomultiplicadores. O programa Alta Luminosidade-LHC (AL-LHC) prolongará a utilização do TileCal por mais 20 anos do que inicialmente projetado. Pela exposição à radiação e ao envelhecimento natural os seus componentes óticos degradam-se. Como estes componentes não podem ser substituídos, a capacidade dos materiais em resistir à radiação terá de ser avaliada com precisão. A experiência ganha com detetores submetidos, durante muito tempo, a difíceis condições de radiação terá impacto no desenho de futuros detetores do FCC, bem como, noutros detetores similares. A resposta dos cintiladores e fibras do TileCal foi determinada explorando os sistemas de calibração que usam fontes de Césio e pulsos de Laser. As incertezas associadas à calibração a Laser foram estudadas para avaliar a degradação ótica. Os dados da Run 2 foram analisados, indicando que as células da camada A, e as células B11 e C10 perderam cerca de 5% de coleção de luz. Para as outras células não foram encontradas mudanças significativas. Os resultados foram extrapolados para o final da Run 3 e da AL-LHC, sugerindo uma perda de luz, para a maioria das células de aproximadamente 20% e as mais irradiadas podem perder até 80% de coleção de luz. Como a incerteza na extrapolação é elevada são precisos mais dados para ter uma melhor precisão.
LHC, ATLAS, TileCal, Resistência a radiação, Detetor de Cintilação

Janeiro 18, 2021, 10:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Rute Costa Batalha Pedro

LIP

Investigador Auxiliar

ORIENTADOR

Patrícia Conde Muíño

Departamento de Física (DF)

Professor Auxiliar