UNIVERSITA` DEGLI STUDI di LECCE FACOLTA` DI SCIENZE MM. FF.NN. Corso di Laurea in Fisica SISTEMA DI CONTROLLO E RISULTATI PRELIMINARI DELLA STAZIONE DI TEST DEGLI RPC DI ATLAS Relatore: Chiar. mo Prof. Edoardo GORINI Corelatore: Dott. Gabriele CHIODINI Candidato: Giovanni F. Tassielli

Sommario ATLAS al Large Hadron Collider. La stazione di test con raggi cosmici per gli RPC di ATLAS. Analisi dati. perchè i rivelatori RPC. Il sistema di controllo dei parametri. Il programma di analisi off-line. Caratterizzazione sperimentale degli RPC.

ATLAS ad LHC Regione di Barrel (≈ 25o < θ < 155o) x y z Ricerca del bosone di Higgs. Studio della rottura spontanea di simmetria EW. Studio della fisica alla frontiera dell’energia oggi raggiungibile. _ Spettrometro dei μ: RPC nella zona centrale per selezionare eventi con muoni p-p (7 + 7 TeV) collisione

Perchè i rivelatori RPC (Resistive Plate Chamber) Risposta veloce ~ 1 ns. Buona risoluzione spaziale xy ~ 1 cm. Capacità di operare a flussi elevati ~ 1kHz/cm2 con alta efficienza ~ 97 %. Copertura di grandi superfici 3650 m2 con costi relativamente contenuti.

Perchè i rivelatori RPC - Struttura e funzionamento spessore volume di gas 2mm. elettrodi in bakelite bakelite ~ 1010 cm. superfici interne ricoperte con olio di lino. superfici esterne ricoperte ~ 200m di grafite. Alta tensione ~ 10 kV. Segnale rilevato per accoppiamento capacitivo, amplificato e discriminato.

La Stazione di test di Lecce Necessaria per certificare la qualita’ dei rivelatori prima di essere collocati nell’esperimento ATLAS. Test effettuati selezionando raggi cosmici con 4 RPC (camere di trigger). In grado di caratterizzare fino ad 8 RPC contemporaneamente (camere sotto esame).

Pannelli di servizio (gas e tensioni) Sistema di controllo Pannelli di servizio (gas e tensioni) Sistema del gas MKS 647B HV: CAEN sy1527 Computer di controllo del gas To DAQ Computer principale di controllo

Il programma di controllo (1) Impostazione e monitoraggio dei parametri (miscela di gas, HV, V, Vth, I, …) Monitoraggio parametri ambientali. Procedure di allarme e di intervento. Sincronia con il sistema d’acquisizione per automatizzare le prese dati. (oltre 500 parametri da gestire) Facilità di utilizzo. Flessibiltà nella scelta della configurazione di lavoro. Controllo remoto.

Il programma di controllo (2) Sottoprogramma di controllo miscela di gas composizione corretta erogazione interruzione alte tensioni in caso di anomalie

Analisi off-line Programma M.A.L.I.C.E. (in C++) analisi dettagliate del comportamento di ogni singolo canale di elettronica ricostruzione delle tracce fisiche misura dell’efficienza di ogni pannello di lettura degli RPC Counts mm

non funzionanti ~ 3% rumorosi ~ 7% Analisi dati Canali non funzionanti e livello di rumore: non funzionanti ~ 3% rumorosi ~ 7% Michele Bianco Tesi di Laurea Lecce 24/10/03 Curve di efficienza: T = 31 0C Efficienza media al plateau ~ 95%

Analisi dati - Caratteristica tensione-corrente

Analisi dati - Caratteristica rumore-corrente Igap(A)/noise(Hz) ~ 110pC

Conclusioni Stazione di test pronta a caratterizzare in modo sistematico i rivelatori RPC. Sistema di controllo della stazione adeguato alle necessità. Programma di analisi off-line in grado di analizzare dettagliatamente il comportamento degli RPC.

Sviluppi futuri Mappatura dell’efficienza locale dei rivelatori RPC (radiografia): Spaziatori interni. Profili di chiusura. Monitoraggio dei parametri di lavoro indipendente dalla presa dati (24 ore su 24) e adeguata visualizzazione. Studi ad alta statistica delle caratteristiche dei rivelatori RPC per diverse condizioni di lavoro (T, miscela di gas, umidità…).