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
● 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) 2009 – 2013
● ELTE résztvevők
● Wigner FK résztvevők
● Együttműködések: CERN NA61, CERN ALICE VHMPID, CERN RD51. Támogatás: OTKA-KTIA (NKTH) 2009 – 2013
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
A három fő technológia ● Félvezető:
nagyon pontos, nagyon drága
● Gáztöltésű: kevésbé pontos, gazdaságos
● Szcintillátor: pontatlan, nagyon gyors
Gáztöltésű részecskedetektorok: jelsokszorozás gáztérfogatban
● Nagy lokális elektromos térben lavina
● Nobel díj: Charpak 1992
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
ALICE VHMPID (tervezett): Részecskeazonosítás Cherenkov-fotonokkal
● Gyűrű-leképezéses részecskeazonosítás 3-15 GeV között (csak néhány foton!), gazdaságos megvalósítás
---> Hamar Gergő előadása
Közelkatódos sokszálas kamra(Close Cathode Chamber)
● MPGD analógia: Az elektromos tér bezáródik a szálak közé
NIMA 648, 163 (2011), NIMA-D-12-00540 (2012)
Alkalmazás: VHMPID kiegészítő részecskepálya-detektora
CERN teszt, 2011 nyara
NIMA-D-12-00540 (2012)
Talajszerkezet vizsgálata kozmikus
müonokkal
● Tenyerünkön 1Hz● Behatolási mélység
talajba néhány száz méter
Ajándék Bg: egy nagy rendszer felső tagja
● Feltárások 1979-2001
● Mérés 50m mélyen
● Nyugat felé erősen lejtő talajfelszín
NA61 kísérlet● Hadron spektrométer a CERN-ben● Fix céltárgyas elrendezés● Kiemelkedő magyar részvétel
Kis impulzusú részecskedetektor (LMPD)
● Hatótávolság és ionizáció együttes mérése: részecskeazonosítás (protonok vs pionok)
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 778816,NK62044, Bolyai Ösztöndíj
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-D12-00540, 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.197:296-301,2009
A. Agocs, G. Hamar, Z. Fodor, D. Varga et al (ALICE VHMPID Coll.): VHMPID..., Indian J.Phys.84:1635-1639,2010
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.C68 1-73 (2010)
A. Di Mauro, G. Bencze, Z. Fodor, G. Hamar, D. Varga et al: The VHMPID RICH upgrade project for ALICE , NIM A 639, 274 – 277, 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, 03004 (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)