4 resultados para . neutron radiation field
em Université de Montréal, Canada
Resumo:
Les seize dtecteurs MPX constituant le rseau ATLAS-MPX ont t placs diffrentes positions dans le dtecteur ATLAS et sa averne au CERN dans le but de mesurer en emps rel les champs de radiation produits ar des particules primaires (protons des faisceaux) et des particules secondaires (kaons, pions, g, protons) issues des collisions proton-proton. Des films de polythylne (PE) et de fluorure de lithium (6LiF) recouvrent les dtecteurs afin daugmenter leur sensibilit aux neutrons produits par les particules primaires et secondaires interagissant avec les matriaux prsents dans lenvironnement dATLAS. La reconnaissance des traces laisses par les particules dans un dtecteur ATLAS-MPX se fait partir des algorithmes du logiciel MAFalda (Medipix Analysis Framework) bas sur les librairies et le logiciel danalyse de donnes ROOT. Une tude sur le taux didentifications errones et le chevauchement damas a t faite en reconstruisant les activits des sources 106Ru et 137Cs. Lefficacit de dtection des neutrons rapides a t mesure laide des sources 252Cf et 241AmBe (neutrons dnergie moyenne de 2.13 et 4.08 MeV respectivement). La moyenne des efficacits de dtection mesures pour les neutrons produits par les sources 252C f et 241AmBe a t calcule pour les convertisseurs 6LiF et PE et donnent (0.8580 0.1490)% et (0.0254 0.0031)% pour LiF et (0.0510 0.0061)% et (0.0591 0.0063)% pour PE bas et haut seuil dnergie respectivement. Une simulation du calcul de lefficacit de dtection des neutrons dans le dtecteur MPX a t ralise avec le logiciel GEANT4. Des donnes MPX correspondant aux collisions proton-proton 2.4 TeV et 7 TeV dans le centre de masse ont t analyses. Les flux dtects dlectrons et de photons sont particulirement levs dans les dtecteurs MPX01 et MPX14 car ils sont plus prs du point de collision. Des flux de neutrons ont t estims en utilisant les efficacits de dtection mesures. Une corrlation avec la luminosit du LHC a t tablie et on prdit que pour les collisions 14 TeV dans le centre de masse et avec une luminosit de 10^34 cm-1*s-1 il y aura environ 5.1x10^8 1.5x10^7 et 1.6x10^9 6.3x10^7 particules dtectes par les dtecteurs MPX01 et MPX14 respectivement.
Resumo:
Medipix2 (MPX) sont des dtecteurs semi-conducteurs au silicium monts sur 256x256 pixels. Chaque pixel a une aire de 55x55m2. Laire active dun dtecteur MPX est denviron 2 cm2. Avec deux modes de dtection, un seuil et un temps dexposition ajustables, leur utilisation peut tre optimise pour une analyse spcifique. Seize de ces dtecteurs sont prsentement installs dans lexprience ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) au CERN (Organisation Europenne pour la Recherche Nuclaire). Ils mesurent en temps rel le champ de radiation d aux collisions proton-proton, au point dinteraction IP1 (Point dInteraction 1) du LHC (Grand Collisionneur dHadrons). Ces mesures ont divers buts comme par exemple la mesure du champ de neutrons dans la caverne dATLAS. Le rseau de dtecteurs MPX est compltement indpendant du dtecteur ATLAS. Le groupe ATLAS-Montral sest intress lanalyse des donnes rcoltes par ces dtecteurs pour calculer une valeur de la luminosit du LHC au point de collision des faisceaux, autour duquel est construit le dtecteur ATLAS. Cette valeur est dtermine indpendamment de la luminosit mesure par les divers sous-dtecteurs dATLAS ddis spcifiquement la mesure de la luminosit. Avec laugmentation de la luminosit du LHC les dtecteurs MPX les plus proches du point dinteraction dtectent un grand nombre de particules dont les traces sont impossibles distinguer sur les images ("frames") obtenues, cause de leur recouvrement. Les paramtres de mesure de certains de ces dtecteurs ont t optimiss pour des mesures de luminosit. Une mthode danalyse des donnes permet de filtrer les pixels bruyants et de convertir les donnes des images, qui correspondent des temps dexposition propres aux dtecteurs MPX, en valeur de luminosit pour chaque LumiBlock. Un LumiBlock est un intervalle de temps de mesure propre au dtecteur ATLAS. On a valid les mesures de luminosit premirement en comparant les rsultats obtenus par diffrents dtecteurs MPX, et ensuite en comparant les valeurs de luminosit releves celles obtenues par les sous-dtecteurs dATLAS ddis spcifiquement la mesure de la luminosit.
Resumo:
Un rseau de seize dtecteurs ATLAS-MPX a t mis en opration dans le dtecteur ATLAS au LHC du CERN. Les dtecteurs ATLAS-MPX sont sensibles au champ mixte de radiation de photons et dlectrons dans la caverne dATLAS et sont recouverts de convertisseurs de fluorure de lithium et de polythylne pour augmenter lefficacit de dtection des neutrons thermiques et des neutrons rapides respectivement. Les collisions haute nergie sont domines par des interactions partoniques avec petit moment transverse pT , associs des vnements de minimum bias. Dans notre cas la collision proton-proton se produit avec une nergie de 7 TeV dans le centre de masse avec une luminosit de 10cms telle que fixe dans les simulations. On utilise la simulation des vnements de "minimum bias" gnrs par PYTHIA en utilisant le cadre Athena qui fait une simulation GEANT4 complte du dtecteur ATLAS pour mesurer le nombre de photons, dlectrons, des muons qui peuvent atteindre les dtecteurs ATLASMPX dont les positions de chaque dtecteur sont incluses dans les algorithmes dAthena. Nous mesurons les flux de neutrons thermiques et rapides, gnrs par GCALOR, dans les rgions de fluorure de lithium et de polythylne respectivement. Les rsultats des vnements de minimum bias et les flux de neutrons thermiques et rapides obtenus des simulations sont compars aux mesures relles des dtecteurs ATLAS-MPX.
Resumo:
Les collisions proton-proton produites par le LHC imposent un environnement radiatif hostile au dtecteur ATLAS. Afin de quantifier les effets de cet environnement sur la performance du dtecteur et la scurit du personnel, plusieurs simulations Monte Carlo ont t ralises. Toutefois, la mesure directe est indispensable pour suivre les taux de radiation dans ATLAS et aussi pour vrifier les prdictions des simulations. cette fin, seize dtecteurs ATLAS-MPX ont t installs diffrents endroits dans les zones exprimentale et technique d'ATLAS. Ils sont composs d'un dtecteur au silicium pixels appel MPX dont la surface active est partiellement recouverte de convertisseurs de neutrons thermiques, lents et rapides. Les dtecteurs ATLAS-MPX mesurent en temps rel les champs de radiation en enregistrant les traces des particules dtectes sous forme d'images matricielles. L'analyse des images acquises permet d'identifier les types des particules dtectes partir des formes de leurs traces. Dans ce but, un logiciel de reconnaissance de formes appel MAFalda a t conu. tant donn que les traces des particules fortement ionisantes sont influences par le partage de charge entre pixels adjacents, un modle semi-empirique dcrivant cet effet a t dvelopp. Grce ce modle, l'nergie des particules fortement ionisantes peut tre estime partir de la taille de leurs traces. Les convertisseurs de neutrons qui couvrent chaque dtecteur ATLAS-MPX forment six rgions diffrentes. L'efficacit de chaque rgion dtecter les neutrons thermiques, lents et rapides a t dtermine par des mesures d'talonnage avec des sources connues. L'tude de la rponse des dtecteurs ATLAS-MPX la radiation produite par les collisions frontales de protons 7TeV dans le centre de masse a montr que le nombre de traces enregistres est proportionnel la luminosit du LHC. Ce rsultat permet d'utiliser les dtecteurs ATLAS-MPX comme moniteurs de luminosit. La mthode propose pour mesurer et talonner la luminosit absolue avec ces dtecteurs est celle de van der Meer qui est base sur les paramtres des faisceaux du LHC. Vu la corrlation entre la rponse des dtecteurs ATLAS-MPX et la luminosit, les taux de radiation mesurs sont exprims en termes de fluences de diffrents types de particules par unit de luminosit intgre. Un cart significatif a t obtenu en comparant ces fluences avec celles prdites par GCALOR qui est l'une des simulations Monte Carlo du dtecteur ATLAS. Par ailleurs, les mesures effectues aprs l'arrt des collisions proton-proton ont montr que les dtecteurs ATLAS-MPX permettent d'observer la dsintgration des isotopes radioactifs gnrs au cours des collisions. L'activation rsiduelle des matriaux d'ATLAS peut tre mesure avec ces dtecteurs grce un talonnage en quivalent de dose ambiant.
