ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
основная задача: разработка и усовершенствование экспериментальной аппаратуры и функциональных компонентов детектора CMS для работы с пучками протонов и ядер коллайдера БАК при энергии 14 ТэВ и светимости 2×10^34 см-2с-1 по завершении фазы 1, и в дальнейшем при светимости 5÷7×10^34 см-2с-1 после фазы 2 модернизации БАК.
basic objective: development and improvement of experimental equipment and functional components of the CMS apparatus for operation with proton and nucleus beams from the LHC collider at energy 14 TeV and luminosity of 2*10^34 cm-2 s-1 upon completion of phase 1, and subsequently at luminosity of 5-7*10^34 after phase 2 of the LHC modernization.
● разработка и тестирование методики калибровки баррельного калориметра с кремниевыми фотоумножителями с помощью радиоактивного источника. ● первичная калибровка сигналов модернизированного баррельного калориметра с помощью радиоактивного источника Со-60. ● методические исследования по модернизации дозиметрической части системы для работы в условиях высокой светимости и ее использования как дополнительного детектора светимости. ● развитие методов калибровки и мониторинга отклика адронного калориметра с помощью физических процессов применительно к измененной геометрии установки CMS и высокой загрузке детектора ● развитие системы тестирования и подключение к системе управления и контроля новой модификации электронных карт регистрации крейтов электроники с микроархитектурой для телекоммуникационных вычислений (mТСА)
Хоздоговор, Хоздоговор |
# | Сроки | Название |
1 | 10 октября 2019 г.-1 декабря 2019 г. | «Разработка и тестирование аппаратно-программных компонентов модернизации установки CMS» |
Результаты этапа: Полученные в ходе выполнения ПНИЭР результаты: ● Разработана методика тестирования и предварительной калибровки баррельного (HВ) калориметра установки CMS с помощью радиоактивного источника. Для выполнения данных исследований с учетом особенностей баррельного калориметра модернизирована и система транспортировки радиоактивного источника внутри калориметра и создан новый коммутационный модуль, который позволяет существенно оптимизировать процесс сканирования. Кроме того, разработана и протестирована методика определения возможных повреждений трубок транспортировки источника. Модифицирован, протестирован и введен в эксплуатацию комплект программного обеспечения, обеспечивающий оперативное управление работой системы транспортировки источника, контроль напряжения и тока мотора, запись и визуализацию данных (отклики модулей калориметра на сигнал источника) и первичную обработку полученной экспериментальной информации. Разработано руководство работой дежурных операторов системы. Вышеперечисленные компоненты в полном объеме протестированы при работе с двумя секторами баррельного калориметра и введены в полномасштабную эксплуатацию. ● Проведено полное тестирование и первичная калибровка баррельных калориметров установки CMS с помощью радиоактивного источника после замены считывающих модулей с ФЭУ старого образца (HPD) на модернизированные с кремниевыми фотоумножителями (SiPM). Выполнено сканирование 2448 трубок в отношении пригодности к калибровке с источником и измерения сигналов от светочувствительных элементов калориметра с 1992 трубок. По результатам измерений установлены поврежденные слои, выявлены и устранены ошибки в карте считывания сигналов, установлены неисправности, связанные с нарушениями оптических контактов и повреждениями оптических кабелей и фильтров, определены каналы с аномально слабыми сигналами и создана первичная база калибровочных данных, которая будет использована впоследствии для настройки и предварительной калибровки баррельного калориметра. ● Обработана вся совокупность экспериментальной информации дозиметрической части системы РМ контроля радиационных условий в области переднего (HF) калориметра установки КМС. Измерены интенсивности дозы ионизирующего излучения в области кварцевых волокон и ФЭУ калориметра и проведено сравнение полученных результатов с результатами моделирования. Показана высокая степень стабильности долговременной работы ионизационных камер системы РМ и возможность их использования в качестве дополнительного детектора светимости. Определены основные направления модернизации дозиметрической части системы для ее применения в условиях максимальной светимости. ● В рамках ПНИЭР были исследованы методы калибровки и мониторинга отклика адронного калориметра с помощью физических процессов. Проведен анализ разных способов калибровки адронного калориметра, обеспечивающих достижение симметричного отклика по азимутальному углу, с использованием экспериментальных данных 2016-2018 гг. и результатов математического моделирования событий. Определены оптимальные выборки событий для осуществления такой калибровки и исследованы систематические эффекты, обусловленные геометрией установки CMS и конструктивными особенностями детекторов. Проведено сравнение двух методов симметризации отклика калориметра по азимутальному углу – метода моментов и итерационного метода. В итоге было получено согласие между обоими методами в пределах 2%. Калибровочные коэффициенты включены в оперативную базу коррекций для эксперимента CMS. ● Модернизация установки CMS в плане замены электроники считывания стандарта VME на новый стандарт с микроархитектурой для телекоммуникационных вычислений (mТСА), инсталляции новых версий операционной системы Windows 10, программной среды многооконного центра с открытой архитектурой (WinCC OA 3.16) и новых разработанных компонент в составе оболочки JCOP Framework потребовала модернизации системы мониторинга и контроля параметров различных модификаций электронных карт регистрации крейтов электроники mТСА. В рамках ПНИЭР разработано программное обеспечение для дальнейшего развития системы мониторинга крейтов mТСА в составе установки CMS в программной среде WinCC OA. Разработанное ПО обеспечивает надежный, быстрый и гибкий интерфейс связи между оборудованием нижнего уровня (электроникой считывания данных) и программой мониторинга и контроля высокого уровня. ПО осуществляет прохождение, распознавание, дешифровку и первичную обработку потоков информации при обмене данными произвольного набора модулей крейтов mTCA и последовательную передачу этих данных в произвольно заданный распределенный набор высокоуровневых программ мониторинга, обеспечивающих надежность работы электроники крейтов, а также функции мониторинга и контроля, хранения информации и выработки предупреждающих сообщений. Обновленное ПО протестировано на стендах ЦЕРНа и ДЕЗИ и демонстрирует стабильность работы и отсутствие сбоев в синхронизации работы крейтов mТСА. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".