Universitätsbibliothek Wien

Optimizing the performance of the V0+ detector of the Fast Interaction Trigger (FIT) for the ALICE detector upgrade

Awadein, Mohamed (2017) Optimizing the performance of the V0+ detector of the Fast Interaction Trigger (FIT) for the ALICE detector upgrade.
Masterarbeit, University of Vienna. Fakultät für Physik
BetreuerIn: Zmeskal, Johann

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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-28270.33433.445154-5
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Abstract in English

"The ALICE Collaboration is preparing a major detector upgrade for the second LHC shutdown (2019-2020). The LHC luminosity and collision rate from 2021 onwards will exceed the parameters of the current ALICE forward trigger detectors. Moreover, the upcoming installation of a new Muon Forward Tracker will reduce the space for the upgraded trigger detector from one side. These conditions urge the need of a new design.The Fast Interaction Trigger (FIT) has been designed to replace the current ALICE forward trigger detector. The FIT will be the primary forward trigger and it will provide minimum bias trigger, multiplicity trigger, centrality, beam-gas event rejection, collision time for the Time of Flight detector (TOF), offline multiplicity and event plane determination". The FIT detector comprises of two subdetector systems, T0+ and V0+. The T0+ consists of two arrays of quartz radiators coupled to MCP-PMT sensors facing the interaction point. The V0+ detector is composed of a disk of plastic scintillator segments, optical fiber bundles, and photosensors. In this contribution, we will focus on the V0+ detector. The V0+ detector requires high efficiency, high dynamic range (1 - 500) particles, radiation hardness and must be compatible with 25 ns bunch spacing and ∼ 1-2 MHz interaction rate for pp collisions of the new LHC operation, while keeping the time resolution of about 200 ps for a single particle. In order to fulfill these technical challenges, a rigorous R&D work is ongoing. This thesis is focusing on optimization of scintillator material, the choice of photosensors (SiPM, Fine-mesh PMT, and MCP-PMT), the design of the optical fiber bundles and the readout electronics as well.

Schlagwörter in Englisch

ALICE / Luminosity / LHC

Abstract in German

Shutdown (2019-2020) vor. Die LHC-Luminosität und -Kollisionsrate wird ab 2021 die Design-Parameter des vorliegenden ALICE Detektors erheblich übersteigen. Darüber hinaus wird die Einführung eines neuen Myon Forward Trackers (MFT) das Platzangebot für die aktualisierten Trigger-Detektoren erheblich verringern. Zur Einhaltung dieser Bedingungen wurde ein Fast Interaction Trigger (FIT) entwickelt. Der FIT-Detektor besteht aus zwei Subdetektor-Systemen: T0+ und V0+. Der T0+ Detektor besteht aus zwei Anordnungen von Quarz-Radiatoren mit MCP-PMT-Sensoren, die auf den Interaktionspunkt gerichtet sind. Der V0+ Detektor besteht aus Kunststoff Szintillator Scheibensegmenten, Glasfaser-Bündel und Photosensoren. In dieser Arbeit konzentrieren wir uns auf den V0+ Detektor. Der V0+ Detektor erfordert hohe Effizienz, hohen Dynamikbereich (1-500) Partikel, Strahlunghärte und muss kompatibel sein mit einem 25 ns Abstand der Teilchenschauer und 1-2 MHz Interaktionsrate für pp-Kollisionen im neuen LHC-Betrieb; unter Beibehaltung der zeitlichen Auflösung von etwa 200 ps für ein einzelnes Teilchen. Um diesen technischen Herausforderungen gerecht zu werden, ist eine strikte fortlaufende F&E Arbeit erforderlich. Diese Arbeit konzentriert sich auf Optimierung des Szintillator Materials, die Wahl der Photosensoren (SiPM, Finemesh PMT und MCP-PMT), die Gestaltung der Glasfaser-Bündel, sowie die Ausleseelektronik.

Schlagwörter in Deutsch

ALICE / Luminosität / LHC

Item Type: Hochschulschrift (Masterarbeit)
Author: Awadein, Mohamed
Title: Optimizing the performance of the V0+ detector of the Fast Interaction Trigger (FIT) for the ALICE detector upgrade
Umfangsangabe: xxi, 69 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Masterstudium Physik
Publication year: 2017
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Zmeskal, Johann
Assessor: Zmeskal, Johann
Classification: 33 Physik > 33.46 Hochenergie-Kernphysik
AC Number: AC15009581
Item ID: 46447
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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