Müön Tracking Időprojekciós Kamrával
A modern részecskefizika az anyag legkisebb alkotórészeit es ezek kölcsönhatásait vizsgálja. Az elemi reszecskek, melyek kozott helyet kap sok mas mellett peldaul a proton vagy elektron, nagy energiaval rendelkezhetnek, sebesseguk fenysebesseg kozeli lehet. A kiserleti reszecskefizika meroeszkozeit detektoroknak nevezzuk, melyek a reszecskek palyajat, energiajat, bomlasait es egyeb tulajdonsagait merhetik.
A projektem célja hogy készítsek egy jó hatásfokú, költséghatékony detektort 3 dimenziós részecskepálya meghatározáshoz. A detektorok szeles skalajabol egy specialisat, az idoprojekcios kamrat (TPC) vizsgaltam, mely jollehet kivaloan alkalmazhato mint nyomkoveto detektor, osszetett adatkiolvaso- es rogzito rendszert igenyel. A TPC lenyege, hogy az athalado reszecskek ionizalnak egy gazterfogatot, amelyben homogen elektromos ter az elektronokat egy kiolvaso proporconalis detektor fele iranyitja. A jelek beerkezesi ideje, és detektált pozíció egyaránt informaciot hordoz tehát.
Munkám négy különböző fázisba sorolható:
- A REGARD csoport által tervezett detektor váz segítségével építettem egy időprojekciós kamrát, és bebizonyítottam hogy alkalmas kozmikus részecskék detektálására.
- A detektor egyik kulcsfontosságú eszköze: Terveztem és felprogramoztam egy FPGA alapú kiolvasórendszert, mely parhuzamos digitalizalasra kepes 1MSP/s sebesseggel 48 csatornan.
- Kalibráltam a detektort és a kiolvasórendszert béta és kozmikus sugárzás mérésével szintillátorok (optikai elven alapuló részecskedetektor) segítségével.
- Tracking: C,C++ program által feldolgoztam a nyers adatokat hogy végül megkapjam a 2 illetve 3 dimenziós részecskepályákat.
A detektor jelenlegi formajaban a nagy athatolokepessegu kozmikus reszecskek meresere alkalmas, lehetoseget adva nagy meretu objektumok (hegyek, barlangok) anyageloszlasanak tomografikus meghatarozasara.
szerző
-
Pázmándi Péter Ifj.
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Sarkadi Tamás
docens, Atomfizika Tanszék -
Varga Dezső
tudományos munkatárs, csoportvezető, MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont (külső)