Gelecek dairesel elektron-hadron çarpıştırıcı (FCC-eh) detektörü için elektromagnetik kalorimetre tasarımı çalışması

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FİZİK ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ZAKIRA HASHIMI

Danışman: Fatma Koçak

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Gelecek Dairesel Çarpıştırıcı (FCC) projesi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC)'ndan sonraki dönem için Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) alanında inşa edilmesi planlanan iddialı bir hızlandırıcı projesidir. Bu projenin amacı, Cenevre bölgesinde 80-100 km'lik yeni bir halkaya yerleştirilecek olan 100 TeV'lik bir proton çarpıştırıcısı inşa etmektir. FCC projesine sadece proton çarpışmaları (FCC-hh) değil, elektron ve pozitron (FCC-ee ve FCC-eh) çarpışmaları da dâhil edilerek planlanmıştır. Bunlardan FCC-eh, 50 TeV'lik enerjiye sahip FCC-hh protonları ile bir enerji geri kazanımlı linaktan (energy recovery linac) gelen 60 GeV'lik enerjiye sahip elektronları 3,5 TeV'lik kütle merkezi enerjisinde çarpıştıracak şekilde tasarlanmıştır. Bu tez çalışmasının konusu olan FCC-eh detektörünün kalorimetre sistemi, birkaç TeV'lik enerjilerde üretilen yoğun elektromanyetik ve hadronik enerji jetleri nedeniyle yüksek hassasiyete sahip olmalıdır. Bu çalışmada detektörün elektromagnetik kalorimetresi için çeşitli tasarım çalışmaları yapılmıştır. Bu amaçla, soğurucu ortam olarak Pb malzemesi ve aktif ortam olarak sintilatör kullanılarak bir örnekleme kalorimetresi tasarlanmıştır. Çeşitli Pb kalınlıklarına ve kalorimetreye gelen parçacığın geliş açısına bağlı olarak enerji çözünürlüğünün değişimi GEANT4 simülasyon programı kullanılarak araştırılmıştır.