Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2010
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Fatma Koçak
Danışman: İlhan Tapan
Özet:Bir yüksek enerji detektöründe bulunan kalorimetre ünitesinde enerji çözünürlüğü oldukça önemlidir. Örneğin, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) üzerinde bulunan CMS detektöründe, 100 ile 150 GeV arasındaki Higgs’ in kütlesinin bulunması için, H → γγ bozunumu en ümit verici kanaldır. Oluşan bu fotonlar elektromagnetik kalorimetre (ECAL) tarafından detekte edilecektir. Bu nedenle, Higgs’ i bu enerji aralıklarında keşfedebilmek için iyi bir enerji çözünürlüğüne ihtiyaç vardır. CMS ECAL’ de PbWO4 kristalleri ve çığ fotodiyotlardan oluşan bir sistem kullanılmaktadır. Bir kalorimetrede enerji çözünürlüğüne üç terim katkıda bulunur. Bunlar stokastik terim, gürültü terimi ve sabit terimdir. Kristal-APD sistemi için, enerji çözünürlüğündeki stokastik terime elektromagnetik sağanağın yanal genişlemesinden dolayı ve fotoistatistiklerden dolayı bir katkı gelir. Fotoistatistiksel katkı, APD’ de oluşan birincil fotoelektronların sayısı ve kazanç oluşumu sırasındaki dalgalanmalar olarak ifade edilen ilave gürültü kavramı ile ilgilidir. Elektromagnetik sağanakta üretilen Cherenkov ve sintilasyon fotonlarının Geant4 programı kullanılarak benzetişimi yapılmıştır. PbWO4 kristalinden APD’ ye gelen fotonlar için, Tek Parçacık Monte Carlo tekniği kullanılarak sinyallerin benzetişimi yapılmıştır. 0.2-100 GeV enerji aralığındaki elektronlar için, PbWO4 kristallerinden oluşan kalorimetre protipinin içerisinde oluşan sağanağın, yanal genişlemesi esnasında stokastik terime dalgalanmalardan gelen katkının Geant4 programı kullanılarak benzetişimi yapılmıştır. Kalorimetre 3x3’ lük ve 5x5’ lik matris şeklinde tasarlanmıştır, her kristal CMS ECAL’ de kullanılan kristal ile aynı boyutlardadır. Simulasyonda farklı enerjilerde elektronlar 3x3’ lük ve 5x5’ lik matrisin merkezindeki kristale gönderilmiştir. Stokastik terim üzerine yapılan simulasyon sonuçları deneysel ölçümler ile tutarlıdır.