Главная >> Диссертации - все темы

Pages: |

| 2 | 3 |

«Электромагнитный калориметр эксперимента HERA-B ...»

-- [ Страница 1 ] --

Федеральное Государственное Унитарное Предприятие

Государственный Научный Центр Российской Федерации

Институт Теоретической и Экспериментальной Физики

им. А. И. Алиханова

на правах рукописи

Мачихильян Ирина Владимировна

Электромагнитный калориметр эксперимента

HERA-B

Специальность 01.04.23 - физика высоких энергий

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Научный руководитель кандидат физ.-мат. наук Егорычев В. Ю.

МОСКВА 2009

Введение ГЛАВА 1. Рождение 0 – и –мезонов при больших поперечных импульсах 1.1. Квантовая Хромодинамика и описание взаимодействий адронов при больших поперечных импульсах................. 1.2. Механизмы рождения 0 – и –мезонов с большим поперечным импульсом................................ 1.3. Краткий обзор экспериментов по изучению рождения 0 – и – мезонов с большим поперечным импульсом............. 1.3.1. Установка E629............................ 1.3.2. Установка WA70............................ 1.3.3. Установка NA24............................ 1.3.4. Установка E706............................ ГЛАВА 2. Установка HERA-B 2.1. Кольцевой ускоритель HERA...................... 2.2. Общая структура HERA-B....................... 2.2.1. Система координат HERA-B..................... 2.3. Мишень.................................. 2.4. Вершинный Детектор.......................... 2.5. Магнит.................................. 2.6. Трековая Система............................ 2.6.1. Внутренний Трекер.......................... 2.6.2. Внешний Трекер............................ 2.6.3. Рабочие характеристики ТС..................... 2.7. Детектор Частиц с Большим Поперечным Импульсом (ДБПИ)... 2.8. Черенковский Детектор......................... 2.9. Электромагнитный Калориметр.................... 2.10. Мюонная Система............................ 2.11. Система Отбора Событий........................ 2.11.1. Общие замечания........................... 2.11.2. Претриггер............................... 2.11.3. Триггер Первого Уровня....................... 2.11.4. Триггер Второго Уровня....................... 2.11.5. Триггер Четвертого Уровня...................... 2.12. Система Сбора Данных......................... ГЛАВА 3. Электромагнитный Калориметр 3.0.1. Задачи детектора и спецификации проекта............. 3.0.2. Общее описание дизайна калориметра............... 3.1. Конструкция модуля........................... 3.1.1. Особенности конструкции модуля Внутренней секции...... 3.1.2. Особенности конструкции модуля Средней / Внешней секций.. 3.1.3. Тестовые процедуры......................... 3.1.4. Измерение световыхода модулей.................. 3.1.5. Пространственная неоднородность световыхода.......... 3.2. Фотоумножители и их источники питания.............. 3.2.1. Фотоумножители........................... 3.2.2. Источник питания фотоумножителя................. 3.2.3. Тестовые процедуры......................... 3.3. Управляющая электроника....................... 3.3.1. Регулировка коэффициента усиления индивидуального канала. 3.3.2. Адресация индивидуального канала................. 3.3.3. Общая структура........................... 3.3.4. Источники напряжений........................ 3.3.5. Программное обеспечение...................... 3.3.6. Эксплуатационные характеристики................. 3.4.2. Плата–драйвер светодиодов..................... 3.4.7. Эксплуатационные характеристики................. 3.5. Считывающая электроника и Электронный Претриггер....... 3.5.1. Регистрирующая электроника.................... 3.6.1. Упрощенный алгоритм кластеризации............... 3.6.2. Выбор величин порогов для подавления фонов.......... 3.8.1. Предварительные замечания по используемой терминологии.. 3.8.2. Общая стратегия калибровки в разные периоды набора данных. 3.8.3. Калибровка по величине загрузки.................. 3.8.5. Калибровка по отклику на минимально–ионизирующие частицы и методом сравнения энергии электрона с его импульсом.... 3.9. Энергетическое и пространственное разрешение.......... 3.9.1. Количество вещества между точкой взаимодействия и 3.9.2. Ухудшение разрешения по отношению к e+ /e из–за присутствия вещества в области между магнитом и фронтальной 3.9.3. Пространственное разрешение.................... 3.9.4. Энергетическое разрешение...................... ГЛАВА 4. Рождение 0– и –мезонов в протонно–ядерных 4.1. Образцы данных и условия их набора................. 4.2. Образцы данных для математического моделирования....... 4.2.1. Образцы данных мезон....................... 4.2.2. Образцы данных полн........................ 4.3. Особенности реконструкции распадов 0 и в 4.3.1. Краткое описание метода....................... 4.3.3. Кинематические переменные и разбиение по интервалам.... 4.3.5. Границы применимости метода................... 4.3.6. Точность реконструкции кинематических переменных...... 4.3.7. Отбор кластеров для реконструкции нейтральных мезонов... 4.4. Кривые эффективностей и основные источники потери сигнала.. 4.5. Основные источники систематических ошибок. Устойчивость метода по отношению к вариации критериев отбора фотонных 4.5.1. Ошибка в определении светимости................. 4.5.2. Точность настройки и линейность энергетической шкалы.... 4.5.3. Систематические ошибки процедуры реконструкции данных 4.5.4. Систематические ошибки процедуры математического 4.5.5. Сравнение величин сечений, полученных при помощи различных вариантов селекции кластеров............. 4.6. Сечения рождения 0 – и –мезонов.................. 4.6.1. Отношения сечений рождения –мезонов к сечениям рождения 4.6.2. Измерение A–зависимости...................... 4.6.3. Сравнение с данными других экспериментов........... Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Изучение механизмов рождения нейтральных мезонов с большим поперечным импульсом (pT ) в адрон–адронных взаимодействиях h1 h2 0 X и h1 h2 X интересно, в первую очередь, в свете экспериментальной проверки предсказаний теории возмущений Квантовой Хромодинамики (т.н. Пертурбативная Квантовая Хромодинамика или Пертурбативная КХД).

С точки зрения теоретического аппарата, все необходимые компоненты для вычисления сечений этих процессов известны: борновские сечения элементарных реакций посчитаны вплоть до первого порядка (NLO) теории возмущений [1], структурные функции взаимодействующих партонов измерены в экспериментах по глубоко–неупругому рассеянию [2] – [5], а функции фрагментации известны благодаря изучению процессов e+ e аннигиляции [6] – [8].

С другой стороны, с точки зрения экспериментальных методов, сечения рождения 0 – и –мезонов не являются исчезающе малыми по сравнению с полным сечением адронных взаимодействий, что, при современном уровне развития детекторных технологий, делает возможным накопление значимой статистики исследуемых реакций за разумный промежуток времени.

Тем не менее, до сегодняшнего дня находятся под вопросом как полнота теоретического описания расматриваемого процесса с точностью до второго или третьего приближения теории возмущений КХД, так и совместимость результатов различных экспериментов, таких как E629 [9], WA70 [10, 11], NA24 [12] и, наконец, относительно недавнего E706 [13, 14]. Величины сечений рождения прямых фотонов, опубликованные последним, требуют введения в теоретический аппарат дополнительного поперечного импульса взаимодействующих партонов kT, феноменологически описывающего процесс испускания мягких глюонов внутри ядра. Это улучшает согласие с теорией, но приводит к расхождению нового описания исследуемых процессов с данными других экспериментов. Изучение рождения нейтральных мезонов важно также и в свете этой проблемы, поскольку фотоны от распадов 0 – и –мезонов являются основным источником нейтральной компоненты фона для реакций h1 h2 X.

С этой точки зрения безусловный интерес представляют измерения, произведенные при помощи установки HERA-B в 2002 – 2003 гг. HERA-B является спектрометром с проективной геометрией, предназначенным для регистрации взаимодействия протонов с энергией 920 ГэВ с фиксированной мишенью, расположенной в гало протонного пучка кольцевого ускорителя HERA (лаборатория DESY, Гамбург, Германия). Горизонтальная апертура установки составляет 2.6 Yлаб 5.3 в терминах быстроты Yлаб в лабораторной системе отсчета. Мишень включает в себя несколько станций из различных материалов, что позволяет изучать зависимость исследуемых параметров от величины атомной массы ядер мишени A (так называемая A–зависимость) в широком диапазоне от углерода до вольфрама.

Основным инструментом для регистрации нейтральных частиц служит Электромагнитный Калориметр (ЭК). Рабочие характеристики прибора позволяют измерять энергии фотонов вплоть до pT 10 ГэВ/c, а его разрешающая способность позволяет разделять как два кластера заметную фракцию ливней, порожденных распадными фотонами: вплоть до pT 6 ГэВ/c в случае распада 0 и вплоть до верхней границы динамического диапазона ЭК для.

В представляемой диссертационной работе описываются устройство и характеристики Электромагнитного Калориметра установки HERA-B, а также обсуждается его использование в приложении к изучению механизмов рождения энергичных 0 – и –мезонов в pA–взаимодействиях. Анализ произведен на основе физических данных эксперимента HERA-B, набранных в 2002 – 2003 гг.

В течение 2000 – 2003 гг. на установке HERA-B были проведены исследования взаимодействий протонов с энергией 920 ГэВ с фиксированной мишенью, расположенной в гало протонного пучка кольцевого ускорителя HERA (лаборатория DESY, Гамбург, Германия). Основными пунктами физической программы эксперимента являлись изучение механизмов рождения тяжелых кварков и проверка ряда предсказаний КХД в отношении pA–взаимодействий. В рамках проведенных исследований были измерены сечения рождения и K 0 [15]; D0, D+, Ds и D+ [16], а также J/– [17], c – [18] и –мезонов [19]. Важным достижением HERA-B является измерение сечения рождения bb–пар [20].

Электромагнитный Калориметр эксперимента HERA-B предназначался не только для регистрации фотонов и выделения электронного и позитронного сигналов на фоне большого количества адронов, но и являлся одним из ключевых элементов Системы Отбора Событий (Триггера). С его помощью осуществлялась быстрая локализация на аппаратном уровне возможных координат прохождения через детектор энергичных e+, e и –квантов. Поэтому соответствие рабочих характеристик и настроек ЭК заданным техническим спецификациям являлось критическим условием для достижения требуемой эффективности селекции исследуемых физических процессов, а также для обеспечения точности и адекватности полученных экспериментальных результатов.

На основе данных, полученных при помощи ЭК HERA-B, были произведены измерения сечений рождения 0 – и –мезонов с большим поперечным импульсом. Данные эксперимента HERA-B (величина энергии столкновения в системе центра масс s = 41.6 ГэВ) относятся к диапазону энергий s > 38.8 ГэВ, неохваченному другими установками с применением фиксированной мишени. Представленные сечения реакций pAX перекрывают неисследованный ранее регион xT < 0.15 (xT = 2pT / s).

Впервые исследовано поведение сечений обсуждаемых реакций в неизученной другими установками области атомных масс ядер мишени A > 64. В целом, понимание механизмов рождения нейтральных мезонов является важным условием для проверки предсказаний Пертурбативной Квантовой Хромодинамики.

Главной целью представляемой диссертационной работы является изучение и развитие различных методов калибровки отклика ЭК HERA-B. Вспомогательные цели включают в себя: 1) создание системы контроля качества данных ЭК, 2) разработку методов измерения величин пространственного и энергетического разрешений прибора и 3) исследование возможности использования ЭК HERA-B для реконструкции распадов и методом инвариантных масс и измерения на их основе сечений рождения 0 – и –мезонов.

Разработана и внедрена система оперативного контроля качества данных ЭК, осуществлявшая непрерывное измерение критических характеристик индивидуальных считывающих каналов Электромагнитного Калориметра в течение всего периода работы установки HERA-B. В дополнение к этому производилось вычисление параметров, которые были необходимы для реконструкции данных ЭК.

Разработаны методы и программное обеспечение для калибровки отклика индивидуального канала ЭК HERA-B. Результирующие наборы калибровочных констант применялись при анализе физических данных и для инициализации Системы Отбора Событий.

Впервые измерены величины пространственного и энергетического разрешений ЭК HERA-B.

Впервые измерены инвариантные сечения рождения 0 – и –мезонов в pC–, pT i– и pW –взаимодействиях при энергии протонного пучка 920 ГэВ. Исследованный диапазон поперечных импульсов охватывает pT [1.4, 6.2) ГэВ/c ( 0 –мезоны) / pT [1.4, 6.8) ГэВ/c (–мезоны), а диапазон быстрот в системе центра масс составляет Yцм [1.25; 0.75]. Измерены отношения сечений рождения –мезонов к сечениям рождения 0 –мезонов.

Вычислены параметры атомной зависимости сечений реакций pA 0 X и pA X.

1) принципы организации системы контроля качества данных ЭК;

2) методы калибровки отклика индивидуального канала ЭК;

3) создание математического аппарата для измерения характеристик Электромагнитного Калориметра HERA-B и их соответствие поставленным задачам и исходным проектным требованиям;

4) измерение при помощи ЭК сечений рождения 0 – и –мезонов в условиях HERA-B;

5) измерение параметров атомной зависимости сечений реакций pA 0 X и pAX для широкого диапазона значений атомных масс ядер Представляемая диссертационная работа проведена в рамках участия ИТЭФ в международном эксперименте HERA-B и соответствует одному из направлений его физической программы. Полученные результаты подтверждают соответствие рабочих характеристик Электромагнитного Калориметра HERA-B исходным проектным требованиям, а также демонстрируют возможности установки HERA-B и еe Системы Отбора Событий для изучения реакций pA 0 X и pA X в области больших поперечных импульсов. Результаты представляемой работы использовались при наборе физических данных экспериментом HERA-B и для их последующей обработки.

Диссертант принимала активное участие в программе научно– исследовательских работ для Электромагнитного Калориметра HERA-B и в комплексе тестовых мероприятий по запуску детектора. Ею было разработано программное обеспечение системы контроля качества данных ЭК, а также произведена калибровка отклика ЭК различными методами.

В результате исследований, проведенных диссертантом, измерены такие характеристики прибора, как пространственное и энергетическое разрешения.

В последние годы работы HERA-B диссертант принимала активное участие в анализе физических данных. В частности, было выполнено измерение инвариантных сечений рождения 0 – и –мезонов в широком диапазоне поперечных импульсов и быстрот, а также проведено изучение атомной зависимости сечений реакций pA 0 X и pA X для мишеней из углерода, титана и вольфрама.

Основные результаты представляемой диссертационной работы докладывались на международных конференциях, в том числе и самим автором на Calor2004 (Перуджа, Италия, Март–Апрель 2004), Calor (Анси, Франция, Октябрь 2000), Calor99 (Лиссабон, Португалия, Июнь 1999), а также неоднократно обсуждались на научных семинарах эксперимента HERA-B в DESY. По материалам диссертации выпущено несколько публикаций:

• G. Avoni..., I. Machikhiliyan et al. NIM, A580, 1209-1226 (2007);

• G. Avoni..., I. Machikhiliyan et al. NIM, A560, 539-545 (2006);

• I. Matchikhilian et al. CALORIMETRY IN PARTICLE PHYSICS: Proceedings of the Eleventh International Conference Perugia, Italy 29 March – April 2004, 27-32 (2004);

• M. Bruschi,..., I. Matchikhilian et al. NIM, A461, 332 (2001);

• I. Matchikhilian et al. Frascati Physics Series Vol. XXI, 239-248 (2000);

• HERA-B collaboration:..., I. Machikhiliyan et al. HERA-B: Report on status and prospects. DESY-PRC-00-04 (2000);

• I. Matchikhilian et al. Proceedings of the VIII International Conference on Calorimetry in High Energy Physics, 411 (World Scientifics 1999).

Диссертация включает в себя данное введение, четыре главы, заключение и список использованной литературы. Объем диссертации составляет страниц, 52 таблицы, 113 иллюстраций и 96 цитируемых работ.

В первой главе содержится краткое введение в особенности теоретического формализма для изучения физики нейтральных мезонов при больших поперечных импульсах. Также приводится обзор основных экспериментов с использованием фиксированной мишени, которые проводили измерения сечений рождения энергичных 0 – и –мезонов в pA–взаимодействиях.

Вторая глава посвящена общему обсуждению устройства основных детекторных подсистем установки HERA-B, условий их работы и технических характеристик.

В третьей главе подробно рассматриваются принципы работы и устройство Электромагнитного Калориметра HERA-B, включая методы контроля качества данных, алгоритмы, используемые для калибровки отклика ЭК, а также способы измерения физических характеристик прибора.

В четвертой главе описываются методы и особенности реконструкции распадов 0 – и –мезонов в условиях HERA-B, обсуждаются возможные источники систематических ошибок и приводятся затабулированные значения измеренных сечений. На их основе вычисляются отношения сечений рождения –мезонов к сечениям рождения 0 –мезонов, а также параметры A–зависимости. Производится сравнение полученных величин с измерениями других экспериментов.

Заключение в краткой форме подытоживает результаты диссертационной работы.

РОЖДЕНИЕ – И –МЕЗОНОВ ПРИ БОЛЬШИХ ПОПЕРЕЧНЫХ

ИМПУЛЬСАХ

1.1. Квантовая Хромодинамика и описание взаимодействий адронов при больших поперечных импульсах Более 30 лет назад при изучении механизмов рождения пионов в протон–протонных взаимодействиях [21, 22] было обнаружено, что поведение спектров этих частиц в области больших поперечных импульсов (pT > 1 ГэВ/c) тяготеет к обратной степенной зависимости, а величины сечений сильно зависят от величины энергии столкновения в системе центра масс s. Эти наблюдения противоречили гидродинамической модели Ландау, которая успешно предсказывала поведение наблюдаемых величин для более низких pT, описывая реакции подобного рода при помощи методов статистической термодинамики через рассмотрение возникающей на короткое время промежуточной очень плотной и “горячей” системы частиц. Попытки объяснить расхождение между теорией и экспериментом привели к предположению, что частицы с большим pT рождаются на уровне столкновения не адронов как таковых, а неких гипотетических составляющих их объектов [23]. В частности, обратная степенная зависимость была предсказана существовавшей уже тогда “наивной” партонной моделью, органическим развитием которой является общепринятая на данный момент теория, описывающая сильные взаимодействия – Квантовая Хромодинамика [24].

В рамках КХД адроны определяются как совокупности “более” фундаментальных объектов – глюонов и кварков (партонов), а адрон– адронные взаимодействия сводятся к партон–партонным. Одним из важнейших понятий КХД является асимптотическая свобода, под которой подразумевается резкое ослабление взаимодействия партонов на очень малых расстояниях или, что эквивалентно, при больших переданных импульсах q.

В приближении первого порядка константа связи сильного взаимодействия может быть представлена как:

где nf – число активных ароматов кварков, а q0 – свободный параметр, который феноменологически учитывает поправки высших порядков теории возмущений и должен быть близок к асимптотическому масштабному параметру КХД КХД. Из (1.1) следует, что s 1 при q q0.

Таким образом, с точки зрения экспериментальной проверки КХД, важную роль начинают играть процессы, доминирующие при взаимодействиях на очень коротких расстояниях, то есть при высоких энергиях – для Рис. 1.1. Механизм взаимодействия двух адронов при больших переданных импульсах их численного описания становится возможным применить хорошо разработанный математический аппарат теории возмущений КХД. На рис. 1. схематически представлен процесс взаимодействия двух адронов h1 и h2 c конечным состоянием, в котором присутствует адрон h. Благодаря свойству асимптотической свободы взаимодействующие адроны рассматриваются как пучки отдельных слабовзаимодействующих партонов. Вероятность того, что партон i несет определенную долю продольного импульса xi начального адрона, описывается феноменологической структурной функцией адрона Fi(x, M). Само взаимодействие сводится к элементарной реакции между отдельными партонами i и j, не зависящей от типа взаимодействующих адронов и описываемой при помощи теории возмущений КХД. После взаимодействия результирующие партоны подвергаются процессу фрагментации, конечным результатом которого является образование адронных струй. Начальный этап развития кварк–глюонного каскада описывается КХД до тех пор, пока энергии партонов не станут слишком низкими и из них не начнут образовываться адроны. На этой стадии обычно вводится еще один набор феноменологических функций фрагментации партонов Dk (z, MF ), определяющих вероятность конечного адрона унести определенную долю импульса zk партона k.

Структурные функции F (x, M) и функции фрагментации D(z, MF ) не могут быть вычислены методами Пертурбативной КХД и в настоящее время извлекаются из экспериментальных данных. При этом важную роль играет понятие их универсальности, то есть независимости от процесса, при помощи которого производится измерение. Принципиально также то, что зависимость этих функций от величины квадрата переданного импульса q 2 может быть вычислена методами теории возмущений. Таким образом, оценив F (x, M) или D(z, MF ) при помощи экспериментальных данных для определенных процессов при значении квадрата переданного импульса qизм, можно использовать полученные значения, экстраполированные в нужную область q 2, для вычисления сечений других реакций. Зависимость F (x, M) и D(z, MF ) от q 2 вводится через нефизические масштабные параметры M и MF, которые выступают в качестве численных критериев “короткости” расстояний, на которых происходит взаимодействие. Выбор величин M и MF до некоторой степени произволен; считается, что корректно посчитанное сечение не может зависеть от выбора M и MF. Одним из стандартных наборов является M = MF = = pT /2 или M = MF = = pT /3, где – еще один масштабный параметр, вводимый в ходе процедуры перенормировки для устранения расходимостей, возникающих при анализе петлевых фейнмановских диаграмм.

С точки зрения “наивной” партонной модели, в случае взаимодействия адронов с ядрами сечение реакции A должно быть пропорционально количеству нуклонов, то есть:

где h – сечение взаимодействия с одиночным не связанным в ядре нуклоном, A – атомная масса ядра, а – так называемый параметр атомной зависимости (или A–зависимости), который в свете вышеизложенного должен быть равен единице. Последнее утверждение, однако, находится в противоречии с экспериментальными данными. К примеру, в случае нейтральных пионов измеренные в области больших pT значения составляют примерно 1.1 [9, 14]. Считается, что подобное отклонение от линейной зависимости обусловлено такими причинами, как многократное рассеяние партонов в ядрах и ядерное экранирование. Будучи параметром, может зависеть от величины поперечного импульса, быстроты, типа изучаемой частицы и т.д.

1.2. Механизмы рождения 0 – и –мезонов с большим поперечным импульсом Как частный случай вышеописанного процесса h1 h2 hX, 0 – и – мезоны с большим поперечным импульсом рождаются при взаимодействии двух партонов в сталкивающихся адронах. После рассеяния происходит фрагментация партонов в адроны, один из которых наблюдается как мезон с большим pT. Уже в нулевом приближении теории возмущений вклад в сечение рождения рассматриваемых мезонов вносят сразу несколько диаграмм:

В настоящее время в литературе, в основном, фигурирует сечение рождения 0 –мезонов, вычисленное с точностью до первого порядка (NLO) теории возмущений КХД. Оно может быть представлено следующим образом [25] (см. рис. 1.1):

где pT и Y – поперечный импульс и быстрота результирующего нейтрального мезона; Fih1 (x1, M) / Fjh2 (x2, M) – структурные функции для партонов типа i / j в начальном адроне h1 / h2 ; x1 / x2 – отношение продольной компоненты импульса партона i / j к импульсу адрона h1 / h2 ; Dh (z, MF ) – функция фрагментации партона k в адрон h; d T dY – борновское сечение элементарного процесса i + jk + X, а Kij,k (, M, MF ) – поправочный член, отражающий вклад высших порядков теории возмущений.

С точки зрения теории, все необходимые компоненты для вычисления сечения (1.2) имеются в наличии:

• cечения элементарных процессов посчитаны вплоть до первого порядка (NLO) теории возмущений [1];

• структурные функции взаимодействующих партонов измерены в экспериментах по глубоко–неупругому рассеянию [2, 3, 4, 5];

• функции фрагментации, описывающие переходы партонов в конечные адроны, известны из данных по e+ e аннигиляции [6, 7, 8].

Вместе с тем, теоретическое описание содержит в себе ряд неопределенностей, связанных с определением набора масштабных параметров и точностью экстраполяций F (x, M) и D(z, MF ) [25]:

1) регион стабильности по отношению к выбору набора масштабных параметров не слишком велик, что означает наличие заметного неучтенного вклада более высоких порядков теории возмущений, особенно для области pT 5 ГэВ/c;

2) экстраполяция D(z, MF ) в область больших z, характерных для адронных взаимодействий, не отличается высокой точностью, что может привести к погрешности в определении абсолютных величин сечений в десятки процентов, а также повлиять на величину наклона pT –спектров.

Неопределенность теоретических оценок (равно как и систематическую ошибку экспериментального метода) можно уменьшить, рассматривая не сами сечения, а их отношения, например, /0.

1.3. Краткий обзор экспериментов по изучению рождения 0 – и – мезонов с большим поперечным импульсом Основные установки, занимавшиеся измерением сечений рождения энергичных 0 – и –мезонов в pA–взаимодействиях с использованием фиксированной мишени, перечислены в табл. 1.1. Список упорядочен по мере возрастания величины s. Из рассмотрения исключены данные, полученные на мезонных, антипротонных, ионных, а также поляризованных пучках. Во всех случаях сечения рождения нейтральных мезонов вычислялись методом инвариантных масс на основе реконструкции электромагнитных мод распадов Таблица 1.1. Основные эксперименты, изучавшие механизмы рождения энергичных 0 – и –мезонов во взаимодействиях протонов с фиксированной мишенью (CERN, SPS) 1.3.1. Установка E629 Эксперимент E629 [9] (лаборатория FERMILAB) изучал взаимодействие смешанных пучков положительно заряженных частиц (83% протонов, 3% K–мезонов и 14% + –мезонов) с импульсом 200 ГэВ/с с набором мишеней, состоявших из бериллия, углерода и алюминия. Система счетчиков позволяла отбирать только взаимодействия, произошедшие в мишени, а также определять тип провзаимодействовавшей частицы пучка. Заряженные частицы идентифицировались при помощи пропорциональных камер. Для регистрации фотонов использовался жидкоаргонный калориметр LAC (Liquid Argon Calorimeter) с проективной системой считывания сигнала в виде чередующихся горизонтальных и вертикальных регистрирующих элементов (стрипов). LAC располагался на расстоянии 8 метров от мишени под углом 100 мрад по отношению к пучку; апертура прибора составляла 1.40.81 м. Система Отбора Событий (Триггер) базировалась на показаниях калориметра, при помощи которых селектировались события с высокой суммарной поперечной энергией1 и как Аналог pT, где вместо величины импульса используется энергия частицы.

минимум одним локализованным энерговыделением с pT > 0.6 ГэВ/c. Кроме сечений рождения 0 – и –мезонов были измерены также средняя величина их отношения и параметры A–зависимости 0 и.

1.3.2. Установка WA70 Эксперимент WA70 [10, 11] на ускорительном кольце SPS (ЦЕРН) исследовал взаимодействие смешанного пучка (протоны и ± –мезоны) с энергией 280 ГэВ с водородной мишенью.

Тороидальный магнит вокруг пучка и система счетчиков служили для подавления фонов и для идентификации типа взаимодействующей частицы. Сама детекторная установка включала в себя –спектрометр, дополненный электромагнитным калориметром с расположенной перед ним многопроволочной пропорциональной камерой (MWPC) для идентификации заряженных частиц непосредственно перед точкой их попадания в ЭК.

Калориметр с апертурой 44 метра располагался на расстоянии 11 метров от мишени и состоял из 12 сегментов, упорядоченных в три слоя в продольном направлении и в четыре квадранта симметрично вокруг оси пучка в поперечном направлении. Каждый сегмент включал в себя 10 свинцовых пластин, переслоенных тефлоновыми трубками, заполненными жидким сцинтиллятором. Каждый слой трубок был ортогонален предыдущему;

считывание сигнала осуществлялось при помощи оптических волокон, внедренных в трубки, и системы фотоумножителей. Самый первый по отношению к мишени сегмент калориметра был оборудован также системой TOF (time–of–flight) для измерения эффективного времени распространения света по сцинтилляционной трубке. Для отбора событий с энергичными нейтралами каждый квадрант калориметра делился на 16 ячеек. Взвешенное аналоговое суммирование сигналов с последних динодов фотоумножителей, относящихся к определенным пространственным конфигурациям таких ячеек, позволяло быстро оценивать их суммарную поперечную энергию и сравнивать ее с заданным порогом.

1.3.3. Установка NA24 Эксперимент NA24 [12], также как и вышеописанный WA70, использовал смешанный адронный пучок с энергией 300 ГэВ, производимый ускорительным кольцом SPS. Мишень состояла из жидкого водорода. Поскольку непосредственной целью эксперимента было изучение механизмов рождения прямых фотонов, он включал в себя сложную систему для идентификации нейтральных частиц, состоявшую из высокогранулярного детектора для определения координат фотонов и кольцевого калориметра, центральное отверстие которого перекрывал еще один замыкающий калориметр. Стратегия отбора событий основывалась на селекции энергичных электромагнитных кластеров, производимой за несколько последовательных шагов.

Детектор для определения координат фотонов, расположенный на расстоянии примерно 8 метров от центра мишени, состоял из чередующихся слоев свинцового поглотителя и пропорциональных камер в виде трубок треугольного сечения. Проволочки последних могли быть ориентированы горизонтально, вертикально и под углом 45, что позволяло измерять продольное и поперечное энерговыделение в электромагнитном ливне, а также координаты его центра тяжести.

Оба калориметра – кольцевой и замыкающий – включали в себя две секции: электромагнитную (гетерогенная структура свинец / сцинтиллятор) и адронную (железо / сцинтиллятор). Оригинальной чертой калориметрии NA является использование флуоресцентных добавок в системах светосбора разных секций, что позволяло различать электромагнитные и адронные ливни при помощи разделения двух цветовых компонент сцинтилляционного света [26].

1.3.4. Установка E706 Основной целью эксперимента E706 [13, 14] на линии Meson West (Tevatron, Fermilab) являлось изучение физики частиц с большими поперечными импульсами, в первую очередь – измерение сечений рождения прямых фотонов. При этом использовался как первичный протонный пучок Tevatron с энергией 800 ГэВ, так и разнообразные вторичные пучки более низких энергий, в частности – протонный с энергией 530 ГэВ. Задействованные в установке мишени состояли из жидкого водорода, бериллия и меди. Система счетчиков и разнообразных защитных приспособлений позволяла идентифицировать тип частицы во вторичном пучке и подавлять паразитные фоны от мюонов и адронов с неосевыми направлениями импульсов.

Сама установка E706 включала в себя систему идентификации заряженных частиц и три калориметра для регистрации нейтральных частиц. Первая состояла из кремниевых микростриповых детекторов, дипольного магнита, нескольких станций пропорциональных и дрейфовых камер и мюонного спектрометра. Центральным элементом калориметрической системы являлся цилиндрический электромагнитный калориметр с внешним радиусом 160 см, расположенный в 9 метрах от мишени. ЭК E706 представлял собой свинцовую структуру, подразделенную на 33 продольные ячейки, которые образовывали две секции: переднюю и заднюю (по отношению к мишени).

Каждая ячейка состояла из свинцового катода, анода с кольцевыми стрипами для реконструкции радиальной координаты (R–стрипы), второго катода и анода со стрипами в виде секторов для реконструкции угловой координаты (–стрипы). Пространство между слоями было залито жидким аргоном.

В радиальном направлении калориметр подразделялся на внутреннюю и внешнюю секции с различным угловым охватом одного –стрипа (/ радиан для внутренней и /384 радиан для внешней секции). Ширина индивидуального R–стрипа составляла около 5.5 мм, слегка варьируясь от ячейки к ячейке по правилам проективной геометрии по отношению к точке Рис. 1.2. Компиляция xT –зависимостей сечений рождения a) 0 –мезонов; b) –мезонов для экспериментов E629, WA70, NA24 и E взаимодействия. Также в состав установки входили жидкоаргонный адронный калориметр, расположенный в том же криостате, что и ЭК, и передний калориметр на основе сцинтиллятора, охватывавший область ускорительной трубы. В обоих случаях в качестве поглотителя использовалась сталь.

Система отбора событий базировалась на селекции энергичных ливней в ЭК, дополненной требованиями наличия одного взаимодействия частицы пучка с мишенью и отсутствия фонового взаимодействия в гало пучка.

На рис. 1.2.1 и рис. 1.2.2 приведены компиляции xT –зависимостей инвариантных сечений рождения 0 – и –мезонов, измеренных различными установками. Результаты представлены в форме величин E d = d(p2, пересчитанных на один нуклон. Для сечений рождения нейтральных пионов, измеренных установками WA70 и E706, опубликованы также теоретические вычисления [25]. Для диапазона pT > 5 ГэВ/c, где последние более или менее надежны, численный фактор расхождения составляет от 1.45 до 2.5 раз в зависимости от выбора набора масштабных параметров.

УСТАНОВКА HERA-B

2.1. Кольцевой ускоритель HERA Протонно–позитронный коллайдер HERA (лаборатория DESY, Гамбург, Германия) включает в себя два накопительных кольца протяженностью 6.3 км каждое, осуществляющих ускорение p до энергии 920 ГэВ и e+ до энергии 27.5 ГэВ. Протонное и позитронное кольца имеют две общие точки пересечения, где и осуществляются e+ p–взаимодействия.

Структура протонного пучка HERA схематически представлена на рис. 2.1.

Частицы ускоряются в составе отдельных сгустков или банчей, разделенных незаселенными промежутками. Интервал времени между прохождением двух сгустков через фиксированную точку пространства лабораторной системы отсчета составляет 96 нс. Всего в каждый момент времени в накопительном кольце могли бы ускоряться двести двадцать банчей, равномерно заселяющих всю его длину. Однако для удобства технического обслуживания и эксплуатации ускорителя сорок сгустков отсутствует. По сложившейся терминологии, соответствующие им места в структуре пучка в дальнейшем будут обозначаться словосочетанием “пустые банчи”.

Два детектора (ZEUS и H1), расположенные в точках пересечения протонного и электронного колец, предназначены для исследования внутренней структуры протона при помощи процессов, обусловленных глубоко–неупругим e+ p–рассеянием. Третий эксперимент, HERMES, занимается взаимодействиями поляризованных релятивистских позитронов с поляризованными протонами мишени с целью более глубокого понимания механизмов, ответственных за спин протона.

В 1992 году было опубликовано предложение проекта по использованию протонного кольца HERA в качестве фабрики B–мезонов [27]. К началу 2000 года он был реализован технически, и установка HERA-B начала предварительный набор данных. По результатам последнего была утверждена Рис. 2.1: Структура протонного пучка ускорителя HERA окончательная физическая программа эксперимента, основными пунктами которой являются изучение механизмов рождения тяжелых кварков и проверка ряда предсказаний КХД в отношении pA–взаимодействий. В рамках проведенных исследований были измерены сечения рождения и K 0 [15],, D, Ds и D [16], J/– [17], c – [18] и – мезонов [19] при энергии s = 41.6 ГэВ. Важным достижением HERA-B является измерение сечения рождения bb–пар [20].

2.2. Общая структура HERA-B Математическое моделирование показало, что для накопления за приемлемое время (несколько лет набора данных) физически значимой статистики установка HERA-B должна работать в режиме уверенной реконструкции вплоть до пяти pA–взаимодействий за время прохождения одного сгустка протонов мимо мишени (так называемое событие). Это означает на практике большие плотности потоков частиц (вплоть до частиц в секунду на квадратный сантиметр площади для близких к первичной вершине внутренних областей установки) – и, как следствие, определяет технологию и сегментацию отдельных детекторных подсистем и радиационные стойкости их компонент.

Требование достаточной геометрической эфективности (почти 4–охвата в системе центра масс) означает в лабораторной системе координат угловые диапазоны 10< |x | 4.5 м Черенковский Идентификация K–мезонов в диапазоне импульсов Калориметр Рабочий диапазон энергий Таблица 2.2. Основные геометрические и технологические характеристики детекторных подсистем HERA-B Вершинный Детектор Кремниевые микростриповые детекторы 1 см < |x|,|y| < 6 см 50 мкм Трековая Система:

Внутренний Трекер Микростриповые газовые камеры 5< |x|,|y| 90%;

• пространственные разрешения при реконструкции первичных вершин распадов x = 31 40 мкм, y = 32 42 мкм, z =260 430 мкм, также как точность определения длины пробега вторичных J/ (l = 750 мкм, мишень inner2, С) удовлетворяют спецификациям исходного проекта1.

2.5. Магнит Дипольный магнит HERA-B имеет угловую апертуру ±160 мрад в верикальной плоскости и ±250 мрад в горизонтальной плоскости. Силовые линии поля в рабочем объеме направлены вертикально. Расположение центра магнита соответствует минимально возможному (из–за того, что ВД не должен подвергаться воздействию поля) расстоянию 4.5 метра до мишени. При этом несколько снижается эффективность регистрации KL, поскольку только 85% из них распадается за время прохождения этой дистанции. Тем не менее, увеличение расстояния до мишени представляется Величины разрешений варьируются в зависимости от типа проволочки мишени в пределах диапазонов, указанных в тексте.

нерентабельным из–за резкого возрастания размеров и цены прибора при фиксированной апертуре установки. Величина интеграла магнитного поля (2 Тлм < 2.7 By dz < 3.5 Тлм) определяется минимальной величиной массового разрешения спектрометра, необходимой для разделения распадов Bd и Bs (m 25 МэВ) и оптимальным соотношением сигнал / фон при реконструкции “золотого” канала B 0J/KS с одной стороны, и требованием достаточной геометрической эффективности HERA-B по отношению к относительно мягким частицам с другой стороны.

Утвержденное проектом значение составляет 2.13 Тлм при токе 4279 А.

Ярмо магнита сделано из железа, обмотки – из меди. Воздействие поля на позитронный пучок ускорителя компенсируется системой дополнительных магнитов, расположенных вокруг трубы соответствующего кольца.

Карта магнитного поля была тщательно измерена сразу же после ввода магнита в эксплуатацию. Она активно используется программным пакетом реконструкции HERA-B.

2.6. Трековая Система Трековая Система (ТС) HERA-B должна справляться с восстановлением треков заряженных частиц в условиях высокой множественности продуктов взаимодействия протонов с мишенью, характерной для проектных условий эксперимента, а также оперативно предоставлять информацию, необходимую системе Триггера Первого Уровня. Достаточная с точки зрения B– физики величина импульсного разрешения ТС (p/p (1 2) 104 p при больших p) определяется необходимостью уверенного выделения “золотого” канала распада B 0 J/KS из фоновых процессов B 0 J/K J/KS при условии, что 0 не идентифицируется. При малых импульсах доминирует вклад многократного рассеяния, который добавляется в p /p квадратичным образом в форме постоянного члена. По этой причине, равно как и с точки зрения рабочих характеристик спектрометра HERA-B в целом, общее количество вещества ТС должно быть минимальным.

Размеры ячейки ТС определяются, главным образом, условием ее невысокой загрузки (см. табл. 2.1), критичным для правильного проведения треков в условиях высокой множественности продуктов взаимодействия в событии, а также реалистичной величиной финансовых затрат и частично – довольно умеренными требованиями к пространственному разрешению ТС x 100200 мкм. Эффективность восстановления сегментов треков должна быть как можно более близкой к 100%, главным образом из–за высокой чувствительности к этой величине результирующей эффективности Системы Триггера.

Трековая Система HERA-B включает в себя семь плоских станций (суперслоев), распределенных вдоль оси протонного пучка между Вершинным Детектором и Электромагнитным Калориметром (см.

рис. 2.7). Каждая станция состоит из двух секций, реализованных на базе различных технологий – а именно, Внутреннего (вблизи протонной трубы, микростриповые газовые камеры) и Внешнего (на периферии, дрейфовые газовые камеры) Трекеров. Подобная структура позволяет минимизировать суммарную стоимость прибора и количество считывающих каналов без существенного ухудшения эффективности регистрации заряженных частиц и качества реконструкции параметров их треков. Самая первая станция интегрирована также с последним (восьмым) суперслоем Вершинного Детектора.

Исходный проект предусматривал размещение еще нескольких суперслоев ТС внутри области, охваченной магнитным полем, однако потом, в связи с изменением физической программы HERA-B, необходимость в их присутствии перестала быть сколь–нибудь острой. Поэтому в конце концов было решено отказаться от соответствующих станций в пользу уменьшения количества вещества.

Особенности конструкции станций Трековой Системы приведены в табл. 2.6. Камеры суперслоев 1, 3 и 4 состоят, в основном, из одинарных слоев детекторных элементов, тогда как станции 2, 5, 6 и 7, чья информация используется системой Триггера Первого Уровня, содержат двухслойные камеры. В последнем случае дублирующие друг друга слои детекторных элементов, покрывающие один и тот же пространственный промежуток, позволяют гарантировать эффективность регистрации заряженных частиц одной камерой 99%, что является критичным с точки зрения Системы Отбора Событий. Как в двойных, так и в одинарных камерах детекторные элементы могут иметь различную пространственную ориентацию в плоскости x–y, что обеспечивает более точную реконструкцию трека.

Таблица 2.6. Особенности конструкции станций ТС. ДС/ОС – двойной/одинарный слой камер, 0/ + / обозначает ориентацию считывающих элементов камер под углом 0/ + 5/5 по отношению к оси y 2.6.1. Внутренний Трекер Подсистема Внутреннего Трекера [39] перекрывает зону от 10 до 100 мрад вокруг протонной трубы – внутреннюю и наиболее радиационно загруженную часть диапазона геометрической чувствительности HERA-B. Каждая станция Внутреннего Трекера состоит из нескольких слоев микростриповых газовых камер (МГК, технология MSGC–GEM) с различными ориентациями стрипов в пространстве: и ±5 по отношению к вертикали. Каждый слой представляет собой совокупность четырех МГК Г–образной формы, которые перекрываются таким образом, чтобы достичь 100%–ной геометрической эффективности (см. рис. 2.8). Такое разделение выбрано, чтобы, во–первых, уменьшить загрузку в пересчете на один стрип, и, во–вторых, иметь возможность раздвинуть слой для технического обслуживания. Каждый слой располагается на несущей плоскости, служащей также для крепления обслуживающих Внутреннего Трекера; b) двойной слой камер Внутреннего Трекера (±5) кабелей и считывающей электроники.

Одинарная камера (см. рис. 2.9) представляет собой газонаполненный (смесь Ar/CO2 в пропорции 70%:30%) контейнер, который включает в себя дрейфовый электрод (стеклотекстолит G10 + медное покрытие) в районе фронтальной поверхности, пластину изолятора (стекло + аморфное покрытие на базе углерода), несущую набор анодных и катодных стрипов, и специальную перфорированную фольгу (GEM) между ними, разбивающую объем камеры на две части с различными коэффициентами газового усиления (КГУ). Это позволяет, в условиях фиксированного общего КГУ камеры, уменьшить эффективный КГУ промежутка между фольгой и стрипами и за счет этого избежать нежелательных искровых разрядов между анодами и катодами, спровоцированных высоко–ионизирующими частицами. Перфорированная фольга GEM расположена таким образом, что зазор между ней и дрейфовым электродом составляет 3 мм, что гарантирует время сбора сигнала на аноде в пределах 96 нс. Относительно большой зазор между GEM и плоскостью электродов (2.8 мм) позволяет сохранить однородность распределения газового коэффициента усиления в пространстве на приемлемом уровне. Рабочие величины последнего составляют для промежутка электрод–GEM и 200 для зазора GEM–изолятор [40].

В целом, камеры, базирующиеся на вышеописанной технологии MSGC– GEM, обладают хорошей радиационной стойкостью и способны адекватно функционировать в условиях высоких загрузок центральных областей HERA-B.

В суперслоях MS1–MS13 задействованы камеры размером 23 25 см2, шагом считывающего промежутка 300 мкм, шириной анода 10 мкм и катода 170 мкм. МГК суперслоев MS14–MS15 имеют размер 27 27.5 см2 и шаг считывающего промежутка 350 мкм. Каждая МГК включает в себя ячейки.

Система считывания Внутреннего Трекера базируется на 128–канальных микросхемах HELIX и практически идентична уже описанной выше системе считывания Вершинного Детектора (см. раздел 2.4.).

2.6.2. Внешний Трекер Внешний Трекер [42] перекрывает диапазон от 25 см до 3 м вокруг оси пучка. Каждая станция представляет собой суперслой больших камер (см. рис. 2.10), собранных из отдельных дрейфовых газовых трубок с сечением в виде правильного шестиугольника (технология Honeycomb). Схематическое изображение детекторного элемента, а также структуры двойных и одинарных слоев камер, представлено на рис. 2.11.

Сигнальные (анодные) проволочки диаметром 25 мкм натянуты вдоль каждой трубки по ее центру и припаяны к специальным непроводящим FR4– стрипам для фиксации их положения (точность лучше, чем 50 мкм). Роль катодов исполняют внешние стенки ячейки, сделанные из фольги на базе материала Pokalon–C (75 мкм) с напыленным на нее с внутренней стороны Передача сигнала.

проволочки 75 мкм Рабочая зона.

проволочки 25 мкм Мертвая зона.

Рабочая зона.

проволочки 25 мкм Рис. 2.10. a) модуль Внешнего Трекера; b) фрагмент суперслоя Внешнего Трекера (слои 0, ±5 ) гексагонального сечения) золотым покрытием. В периферийных областях детектора с небольшими загрузками используются трубки с максимально возможным размером 10 мм. Эта цифра диктуется тем условием, что время сбора заряда в ячейке должно быть меньше временного промежутка между соседними банчами HERA. По этой же причине в качестве рабочего газа выбрана смесь, содержащая CF4 (Ar/CF4/CO2 в пропорции 65%:30%:5%) которая обеспечивает высокие скорости дрейфа при приемлемых значениях рабочих напряжений. Центральные области вблизи протонной трубы оборудованы камерами, содержащими трубки размером 5 мм. Последняя величина определяется значениями максимальной величины загрузки (< 20%) и требованием стабильности высокого напряжения, приложенного к газовому промежутку.

Один или два слоя газовых трубок составляют одну камеру (или модуль) размером 30 см 4.5 м. Внутренняя структура модулей различается в зависимости от их положения по отношению к оси пучка. Три типа камер отражают изменение сегментации слоев вдоль y–координаты, необходимое для поддержания загрузки на требуемом низком уровне. Так, периферия оборудована модулями, состоящими из трубок с одной анодной проволочкой, протянутой вдоль всего рабочего объема. Ближе к центру установлены камеры второго типа, в которых верхняя и нижняя половины газовых трубок обслуживаются отдельными проволочками с независимым считыванием.

Наконец, в самых внутренних и наиболее загруженных областях используются модули конструкции, представленной на рис. 2.10 (двойной слой). Камера подразделяется в продольном направлении на большую рабочую зону, мертвую зону, малую рабочую зону и зону передачи сигнала. В малой рабочей зоне аноды имеют небольшую длину (20 см) и крепятся к толстым проволочкам (бериллий / медь) длиной около двух метров, служащих для передачи сигнала вовне камеры, но не для его усиления. В большой рабочей зоне сбор сигнала осуществляется во всем ее объеме. Подобная сложная конструкция позволяет уменьшить эффективную загрузку станции трекера.

Для достижения 100%–ной геометрической эффективности каждая камера третьего типа включает в себя как минимум два слоя, комплементарных по отношению друг к другу.

Система считывания Внешнего Трекера [43] базируется на использовании 8–канальной микросхемы ASD–8 [44], которая включает в себя усилитель, формирователь сигнала и дискриминатор. Выходы ASD–8 подключены к 128–канальной карте время–цифрового преобразователя (ВЦП). Последняя содержит также кольцевой буфер, позволяющий запоминать показания Внешнего Трекера для 128 последовательных событий. Нужная информация затем может быть вычитана по запросу Системы Сбора Данных HERA-B.

Величина временного разрешения одного канала ВЦП составляет 0.14 нс, что эквивалентно точности измерения координаты 11 мкм.

Интерфейс ТС для коммуникаций с Системой Отбора Событий будет описан ниже в разделе 2.11..

2.6.3. Рабочие характеристики ТС 1) Внутренний Трекер [40, 41]:

• среднее отношение сигнал / шум: 14;

• эффективность одной камеры: 90%;

2) Внешний Трекер [45]:

• эффективность регистрации частицы в ячейке детекторного • эффективность проведения треков: 95% для частиц с импульсом, • собственное пространственное разрешение (x–координата):

• импульсное разрешение: p /p(%) = (1.61 ± 0.02) (51 ± 6) 104p для мюонов с импульсом p в диапазоне 1080 ГэВ/с.

2.7. Детектор Частиц с Большим Поперечным Импульсом (ДБПИ) Основной задачей Детектора Частиц с Большим Поперечным Импульсом (ДБПИ) [46] является выработка сигнала для предварительной селекции распадов, содержащих энергичный адрон (pT > 1.5 ГэВ/c). В число подобных процессов входят, к примеру, каналы B 0 + и B 0 a±, анализ которых позволяет вычислить синус двойного угла треугольника унитарности, а также разнообразные редкие распады В–мезонов. Методика отбора событий базируется на анализе особенностей пространственной картины прохождения через магнитное поле заряженных частиц, регистрируемых при помощи нескольких плоскостей трековых камер, размещенных в соответствующем регионе спектрометра. Треки частиц с большим поперечным импульсом обычно или тяготеют к менее сильному искривлению в магнитном поле, или направлены под большим углом к оси z, поэтому сравнение карты относительного расположения сработавших ячеек каждого слоя с заданным набором нескольких матриц совпадений является эффективным способом предварительной селекции интересующих событий на аппаратном уровне.

Главными условиями, определяющими технологию и размер ячейки ДБПИ, являются:

1) высокие загрузки HERA-B. По этой причине в ДБПИ используются камеры не с проволочным, а с падовым считыванием сигнала;

Рис. 2.12: a) пиксельная камера (фрагмент); b) трубочная камера (фрагмент) 2) ограничения системы Триггера Первого Уровня на количество передаваемых ей кандидатов в энергичные адроны и требование высокой эффективности селекции нужных событий уже на стадии Адронного Претриггера. Частота поступления событий, отобранных ДБПИ, в систему Триггера Первого Уровня не должна превышать 20 МГц. Иначе говоря, фактор подавления фоновых событий должен составлять как минимум 500; эта цифра определяет количество станций детектора, размеры ячейки для каждого из них и числовые параметры для рассчета матриц совпадений;

3) с точки зрения характеристик установки HERA-B в целом, важную роль играет также минимизация общего количества вещества камер, сосредоточенного в пределах апертуры установки.

ДБПИ включает в себя трековые камеры двух типов. Периферия оборудована пропорциональными трубочными камерами (Внешний ДБПИ, технология straw) [47] с падовой системой считывания сигнала. Размер падов (прямоугольных пластин) относительно велик, так как по мере уменьшения размеров соседние пады начинают наводить друг на друга заряд. По этой причине в центральных областях вблизи протонной трубы, где необходим малый размер ячейки, использована альтернативная технология на базе газовых пиксельных камер (Внутренний ДБПИ) [48].

Всего в состав ДБПИ входят шесть пиксельных и шесть трубочных камер, организованных в виде трех станций, расположенных вдоль оси пучка перпендикулярно его направлению. Каждая камера Внутреннего типа скомпонована с камерой Внешнего типа таким образом, чтобы перекрывать половину диапазона геометрической чувствительности HERA-B справа или слева от оси пучка. Внутренний ДБПИ охватывает диапазон углов 10 < |x| < 58 мрад и 10 < |y | < 44 мрад, Внешний – диапазон 38 < |x | < 250 мрад и 44 < |y | < 143 мрад.

Каждая ячейка газовой пиксельной камеры ограничивается четырьмя катодными проволочками (полые трубки диаметром 300 мкм из нержавеющей стали с серебряным покрытием), составляющими ребра условного параллелепипеда, а также включает в себя сигнальную (анодную) проволочку (диаметр 20 мкм, вольфрам + золотое покрытие), натянутую вдоль центральной оси (см. рис. 2.12,a). Стенки между ячейками отсутствуют, что позволяет достичь одинаковой эффективности регистрации частиц вдоль слоя вследствие однородности пространства камеры. Пространственное положение проволочек фиксировано боковыми стенками (пластины стеклотекстолита толщиной 200 мкм). В качестве газа используется смесь на основе Ar/CF4, характеризующаяся большой величиной скорости дрейфа и обеспечивающая сбор заряда с ячейки максимального размера (1010 мм2 ) менее чем за 90 нс. Все проволочки ориентированы параллельно пучку и практически параллельны трекам частиц, летящих из мишени, что означает небольшой разброс времен дрейфа электронов ионизации вдоль длины трека и позволяет добиться резких фронтов анодных сигналов. Поперечные размеры ячеек наиболее близкого к мишени слоя пиксельных камер варьируются от через 68 и до 816 мм2 в зависимости от расстояния до оси пучка. Во втором и третьем слоях эти значения увеличиваются в соотношениях x/y = 9.52/8 и x/y = 10.31/8 по правилам проективной геометрии. Толщина камеры составляет 35 мм.

Трубочная камера (рис. 2.12,b) представляет собой два ряда вертикально ориентированных газовых трубок круглого сечения, внешние стенки каждой из которых состоят из двух слоев – внутреннего катодного (на основе каптона, толщина 2.5 мкм) и внешнего газонепроницаемого (из майлара, толщина 12 мкм). Анодная проволочка (диаметр 20 мкм, вольфрам + золотое покрытие) натянута вдоль центральной оси трубки. Считывание сигнала осуществляется при помощи прямоугольных падовых пластин (медь), закрепленных на боку внешнего ряда трубок. Каждая трубка обслуживается несколькими падами, расположенными вдоль всей ее длины, и одновременно, в ортогональном направлении, каждый пад является общим для нескольких трубок. Электронная лавина вблизи анода индуцирует заряд на ближайшем паде, сигнал с которого затем передается на предусилители для последующей обработки. Подобная система позволяет определить одновременно как x–, так и y–координату частицы, что является основным преимуществом использованного метода считывания. С целью увеличения наведенного заряда внутренний катодный слой каждой трубки сделан из малопроводящего материала. Диаметр/длина трубочных камер варьируются в зависимости от положения суперслоя вдоль оси пучка в диапазоне от 5/1415 до 6.4/1991 мм для наиболее удаленных от точки первичного взаимодействия камер, а размеры падов – от 1532 мм2 до 3060 мм2.

Система считывания обоих типов камер организована на базе микросхемы–предусилителя ASD–8 и аналогична уже описанной выше системе считывания Внешнего Трекера. Обработанные данные, с одной стороны, стандартным образом буферизуются и передаются в Систему Сбора Данных и, с другой стороны, поступают в претриггерную часть ДБПИ (см.

подробное описание ниже в разделе 2.11.).

На стадии ввода HERA-B в эксплуатацию система ДБПИ была протестирована. Однако в дальнейшем, в связи с изменением физической программы HERA-B, Адронный Претриггер не был задействован в Системе Отбора Событий. Тем не менее, показания пиксельных камер использовались для сопряжения сегментов треков, реконструированных станциями Трековой Системы, расположенными до и после магнита. Было показано, что характеристики этой части ДБПИ полностью удовлетворяют спецификациям исходного проекта [49]. В частности, количество вещества в пересчете на одну камеру составляет не более 0.9% от одной радиационной длины.

2.8. Черенковский Детектор Черенковский детектор (ЧД) [50] необходим для разделения заряженных адронов: пионов, протонов и К–мезонов. Основной его задачей является эффективная ( 90%) идентификация каонов, порожденных распадами В–мезонов, в интервале импульсов от 3 до 50 ГэВ/c. В заданном кинематическом диапазоне наилучшее разделение p, и K достигается при использовании радиатора черенковского света с небольшим коэффициентом преломления, достаточно высоким, тем не менее, для эффективной регистрации частиц с умеренными величинами импульса. Требование достаточного количества испущенных фотонов черенковского света, образующих одно кольцо – а именно, как минимум двадцати для частицы с =1, – определяет длину тела радиатора: 23 метра. Высокое угловое разрешение ( 99%), поскольку от этой величины критическим образом зависит результирующая эффективность Системы Отбора Событий.

МС (см. рис. 2.15) включает в себя четыре станции мюонных камер (MU1–MU4), переслоенных поглотителем, в качестве которого выступают железо в центральной области детектора, где загрузки высоки, и железобетон на периферии. Полная толщина фильтра составляет около трех метров;

соотношение толщин его отдельных слоев оптимизировано на основе двух величин: загрузки первого по отношению к мишени суперслоя MU1 и ошибки при определении кинематических характеристик кандидата в мюоны вследствие экстраполяции набора хитов из MU4, MU3 и MU1 в область слоя камер TC2 Внешнего Трекера. Между слоями MU3 и MU4 поглотителя нет, что позволяет восстанавливать направление трека мюона при выходе из детектора без учета многократного рассеяния. MU3 и MU4 используются для выработки сигнала Мюонного Претриггера и вместе с MU1 задействованы в Триггере Первого Уровня (см. раздел 2.11.). Суперслой MU2 имеет среди прочих минимальные загрузки и поэтому играет основную роль с точки зрения улучшения эффективности идентификации мюонов.

Активная часть МС состоит из пропорциональных газонаполненных камер трех видов: трубочные, падовые и пиксельные. В качестве газа используется смесь на основе Ar/CF4. Станции MU1 и MU2 состоят из трех стерео– слоев трубочных камер, ориентированных под углами 0, ±20 по отношению к вертикали, и пиксельных камер в центральной области. MU3 и MU организованы как один слой падовых камер на периферии и пиксельных камер в центре.

Трубочная камера (рис. 2.16, вверху) состоит из двух рядов отдельных ячеек, каждая из которых представляет собой замкнутую алюминиевую трубку прямоугольного сечения (1412 мм2, длина 3 м), являющуюся самостоятельной пропорциональной проволочной газовой камерой. Сигнал собирается при помощи проволочки (диаметр 45 мкм, вольфрам + золотое покрытие), натянутой вдоль центральной оси каждой трубки. Ряды сдвинуты друг относительно друга на полразмера ячейки во избежание возникновения “мертвых зон”.

Падовая камера (рис. 2.16, внизу) имеет схожую двухрядную структуру с точностью до того, что одна из продольных стенок каждой трубки заменена специальной медной пластиной, подразделенной на 60 катодных падов ( столбца по 30 штук) размером 1210 см2 каждый. Сигнал считывается как с центральной проволочки, так и с падов.

Что касается пиксельных камер, предназначенных для использования в центральных областях МС с большими загрузками, то каждая из них состоит из монослоя многопроволочных пропорциональных камер, сделанных по той же технологии, что и Внутренний ДБПИ (см. рис. 2.12, a). Различия заключаются лишь в том, что каждая ячейка МС имеет размеры 99 мм (MU1–MU3) / 9.49.4 мм2 (MU4), а катодные проволочки сделаны из меди и имеют диаметр 500 мкм. Каждые 22 сигнальные проволочки объединены в одну считывающую ячейку с целью уменьшения общего числа каналов обслуживающей электроники.

Система считывания МС построена по принципу усиления и последующей дискриминации входного сигнала по принципу “Да / Нет” и базируется на ASD–8 [52, 53].

За годы работы HERA-B Мюонная Система продемонстрировала свою стабильность и надежность, обеспечив набор большого образца статистики распадов J/ +. Рабочие характеристики подсистемы удовлетворяют спецификациям исходного проекта. В частности, эффективность каждой камеры находится на уровне, превышающем 99% [52, 54].

2.11. Система Отбора Событий 2.11.1. Общие замечания Стратегия селекции событий в эксперименте HERA-B базируется на быстрой локализации определенных комбинаций заряженных частиц–возможных продуктов исследуемых физических процессов и на последующей итерационной процедуре подавления фонов на основе поэтапного анализа кинематических параметров, уточняемых с каждым шагом при помощи привлечения показаний все большего количества детекторных подсистем. На стадии утверждения проекта HERA-B структура Системы Отбора Событий диктовалась следующими особенностями распадов B–мезонов по схеме B 0 J/KS (или альтернативной B + ): наличие двух энергичных лептонов e± или ± одного сорта и противоположного заряда (или двух адронов с высокими поперечными импульсами pT > 1.5 ГэВ/c), имеющих общую вершину распада, не совпадающую с первичной вершиной взаимодействия, и инвариантную массу > 2 ГэВ/с2 (или > 4.5 ГэВ/с2 ). Было также показано [29], что высокочувствительный к подобным событиям спектрометр с эффективным триггером, работая в режиме отбора одиночных энергичных лептонов / адронов с высоким pT или их заданных комбинаций, позволяет охватить ряд прочих интересных тем, таких как смешивание Bs, спектроскопия и распады B–мезонов, с–физика и т.д.

Логически и аппаратно Система Отбора Событий подразделяется на несколько уровней [55] (см. также табл. 2.3):

1) Система Претриггера для предварительного отбора событий.

Осуществляет быструю первичную пространственную локализацию небольших регионов детектора в виде нескольких сработавших ячеек, предположительно свидетельствующих о прохождении через них энергичного заряженного продукта изучаемой реакции (т.н. областей интереса). Алгоритм поиска, реализованный на аппаратном уровне, использует информацию, поступающую с трех различных подсистем:

Электромагнитного Калориметра (Электронный Претриггер), Мюонной Системы (Мюонный Претриггер) и Детектора Частиц с Большим Поперечным Импульсом (Адронный Претриггер).

2) Триггер Первого Уровня. Производит приблизительное проведение треков через станции камер Трековой Системы, расположенных после магнита, используя в качестве исходных точек области интереса, обозначенные системой Претриггера. Также осуществляет предварительную оценку импульсов треков в предположении, что они исходят из мишени. В зависимости от заданного режима работы производит отсев фоновых событий или по критерию величины инвариантной массы комбинации двух треков, порожденных частицами противоположных зарядов, или на основании величины поперечного импульса одиночного продукта.

3) Триггер Второго Уровня. Уточняет параметры треков, найденных Триггером Первого Уровня, осуществляя проведение их через всю Трековую Систему вплоть до Вершинного Детектора. Затем, в зависимости от заданного режима работы или контролирует наличие общей вершины у каждой пары треков лептонов одного сорта с противоположным зарядом / адронов с высоким pT, или производит отсев треков на основе оценок их прицельных параметров;

4) Триггер Третьего Уровня. Производит окончательную реконструкцию треков, выделенных Триггером Второго Уровня, и соответствующих вершин распадов (первичных и вторичных) на основе данных всех детекторных подсистем, а также осуществляет идентификацию породивших их частиц;

5) Триггер Четвертого Уровня. Полностью реконструирует отобранное событие. На момент строительства HERA-B это являлось новаторским ходом, поскольку обычной на тот момент практикой в физике высоких энергий считалась обработка накопленной статистики “задним числом”, то есть после ее запоминания на носитель информации.

После изменения физической программы HERA-B Система Отбора Событий функционирует в более щадящем режиме [56]:

• набор данных осуществляется при частоте взаимодействий, не превышающей 10 МГц (обычно – 5 МГц);

• Адронный Претриггер не задействован в наборе статистики для физического анализа;

• Триггер Первого Уровня не рассматривает показания станций Внутреннего Трекера;

Рис. 2.17. Схема совпадений сработавших ячеек в слоях MU3 и MU4: a) падовые; b) пиксельные камеры • Триггер Первого Уровня работает в режиме поиска одного, а не двух энергичных лептонов. Идентификация второй частицы пары производится Триггером Второго Уровня непосредственно на основе информации, предоставляемой системой Претриггера. Это позволяет, в частности, включить в работу Системы Отбора Событий центральные области, обслуживаемые Внутренним Трекером;

• величина порога для величины поперечного импульса трека определяется способностью системы обрабатывать данные без существенного “мертвого времени”: от 0.7 ГэВ/c при ЧВ = 5 МГц и до 1.4 ГэВ/c при ЧВ = 10 МГц;

• было принято решение объединить Второй и Третий Уровни Триггера в единую структуру Триггера Второго Уровня. К этому моменту терминология уже устоялась, поэтому за последним уровнем Системы Отбора Событий осталось название “Триггер Четвертого Уровня”.

2.11.2. Претриггер Электронный Претриггер На основе анализа энерговыделений в ячейках калориметра Электронный Претриггер производит локализацию энергичных кластеров, оценочное вычисление их координат и поперечной энергии и сравнение найденных параметров с заданными пороговыми условиями. Поскольку ЭК является одной из основных тем данной работы, то детальное описание устройства и характеристик относящейся к нему части системы Претриггера будет приведено ниже в разделе 3.5..

Мюонный Претриггер Мюонный Претриггер [57] анализирует показания двух последних суперслоев Мюонной Системы (MU3 и MU4).

В регионах, оборудованных падовыми камерами, реализованный алгоритм требует для каждого сработавшего пада MU3 наличие хотя бы одного ненулевого сигнала (или совпадения) в матрице из 32 ближайших к нему ячеек MU4 (см. рис. 2.17, a). Что касается центральных областей вокруг протонной трубы, то в целях унификации процедуры поиска каждая комбинация из 64 пикселей рассматривается как эквивалент пада, а совпадения ищутся в матрице 22 подобных псевдо–падов (см. рис. 2.17, b).

На аппаратном уровне система Мюонного Претриггера организована по принципу параллельной архитектуры с асинхронным анализом предварительно буферизованных данных. Подобная струкура позволяет обрабатывать за короткое время (< 1.6 мкс на одно событие) большие объемы информации, поступающей с высокой частотой (вплоть до 17.9 Гб/с для падовых + 1.6 Гб/с для пиксельных камер). Электроника Мюонного Претриггера включает в себя около ста блоков стандарта VME трех различных типов: так называемые ККП, КПСП и КВСП. Каждая электронная карта ККП (Карта Коммуникаций Претриггера, Pretrigger Link Board, PLB) в параллель обрабатывает показания восьми считывающих каналов и преобразует их в последовательный формат, снабжая уникальными идентификаторами физических событий. В случае внутренних регионов МС, обслуживаемых пиксельными камерами, показания последних трансформируются в формат псевдо–падов. Блоки КПСП (Карта Поиска Совпадений Претриггера, Pretrigger Coincidence Unit, PCU) производят поиск совпадений между станциями MU3 и MU4. В случае успеха соответствующие данные передаются картам КВСП (Карта Выработки Сообщения Претриггера, Pretrigger Message Generator, PMG), которые трансформируют их в набор кинематических параметров фрагментов треков и формируют сообщения для передачи в систему Триггера Первого Уровня.

Показано [57], что эффективность системы Мюонного Претриггера составляет 98.5% (при условии, что неисправные каналы исключены из анализа).

Адронный Претриггер Локализация возможного трека адрона с высоким pT осуществляется при помощи поиска совпадений сработавших ячеек в трех станциях камер Детектора Частиц с Большим Поперечным Импульсом на основе алгоритма “1–3–2”: комбинация одного пада в Слое (ближайшем к мишени) ДБПИ с тремя падами Слоя 2 и каждого из последних – с двумя падами Слоя 3 (см. рис. 2.18, слева).

На аппаратном уровне архитектура Адронного Претриггера аналогична вышеописанной для системы Мюонного Претриггера [49].

Все три составные части Системы Претриггера работают параллельно и независимо друг от друга. По окончании обработки данных, относящихся к одному событию, ее результаты передаются в систему Триггера Первого Уровня в виде начальных измерений координат и направления движения Рис. 2.18: Алгоритм поиска трека–кандидата при помощи ДБПИ отобранных кандидатов в энергичные частицы, сопровождаемых уникальным идентификатором события.

2.11.3. Триггер Первого Уровня Триггер Первого Уровня [58] представляет собой асинхронную мультипроцессорную систему, снабженную механизмами межпроцессорной коммуникации и буферизации входных данных. Ее вычислительная мощность рассчитывалась из тех соображений, что анализ данных, относящихся к одному событию, должен производиться за время, не превышающее 1012 мкс при общем потоке входной информации 1.2 Тб/с.

Фильтрация событий в системе Триггера Первого Уровня происходит за три последовательных логических шага (см. рис. 2.19):

1) проведение треков. Области интереса, локализованные на уровне Претриггера, служат для определения начальных регионов поиска сегментов треков в определенных трековых станциях. В случае срабатывания Мюонного Претриггера в качестве отправной точки выступает MU4. Калориметрическая же информация и сегменты, отобранные ДБПИ, экстраполируются в направлении станции TC Трековой Системы. В случае срабатывания Адронного Претриггера при вычислении размеров и положения первичного региона учитывается также тот факт, что камеры ДБПИ находятся в магнитном поле (см.

рис. 2.18, справа).

Алгоритм реконструкции сегментов в слоях трековых камер, расположенных после магнита (PC1,4, ТС1–2, МU1,3–4), основан на упрощенном варианте фильтра Кальмана [59]. Процедура осуществляется по направлению к мишени, начиная с самой удаленной

БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ

Мюонный Претриггер

БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ

станции (MU4 или TC2 в зависимости от типа претриггерного сигнала).

В каждом суперслое вышеуказанных станций на основе экстраполяции данных, поступивших от электроники Триггера Первого Уровня, обслуживающей предыдущую станцию, или из системы Претриггера, производится вычисление границ области интереса, внутри которой ищутся определенные комбинации сработавших ячеек составляющих его трековых камер. Если поиск завершается успешно, то уточненные параметры сегмента трека служат входными данными для определения региона поиска в следущей станции, задействованной в Системе Отбора Событий.

На аппаратном уровне вышеописанная процедура производится при помощи набора специальных процессорных единиц БПТ (Блок Поиска Трека, Track Find Units, TFU), каждая из которых обслуживает определенную область суперслоя трековых камер, а также снабжена механизмом межпроцессорной коммуникации с несколькими БПТ следующей по направлению к мишени станции из числа задействованных в системе Триггера Первого Уровня. Для каждого события информация о сработавших ячейках запоминается в специализированных банках памяти БПТ независимо для каждого стерео–слоя. Затем для означенной области интереса производится поиск тройных совпадений среди сработавших ячеек всех трех стерео–слоев. В случае успеха параметры сегмента и границы области интереса обновляются и передаются в соответствующий БПТ следующей станции, чей адрес вычисляется при помощи специальных просмотровых таблиц. Процедура поиска заканчивается при достижении слоя PC1;

2) оценка параметров треков. Как только трек реконструирован, блок БВП (Блок Вычисления Параметров трека, Track Parameter Unit, TPU) оценивает импульс и знак заряда породившей его частицы в предположении, что она испущена из мишени, а также производит первичную проверку этих параметров на предмет соответствия различным задаваемым программно критериям, в число которых могут входить: превышение порогового значения для импульса и / или поперечного импульса и нахождение параметра E/p (отношение энергии E, реконструированной ЭК, к величине импульса p, измеренной при помощи ТС) в определенных пределах (в дальнейшем – отбор по критерию E/p). Для каждого события производится также отсеивание треков–дубликатов со схожей кинематикой;

3) принятие решения. Треки, удовлетворяющие критериям БВП, поступают в блок БПР (Блок Принятия Решения, Trigger Decision Unit, TDU), который производит окончательный анализ события по совокупности всей отобранной информации. В качестве оценочного параметра выступают или инвариантная масса пары треков (ди– лептонный триггер) или количество предполагаемых электронов, мюонов или адронов с высоким pT (т.н. счетная мода Триггера). В случае положительного решения идентификатор отобранного события передается в Систему Сбора Данных, которая выдает директиву, инициирующую передачу показаний различных детекторных подсистем в этом событии из буферов памяти регистрирующей электроники в систему Триггера Второго Уровня.

2.11.4. Триггер Второго Уровня Триггер Второго Уровня [55, 56] реализован как система распределенной обработки данных в виде вычислительной сети, объединяющей 240 стандартных персональных компьютеров (процессор Intel Celeron 1.3 ГГц, 256 Мб SDRAM, операционная система Linux). Данные, относящиеся к событию, отобранному системой Триггера Первого Уровня, запоминаются в отдельном буфере и извлекаются оттуда по запросу исполняемого кода одного из свободных узлов этой сети. Используемый в системе Триггера Второго Уровня алгоритм селекции включает в себя следующие основные шаги:

1) попарная комбинация треков, предоставленных системой Триггера Первого уровня, и / или областей интереса, локализованных системой Претриггера;

2) (на базе данных трековых станций, расположенных после магнита):

отсеивание сегментов, порожденных случайными совпадениями сработавших ячеек (в дальнейшем – ложных треков) и треков– дубликатов, а также уточнение кинематических параметров, вычисленных системой Триггера Первого Уровня, при помощи алгоритма по типу упрощенного фильтра Кальмана. В случае, когда область интереса означена Электронным Претриггером, дополнительный отсев производится при помощи отбора по критерию 3) проведение треков через магнит в предположении, что они исходят из мишени. При этом используется упрощенная параметризация карты магнитного поля;

4) проведение треков через станции Вершинного Детектора. На данном этапе происходит дальнейшее отсеивание ложных треков, а также конверсионных электронов / позитронов и треков, не исходящих из мишени. Для прошедших процедуру отбора треков производится уточнение кинематических параметров;

5) проверка наличия общей вершины для каждой пары треков, соответствующей двум лептонам одного сорта и противоположного заряда, что позволяет подавить комбинаторный фон пар частиц, относящихся к разным взаимодействиям внутри одного события, а также произвести дополнительный отсев ложных треков.

2.11.5. Триггер Четвертого Уровня В качестве Триггера Четвертого Уровня [60] выступает еще одна вычислительная сеть, включающая в себя 200 стандартных персональных компьютеров (сдвоенные процессоры Pentium III 500 МГц, 256 Мб SDRAM, Linux), на каждом из которых работает исполняемый код полного пакета программ реконструкции событий HERA-B.

В период основного набора данных (2002 – 2003 гг.) Триггер Четвертого Уровня не осуществлял никакой дополнительной фильтрации физических событий.

2.12. Система Сбора Данных Основная цель Системы Сбора Данных (ССД) [61] заключается в администрации потоков данных, которая включает в себя механизмы их интеграции с различными уровнями Системы Отбора Событий, синхронизацию работы регистрирующей электроники различных детекторных подсистем, постепенное сведение вместе разрозненных показаний, относящихся к одному событию, и, наконец, запоминание отобранной Системой Триггера информации на соответствующих носителях (жесткий диск; магнитная лента).

В основе архитектуры ССД HERA-B лежит несколькоступенчатая иерархия каналов коммуникации и промежуточных банков памяти, необходимых для хранения данных, относящихся к одному событию, в течение временных промежутков, достаточных для вынесения решения системой Триггера соответствующего уровня (см. рис. 2.20).

Рис. 2.20: Архитектура Системы Сбора Данных HERA-B Начальная буферизация информации происходит на уровне регистрирующей электроники, а именно – карт КСЭ (Карта Считывающей Электроники, Front–End Driver, FED). Каждая из них обслуживает несколько десятков считывающих каналов какой–либо из детекторных подсистем и запоминает их показания, относящиеся к одному событию, в ячейке банка памяти, организованного по типу циклического буфера. Дизайн КСЭ варьируется от подсистемы к подсистеме из–за различий в характере считываемых данных и методах их первичной обработки; КСЭ разных детекторов запоминают входную информацию независимо друг от друга.

В каждый момент времени в каждой КСЭ хранятся показания, соответствующие нескольким десяткам событий1. В случае положительного решения Триггера Первого Уровня уникальный идентификатор события передается Системе Быстрого Управления (СБУ, Fast Control System, FCS), которая выполняет функцию синхронизации регистрирующей электроники различных детекторных подсистем как с ускорительным циклом, так и на стадии вычитывания информации, указанной Триггером Первого Уровня.

По директиве СБУ данные, относящиеся к одному событию, передаются и Для большинства детекторов эта цифра равняется 128.

запоминаются в десяти буферах Триггера Второго Уровня (БВУ, Second Level Buffer, SLB). Отдельный БВУ организован как блок из 14 закоммутированных между собой карт, несущих по шесть процессоров ADSP–21060 (SHARC), каждый из которых обслуживает несколько КСЭ. Данные сохраняются во встроенной памяти процессора (512 кб), там же содержится исполняемый код обслуживающего программного обеспечения (ПО). Каждый буфер Триггера Второго Уровня контролируется двумя дополнительными картами того же дизайна, что и составляющие его блоки, регулирующими потоки входных сообщений и выходных данных соответственно. Через них осуществляются коммуникации с вычислительной сетью Второго Уровня, которые на программном уровне администрируются мультипроцессорной задачей АС (Администратор Событий, Event Controller, EVC). Функции АС заключаются в получении через Систему Быстрого Управления сигнала о том, что событие допущено Триггером Первого Уровня к дальнейшему рассмотрению, и в заблаговременной резервации свободного узла вычислительной сети для обработки соответствующей информации. Также Администратор Событий контролирует освобождение памяти в буферах Триггера Второго Уровня по мере того, как событие отбраковывается или уходит дальше в систему Триггера Четвертого Уровня.

По запросу Триггера Второго Уровня на каждом шаге процедуры фильтрации система БВУ предоставляет дополнительный набор данных, необходимых для дальнейшего анализа. В случае положительного решения Триггера Второго Уровня показания всех детекторов, относящихся к отобранному событию, передаются в память узла вычислительной сети Второго Уровня, осуществлявшего селекцию, и формируются там в виде отдельного блока двоичной информации, промаркированного уникальным образом.

Коммуникации между вычислительными сетями Систем Триггера Второго и Четвертого Уровней происходит через быструю Ethernet–сеть (Gbit) и управляются программным кодом, который резервирует узел сети Четвертого Уровня по запросу со Второго уровня (администратор 24 уровней).

Полностью реконструированное событие следует далее на специальный обслуживающий компьютер, временно буферизуется на его жестком диске и в конце концов записывается на магнитную ленту.

Система вычислительных сетей Второго и Четвертого Уровней в свободное от набора данных время используется для переобработки уже накопленной статистики или для задач математического моделирования.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КАЛОРИМЕТР

3.0.1. Задачи детектора и спецификации проекта Входящий в состав спектрометра HERA-B Электромагнитный Калориметр [62] предназначен для выполнения следующих основных задач:

1) выработка сигнала Электронного Претриггера для событий, предположительно содержащих энергичные e+ /e и –кванты;

2) измерение энергии фотонов в диапазоне до нескольких сотен ГэВ и их кинематических параметров;

3) участие в процедуре идентификации частиц, в частности, – выделение электронно–позитронного сигнала из адронного фона с коэффициентом подавления последнего на уровне 102 или выше.

Рабочие условия для ЭК задаются общими спецификациями проекта HERA-B:

1) положение и габариты. Расстояние между мишенью и калориметром составляет 13.5 метра. Это условие определяет минимальные поперечные размеры детектора, не приводящие к критической потере эффективности из–за геометрических ограничений. Продольный размер калориметра определяется из соображений минимизации продольных утечек энергии ливня;

2) радиационная стойкость. Все калориметрические материалы и оборудование, расположенные в облучаемой зоне, должны выдерживать высокие дозы радиации, которые могут доходить до 50 кГр / год (пиковая доза в плоскости максимального развития ливня для центральных областей детектора вблизи протонной трубы);

3) размер ячейки. Калориметр должен устойчиво работать в условиях больших загрузок, характерных для HERA-B. Математическое моделирование показывает, что для минимизации числа случайных совпадений фотонных кластеров с заряженными треками загрузка детектора заряженными частицами не должна превышать 10%. Малый размер ячейки также выгоден с точки зрения минимизации ошибок реконструкции параметров частиц, возникающих из–за случайного наложения кластеров, и улучшения пространственного разрешения, в частности для эффективного разделения двух близких ЭМ–ливней, порожденных фотонами от распада 0. С другой стороны, с точки зрения эффективности Системы Триггера, желательно, чтобы размер ячейки калориметра был достаточно велик для того, чтобы в нее попадала б льшая часть фотонов, испущенных электроном или позитроном за счет тормозного излучения при прохождении через вещество установки, расположенное между магнитом и калориметром;

4) параметры калориметрической среды. При фиксированном размере ячейки для достижения оптимального пространственного разрешения величина загрузки в пересчете на один электромагнитный ливень должна быть минимальна. Это условие налагает ограничение сверху на радиус Мольер RМ калориметрической среды. С другой стороны, RМ должен быть достаточно велик для того, чтобы ливень охватывал достаточное количество ячеек, – это необходимо для достижения достаточной точности при определении положения центра тяжести последнего и при вычислении численных параметров, характеризующих 5) энергетическое разрешение. Энергетическое разрешение калориметра должно позволять измерять энергии фотонов с достаточной точностью и обеспечивать требуемую величину коэффициента подавления адронного фона по отношению с электронно–позитронному сигналу.

Математическому моделирование показывает, что где E измеряется в ГэВ, является достаточным для выполнения всех задач ЭК в проекте HERA-B [63];

6) динамические диапазоны. Динамический диапазон измеряемых калориметром энергий определяется, с одной стороны, необходимостью регистрировать фотоны с pT вплоть до 89 ГэВ/c и, с другой стороны, требованием уверенной дискриминации отклика на минимально ионизирующую частицу (minimum ionizing particle, MIP) и пьедестала аналогово–цифровых преобразователей Системы Считывающей (регистрирующей) Электроники;

7) аппаратура считывания и оцифровки сигнала. Требования, приведенные в предыдущем пункте, специфицируют динамический диапазон, количество разрядов и максимально возможную ширину пьедестала считывающих АЦП. В дополнение к этому, Система Считывающей Элекроники ЭК должна осуществлять все обрабатывающие операции за интервал времени, заведомо меньший 96 нс;

8) Система Мониторирования. Как и любое другое сложное устройство, ЭК должен быть оборудован адекватной тестовой системой для быстрой идентификации возможных проблем и неисправностей, а также для отслеживания долговременных изменений заданного ряда контрольных параметров.

3.0.2. Общее описание дизайна калориметра Исходя из всех вышеперечисленных соображений был выбран следующий дизайн ЭК (основные численные параметры приведены в табл. 3.1):

Таблица 3.1: Основные параметры Электромагнитного Калориметра 1) калориметрическая среда представляет собой совокупность перпендикулярных по отношению к оси пучка чередующихся слоев сцинтиллятора и поглотителя. Система светосбора состоит из оптических спектросмещающих волокон (wavelength shifting fibers, WLS), пронизывающих насквозь все тело детектора в направлении, перпендикулярном его фронтальной поверхности. Подобная технология “шашлык” [64] широко используется в калориметрии [65]; накопленный предыдущими экспериментами опыт показывает, что она позволяет получить требуемые величины разрешений, нужные временные характеристики и хорошую однородность отклика, и наряду с этим относительно проста в реализации и эксплуатации и экономична в плане финансовых затрат;

2) детектор спроектирован в виде прямоугольной сборки отдельных модулей квадратного сечения. Тот факт, что плотность потоков частиц резко падает по мере удаления от точки пересечения оси протонного пучка с плоскостью ЭК, позволяет увеличивать размер ячейки калориметра с ростом расстояния от центра детектора, снижая количество считывающих каналов и, таким образом, – общую стоимость прибора. По этой причине ЭК собран из модулей трех типов, которые сгруппированы в три секции – Внутреннюю, Среднюю и Внешнюю (или Внутренний, Средний и Внешний Калориметры) – по принципу различной поперечной сегментации (гранулярность1 25, 4 и 1 ячеек).

Форма границ каждой секции оптимизирована исходя из ожидаемого поведения величины загрузки как функции x/y–координат ячейки, а также из соображений общей стоимости проекта. 16 модулей Внутренней секции, окружающие протонную трубу, выделяются в отдельную подсекцию (далее – Центральная подсекция), поскольку они оборудованы другими марками фотодетекторов, мониторных устройств и аналогово–цифровых преобразователей. Схематическое изображение 1/4 части ЭК представлено на рис. 3.1.1, а фотография внешнего вида калориметра со стороны фотоумножителей – на рис. 3.1.2;

Количество ячеек в одном модуле.

Центральная 3.1.1 Схематическое изображение (1/4 3.1.2 Фотография задней стороны ЭК перед 3) математическое моделирование показывает, что радиус Мольер калориметрической среды должен составлять примерно половину размера ячейки. Это условие определяет общее соотношение объемов сцинтиллятор : поглотитель в модуле для каждой секции калориметра, а также тип поглотителя;

4) соотношение толщин отдельных слоев сцинтиллятора и поглотителя оптимизировано исходя из требуемых величин разрешений для каждой секции с одной стороны, и стоимости модуля с другой стороны;

5) в качестве устройств регистрации светового сигнала на выходе модуля выбраны фотоэлектронные умножители (фотоумножители, ФЭУ). В качестве регулируемого источника питания индивидуального ФЭУ используется схема на основе умножителя Кокрофта–Уолтона (в дальнейшем – делитель КУ);

6) система считывания сигнала фотоумножителей обеспечивает быстрое синхронное преобразование выходного аналогового сигнала в 12–битный цифровой код и запоминание его в кольцевом буфере достаточной емкости с целью дальнейшей передачи данных, относящихся к событиям, отобранным Триггером Первого Уровня, в общую Систему Сбора Данных HERA-B;

7) Электронный Претриггер является асинхронной системой, предназначенной для реконструкции энергичных кластеров, оценки с достаточной точностью энергии и положения центра тяжести ливня (в предположении, что последний имеет электромагнитную природу) и передачи всей необходимой информации о локализованных областях интереса в систему Триггера Первого Уровня с задержкой, не превышающей спецификации проекта. Дополнительной новаторской чертой является производимый на аппаратном уровне поиск возможных сопутствующих кластеров, порожденных фотонами тормозного излучения в предположении, что частица, соотносимая с основным кластером, является электроном или позитроном, а взаимодействие произошло до его вхождения в магнитное поле HERA-B. Это дает возможность ввести поправки к измеренной при помощи ЭК энергии e+ /e уже на стадии анализа события Триггером Первого Уровня;

8) Система Мониторирования ЭК реализована на базе светоизлучающих диодов (светодиодов, СИД). Каждая ячейка обслуживается индивидуальным СИД с независимым поджигом; регулировка амплитуды светового сигнала осуществляется одновременно для больших групп светодиодов. Вышеперечисленные особенности предоставляют возможность не только оперативно отслеживать поведение критических характеристик и возникновение неисправностей для каждого считывающего канала, но и осуществлять эмуляцию физического сигнала для проверки работоспособности Электронного Претриггера;

9) Система Управляющей Электроники позволяет адресовывать индивидуальный делитель КУ / светодиод Системы Мониторирования, обеспечивать его всеми необходимыми напряжениями, а также устанавливать требуемый коэффициент усиления ФЭУ / амплитуду световой вспышки СИД путем изменения величины напряжения, поданного на электроды устройства;

10) программное обеспечение контроля Электромагнитного Калориметра HERA-B позволяет конфигурировать рабочие напряжения на фотоумножителях и светодиодах Системы Мониторирования, а также производить быструю диагностику состояния калориметрического оборудования при помощи дружественного пользователю интерфейса.

Pages: |

| 2 | 3 |

Главная >> Диссертации - все темы

[ СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА .pdf ]

Похожие работы:

«ПАНЕШ Каплан Мугдинович СТРУКТУРНАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ ПТИЦЕПРОДУКТОВОГО ПОДКОМПЛЕКСА АПК РЕГИОНА НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЦИОННЫХ ТРАНСФОРМАЦИЙ (на материалах Республики Адыгея) Специальность 08.00.05 - экономика и управление народным хозяйством: экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами (АПК и сельское хозяйство) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата...»

«АДЕЛЬБАЕВА НУРИЯ АДЕЛЬЖАНОВНА Исторический опыт становления и развития школьного образования в Казахстане в XIX - начале XX веков 07.00.02 – Отечественная история (История Республики Казахстан) Диссертация на соискание ученой степени доктора исторических наук Научный консультант доктор исторических наук, профессор Шинтимирова Б.Г Республика Казахстан Уральск, 2 СОДЕРЖАНИЕ...»

«ИЗ ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Бокова, Светлана Владимировна Особенности проектирования влагозащитной спецодежды для работников автосервиса Москва Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2006 Бокова, Светлана Владимировна Особенности проектирования влагозащитной спецодежды для работников автосервиса : [Электронный ресурс] : Дис. . канд. техн. наук : 05.19.04. Шахты: РГБ, 2005 (Из фондов Российской Государственной Библиотеки) Технология швейных изделий...»

«Мухина Мария Вадимовна РАЗВИТИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ У БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ ТЕХНОЛОГИИ И ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА СРЕДСТВАМИ СИСТЕМЫ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ 13.00.08 – теория и методика профессионального образования Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Научный руководитель доктор педагогических наук, профессор Н.М.Зверева Нижний Новгород – 2003 2 СОДЕРЖАНИЕ Стр. ВВЕДЕНИЕ.. Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ...»

«ИЗ ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Заблоцкий, Петр Николаевич Совершенствование деятельности по использованию криминалистических учетов в раскрытии и расследовании преступлений Москва Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2006 Заблоцкий, Петр Николаевич Совершенствование деятельности по использованию криминалистических учетов в раскрытии и расследовании преступлений : [Электронный ресурс] : Дис. . канд. юрид. наук : 12.00.09. Волгоград: РГБ, 2006 (Из фондов...»

«ЕФИМОВ Василий Викторович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ГОСУДАРСТВА И БИЗНЕСА Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством: экономическая безопасность Диссертация на соискание ученой степени кандидата...»

«БУЛГАКОВА ОКСАНА АЛЕКСАНДРОВНА Уголовная ответственность за распространение порнографических материалов или предметов Специальность: 12. 00. 08 – уголовное право и криминология; уголовно-исполнительное право Диссертация на соискание ученой степени кандидата юридических наук Научный руководитель доктор юридических наук, доцент Блинников Валерий Анатольевич Ставрополь-2003 2 ОГЛАВЛЕНИЕ...»

«АЙДАМИРОВА ЗИНА ГЕЛАНИЕВНА ЛИТОЛОГО-ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ПОНТ-МЭОТИЧЕСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРНОГО БОРТА ЗАПАДНО-КУБАНСКОГО ПРОГИБА Специальность: 25.00.12 – Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени...»

«Изместьева Наталья Сергеевна Концепция игры в романе Ф.М. Достоевского Подросток Специальность 10.01.01 – русская литература Диссертация на соискание ученой степени кандидата филологических наук Научный руководитель : доктор филологических наук, профессор Мосалева Галина Владимировна Ижевск – 2005 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение.. Глава I. Литературная игра как...»

«КУЗЬМИНА СВЕТЛАНА НИКОЛАЕВНА МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЕМ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством (управление инновациями) диссертация на соискание ученой степени доктора экономических наук Научный консультант д.э.н., профессор...»

«Ташуева Ляна Валерьевна ОПТИМИЗАЦИЯ ОРТОДОНТИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СЪЁМНОЙ АППАРАТУРЫ У ДЕТЕЙ 14.01.14-стоматология 03.01.04-биохимия Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель : доктор медицинских наук, Д.А. Доменюк, кандидат...»

«из ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Белова, Светлана Сергеевна 1. Номинативная и этимологическая игра в кддожественном дискурсе 1.1. Российская государственная Библиотека diss.rsl.ru 2005 Белова, Светлана Сергеевна Номинативная и этимологическая игра в кудожественном дискурсе [Электронный ресурс]: На материале произведений Джеймса Джойса U Велимира Хлебникова : Дис.. канд. филол. наук : 10.02.20.-М.: РГБ, 2005 (Из фондов Российской Государственной Библиотеки) Филологические науки....»

«Буи Конг Чинь ФИЗИКО-ХИМИЧКСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ И РАСТВОРОВ НЕЙРОПРОТЕКТОРЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ 1,2,4 – ТИАДИАЗОЛА 02.00.04 – Физическая химия Диссертация на соискание...»

«Давыдов Алексей Алексеевич. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЛЯ АНАЛИЗА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Специальность 01.02.01 – Теоретическая механика. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель : доктор физико-математических наук, профессор В.В. Сазонов Москва – 2012 2 Содержание Введение Глава 1. Исследование режима гашения угловой скорости космического аппарата в нештатной ситуации 1.1. Уравнения...»

«РОСЛАВЦЕВА Юлия Геннадьевна ОБОСНОВАНИЕ ОБЪЕМОВ ГОРНЫХ РАБОТ ПРИ ПОЭТАПНОЙ РАЗРАБОТКЕ МАЛЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ Специальность 25.00.21 – Теоретические основы проектирования горнотехнических систем Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научные руководители: Владимир Павлович Федорко доктор технических наук, профессор Федор...»

«Бутаков Михаил Игоревич Инструментальное средство синтеза и исполнения транслирующих программ на основе позитивнообразованных формул Специальность 05.13.11 – Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : к.ф.-м.н., доц. В.И. Курганский Иркутск –...»

«Горбунова Екатерина Олеговна КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО ПАРАЛЛЕЛИЗМА Специальность 05.13.17 – теоретические основы информатики Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научные руководители: доктор физико-математических наук, профессор А.Н. Горбань, кандидат физико-математических наук, доцент Е.М.Миркес Красноярск – Оглавление Введение Актуальность проблемы Цель работы Научная новизна...»

«Карпунин Григорий Анатольевич УДК 515.164.174+514.772+519.711.7 ТЕОРИЯ МОРСА МИНИМАЛЬНЫХ СЕТЕЙ 01.01.04 — геометрия и топология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико–математических наук Научный руководитель : профессор, доктор физикоматематических наук, А. А. Тужилин Москва – 2001 Оглавление Введение 1 Актуальность темы.........................»

«ИЗ ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Золкин, Андрей Львович Язык и культура в англоамериканской аналитической философии XX века Москва Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2006 Золкин, Андрей Львович. Язык и культура в англоамериканской аналитической философии XX века [Электронный ресурс] : Дис. . дра филос. наук : 09.00.03, 09.00.13. Тула: РГБ, 2006. (Из фондов Российской Государственной Библиотеки). Философия История философии Философия США ...»

«ЩЕДРИНА Наталья Николаевна РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАССИВОВ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ С НЕИЗУЧЕННЫМ ХАРАКТЕРОМ ПРОЦЕССА СДВИЖЕНИЯ Специальность 25.00.20 – Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор технических наук, профессор М. А. ИОФИС Москва СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ И...»

наверх

<< ГЛАВНАЯ | КОНТАКТЫ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА (Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

«Электромагнитный калориметр эксперимента HERA-B ...»

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

РОЖДЕНИЕ – И –МЕЗОНОВ ПРИ БОЛЬШИХ ПОПЕРЕЧНЫХ

ИМПУЛЬСАХ

УСТАНОВКА HERA-B

БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ

БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ

БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ

БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ

БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ

БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ БПТ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КАЛОРИМЕТР

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)