Estudo das propriedades de diamantes policristalinos para uso em detectores de partículas de alta energia
Uloženo v:
| Název: | Estudo das propriedades de diamantes policristalinos para uso em detectores de partículas de alta energia |
|---|---|
| Autoři: | Derós, Marcos Antônio de Oliveira |
| Přispěvatelé: | Silveira, Gustavo Gil da |
| Rok vydání: | 2024 |
| Sbírka: | Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS): Lume |
| Témata: | Detectores de particulas, Diamante sintético, Espectrometros, Proton detectors, Synthetic diamond, Polycrystalline structure, Proton precision spectrometer |
| Popis: | O estudo de detectores de partículas resistentes à radiação está em evidência na física de altas energias, especialmente pelo considerável aumento na luminosidade na operação do Grande Colisor de Hádrons do CERN programada para iniciar em 2029. O diamante policristalino poderia ser uma potencial alternativa, destacando-se por menor custo em comparação ao diamante monocristalino, contudo a ineficiência na coleta de carga é conhecida devido aos contornos de grãos. Neste trabalho, desenvolvemos uma simulação computacional de detectores planares de diamante policristalino com o intuito de reproduzir o seu desempenho frente ao diamante monocristalino no regime de altas energias e verificar o grau de aprimoramento necessário para emprego no Espectrômetro Preciso de Prótons do Solenoide Compacto de Múons. A eficiência do detector para partículas minimamente ionizantes varia de 13% a 40%, sendo o diamante de crescimento colunar o que apresenta melhor desempenho. A resposta do detector frente a prótons de 7 TeV, em condições análogas às do Espectrômetro Preciso de Prótons, revela-se limitada, com eficiência de até 30%, indicando sua inadequação para essa situação específica. Em relação aos íons, como partículas alfa de 5,8 MeV, apenas o diamante de crescimento colunar demonstra ser apropriado, exibindo uma eficiência de 33%. A baixa eficiência observada leva a classificar o diamante policristalino como um material indicado para a aplicação de contagem de partículas. Simplificações utilizadas na simulação, como a modelagem dos grãos e a geometria em duas dimensões podem subestimar a queda na eficiência, sendo um aspecto a ser aprimorado futuramente. ; The study of radiation-resistant particle detectors is prominent in high-energy physics, mainly due to the increase in the luminosity of CERN experiments scheduled for the end of 2029. Polycrystalline diamond could be a potential alternative, notable for its lower cost compared to the monocrystalline diamond. However, the inefficiency in charge collection is known due to ... |
| Druh dokumentu: | thesis |
| Popis souboru: | application/pdf |
| Jazyk: | Portuguese |
| Relation: | http://hdl.handle.net/10183/271920; 001196166 |
| Dostupnost: | http://hdl.handle.net/10183/271920 |
| Rights: | Open Access |
| Přístupové číslo: | edsbas.723CD38C |
| Databáze: | BASE |
Nájsť tento článok vo Web of Science | Abstrakt: | O estudo de detectores de partículas resistentes à radiação está em evidência na física de altas energias, especialmente pelo considerável aumento na luminosidade na operação do Grande Colisor de Hádrons do CERN programada para iniciar em 2029. O diamante policristalino poderia ser uma potencial alternativa, destacando-se por menor custo em comparação ao diamante monocristalino, contudo a ineficiência na coleta de carga é conhecida devido aos contornos de grãos. Neste trabalho, desenvolvemos uma simulação computacional de detectores planares de diamante policristalino com o intuito de reproduzir o seu desempenho frente ao diamante monocristalino no regime de altas energias e verificar o grau de aprimoramento necessário para emprego no Espectrômetro Preciso de Prótons do Solenoide Compacto de Múons. A eficiência do detector para partículas minimamente ionizantes varia de 13% a 40%, sendo o diamante de crescimento colunar o que apresenta melhor desempenho. A resposta do detector frente a prótons de 7 TeV, em condições análogas às do Espectrômetro Preciso de Prótons, revela-se limitada, com eficiência de até 30%, indicando sua inadequação para essa situação específica. Em relação aos íons, como partículas alfa de 5,8 MeV, apenas o diamante de crescimento colunar demonstra ser apropriado, exibindo uma eficiência de 33%. A baixa eficiência observada leva a classificar o diamante policristalino como um material indicado para a aplicação de contagem de partículas. Simplificações utilizadas na simulação, como a modelagem dos grãos e a geometria em duas dimensões podem subestimar a queda na eficiência, sendo um aspecto a ser aprimorado futuramente. ; The study of radiation-resistant particle detectors is prominent in high-energy physics, mainly due to the increase in the luminosity of CERN experiments scheduled for the end of 2029. Polycrystalline diamond could be a potential alternative, notable for its lower cost compared to the monocrystalline diamond. However, the inefficiency in charge collection is known due to ... |
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