ატლასის დეტექტორის ტაილ კალორიმეტრში მიუონების გამოძახილის შესწავლა

ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) ექსპერიმენტი ბირთვული კვლევების ევრობულ ორგანიზაციაში, დიდ ადრონულ კოლაიდერზე შეიქმნა რათა მაღალი ენერგიების ფრონტზე ფუნდამენტური აღმოჩენების ახალი შესაძლებლობები გამოიკვლიონ. ATLAS-ის დეტექტორის ტაილ კალორიმეტრი შედგება სცინსცილატორების და რკინის ფირფიტების მონაცვლეობისაგან. იგი დაყოფილია სამ ცილინდრულ სექციად, მათ უწოდებენ გრძელ ცილინდრს (LB) და მიერთებულ ცილინდრს (EB). სამი ასეთი ცილინდრის გაერთიანებას უწოდებენ მოდულს და ტაილ კალორიმეტრი 64 ასეთი აზიმუტალური მოდულისაგან შედგება. LHC ფაზა II განახლების დროს (“High Luminosity LHC”, HL-LHC) გეგმავს გაზარდოს LHC-ის ნათობა 5-10-ჯერ (5-10*1034 სმ-2წმ-1). HL-LHC-ის გარემოება გარკვეულ გამოწვევებს წარმოქმნის ტაილ კალორიმეტრისათვის. ახლანდელი ელექტრინიკა ძველდება და უნდა გაუძლოს გაზრდილი რადიაციის დონეს, ამიტომ ახალი ელექტრონიკაა საჭირო იმისათვის, რომ არსებობდეს გარანტირებული სანდოობა. ახალი ელექტრონიკით აღჭურვილი ტაილ კალორიმეტრის მოდულის ჰიბრიდული პტოტოტიპი - დემონსტრატორი ტესტირებული იქნა ძველი ელექტრონიკით აღჭურვილ სხვა მოდულთან ერთად, სხვა და სხვა ენერგიის და დაცემის კუთხის ნაწილაკების ნაკადით. გაანალიზებული იქნა მიუონების და ელექტრონების ნაკადი ძველი ელექტრონიკის მიერ ჩაწერილი მონაცემებზე დაყრდნობით. სატესტო მოდულის თითოეული ფოტოგამამრავლებლის გამოძახილი გათანაბრებული იქნდა და ნაპოვნი იქნა კალიბრაციის კოეფიციენტები ორი მიდგომით: 1) მიუონების ენერგიის განაწილების ჩამოჭრილი საშუალოს გამოყენებით. 2) მიუონების ენერგიის განაწილების პიკის მნიშვნელობის გამოყენებით. შედეგად დაკალიბრებული იქნა სატესტო მოდულის ერთი შრე. აგრეთვე გაანალიზებული იქნა ელექტრონების მონაცემები, რომლებსაც მივუყენეთ ჩვენს მიერ ნაპოვნი პირველადი კალიბრაციის კოეფიციენტები, პირველი მიდგომის გამოყენებამ გააუჯობესა ელექტრონების გამოძახილი. ასევე გაანალიზებული იქნა დემონსტრატორის მიერ ჩაწერილი მიუონების მონაცემები. მიუონების ერთეულოვან მანძილზე დაკარგული ენერგიის შესასწავლად dE/dX განაწილება იქნა შეფასებული სამგვარი მიდგომით, რომლებიც ფიზიკური მოვლენების შერჩევის კრიტერიუმებით განსხვავდებოდნენ. მესამე მიდგომის გამოყენებით მიღებული იქნა ყველაზე კარგი სიზუსტით მიუონებისათვის დამახასიათებელი ყოფაქცევა, ე.ი. მათი ენერგიის დანაკარგი ერთეულოვან მანძილზე ტოლი გამოვიდა.