Eksperyment TOTEM

• Autorzy: Romaniuk R. S.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2015.6.5

Warianty tytułu

EN

TOTEM experiment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

TOTEM jest precyzyjnym magnetycznym spektrometrem protonowym połączonym z detektorem CMS – kompaktowym solenoidem mionowym. Do odchylenia elastycznie oddziaływujących protonów p-p spektrometr wykorzystuje magnesy akceleratora LHC pomiędzy punktem interakcji a pozycją detektora. Jest to z założenia eksperyment klasy odkrywczej, wspólnie z CMS, i relatywnie niewielkim budżecie ok. 1 M€. TOTEM dodaje do pomiarów wykonywanych w CMS bardzo precyzyjne dane dotyczące trajektorii i timingu słabo odchylonych protonów. W punkcie interakcji takie protony, obserwowane przez TOTEM, podlegają elastycznemu, niedysocjacyjnemu oddziaływaniu dyfrakcyjnemu. W wyniku oddziaływania tracą niewielką część pędu i są delikatnie odchylane od wiązki przez magnesy LHC. To bardzo niewielkie odchylenie mierzone względem przyspieszanej wiązki protonowej ujawnia się dopiero w znacznej odległości od punktu interakcji, rzędu setek m. TOTEM bada zjawisko wyłącznej centralnej produkcji cząstek, tzn. wymiany obiektów bezładunkowych i bezbarwnych, podczas niedysocjacyjnej kolizji p-p. W budowie systemu elektronicznego dla spektrometru TOTEM biorą udział doktoranci z Politechniki Warszawskiej i innych uczelni.

EN

TOTEM is a precision magnetic proton spectrometer combined with the CMS detector – Compact Muon Spectrometer. To bend elastically interacting protons in p-p collisions, the spectrometer uses LHC magnets located between the interaction point and site of the sensors. It is from assumption an experiment of discovery class, together with the CMS, and of relatively low cost 1 M€. TOTEM adds to the measurements by the CMS very precise data on proton trajectories and time of flight od slightly bent protons. In the elastic interaction point (IP) such protons which do not dissociate, are observed by TOTEM, and are subject to diffraction interaction. They lose tiny part of their momentum and their trajectories are slightly bent from the bunched beam by the LHC magnets. This bending is measured against the accelerated beam only far away from the IP, above 200 m. TOTEM researches the effect of central exclusive production of particle, i.e. exchange of chargeless and colorless objects during the p-p collision. Ph. D. students from Warsaw University of Technology and other universities participated in the design and construction of electronic systems for this discovery class spectrometer.

Słowa kluczowe

PL

eksperymenty fizyki wielkiej energii; eksperymenty TOTEM; TOTEM; CMS; akcelerator LHC; CERN; spektrometr protonowy; zderzenia protonów; produkcja gluonów; systemy elektroniczne; systemy pomiarowe

EN

high energy physics experiments; TOTEM experiment; TOTEM; CMS experiment; LHC accelerator; CERN; proton spectrometer; CEP effect; proton collisions; gluon production; electronic systems; measuring systems

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 56, nr 6
• Strony: 21--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Romaniuk R. S.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych

Bibliografia

• [1] A. Fiergolski, Hardware implementation of the track identification algorithm in the Scalable Readout System for the TOTEM experiment, Editorial Series on Accelerator Science, vol. 28, CERN, WUT, 2015.
• [2] CMS-TOTEM Technical Design Report, CERN-LHCC-2014-021, 8 September 2014, ISBN 978-92-9083-406-9.
• [3] The TOTEM Collaboration, LHC optics measurement with proton tracks detected by the Roman pots of the TOTEM experiment, New J. Phys. 16 103041 doi:10.1088/1367-2630/16/10/103041, 2014.
• [4] The TOTEM Collaboration, Measurement of proton-proton elastic scattering and total cross-section at s1/2 = 7 TeV, EPL 101, 21002, doi:10.1209/0295-5075/101/21002, 2013.
• [5] A. Fiergolski, M.Quinto, F.Cafagna, E.Radicioni, Upgrade of the TOTEM DAQ using Scalable Readout System (SRS), Journal of Instrumentation, vol. 8, no. 11, art.no.C11006, doi:10.1088/1748-0221/8/11/C11006, 2013.
• [6] A. Fiergolski (TOTEM DAQ Group), The consolidation of the TOTEM DAQ with the Scalable Readout System (SRS), RD51 Miniweek, WG5 session, The SRS usage in the TOTEM experiment, CERN, December 2012 [indico.cern.ch]
• [7] A. Fiergolski, Feasibility study for porting the Data Acquisition System of the TOTEM experiment to alternative platforms, Proc. SPIE 8008, art.no.80080D, doi: 10.1117/12.905208, 2011.
• [8] A. Fiergolski, M.Quinto, The firmware of the front-end driver for the Data Acquisition System of the TOTEM experiment, Proc. SPIE 7745, art.no.77451C, doi:10.1117/12.872987, 2010.
• [9] R. S. Romaniuk, Compact Muon Solenoid decade perspective and local implications, International Journal of Electronics and Telecommunications, vol. 60, no. 1, pp. 79–84, DOI: 10.2478/eletel-2014-0010, 2014.
• [10] R. S. Romaniuk, Visions for the future of particle accelerators, Proc. SPIE 8903, art.no.890324, 2013.
• [11] R. S. Romaniuk, Accelerators for Society: succession of European infrastructural projects: CARE, EuCARD, TIARA, EuCARD2, Proc. SPIE 8903, art.no.890320, doi:10.1117/12.2035376, 2013.
• [12] R. S. Romaniuk, Accelerator Science and Technology in Europe 2008-2017, Proc.SPIE 8903, art. no. 980339, doi:10.1117/12.2035174, 2013.
• [13] R. S. Romaniuk, EuCARD2 – Enhanced Accelerator Research and Development in Europe, Proc. SPIE 8903, art. no. 8903421, doi: 10.1117/12.2035218, 2013.
• [14] R. S. Romaniuk, Review odf EuCARD project on accelerator infrastructure in Europe, Proc. SPIE 8698, art.no.86980Q, doi:10.1117/12.2019713, 2013.