Modélisation et simulation des paramètres critiques de la pemière station du spectromètre dimuons d'ALICE

par David Guez

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Yves Le Bornec.

Soutenue en 2003

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail porte sur la modélisation et la simulation du détecteur de la première station de trajectographie du bras dimuons pour l'expérience ALICE. Cette expérience a pour but d'obtenir et d'observer la formation d'un système dans une phase de Plasma de Quarks et de Gluons, prévue à haute densité d'énergie. Le spectromètre s'attache à mesurer le taux de production des mésons lourds (familles des J/Psi et des Upsilon) issus du milieu excité créé par les collisions, afin de contraindre les nombreux modèles prédisant différentes évolutions du système. Il permettra d'obtenir le taux de production des mésons lourds en détectant leurs produits de décroissance dans la voie muonique, grâce à un ensemble de 10 chambres proportionnels à fils permettant de mesurer autant de points de passage des particules. Pour les besoins de l'expérience, la lecture est faite par deux plans cathodiques hautement segmentés (plus d'1 million de voies électroniques). Les codes de simulations et d'analyses de données sont développés au sein d'un ensemble cohérent de codes C++, basés sur ROOT, nommé AliROOT. D'une part, le détecteur à été simulé de façon détaillée, aussi bien pour sa géométrie que pour la réponse de l'électronique de lecture. D'autre part, le code d'analyse en ligne utilisé lors des tests sous faisceau à été développé. Le code de cartographie, reliant les adresses électroniques des voies et leurs position géométriques, et nécessaire à toutes les étapes de ces travaux à aussi fait l'objet d'un travail particulier pour obtenir un système simple et flexible. Ainsi, tous les éléments matériels ont été mis en place au sein de la simulation. Ceci à été utilisé pour simuler de façon détaillée le comportement du détecteur face aux contraintes matériels. Ce type d'étude, effectués pour la station 1, permet une réévaluation des performances du spectromètre, et pourrait être étendu, en utilisant les outils mis en place ici.


  • Résumé

    This thesis addresses the detector modelling and simulation of the first tracking station of the ALICE dimuon arm spectrometer. The ALICE experiment aims to provide evidence for the existence, or not, of a phase transition of normal nuclear matter to a state known as the Quark-Gluon Plasma (QGP). The spectrometer will be used to measure the heavy meson production rate (namely, the J/psi and Upsilon families) formed in the hot dense nuclear medium of heavy ion collisions, the aim being to identify the most plausible scenarios describing the system's evolution. The heavy mesons will be measured through their dimuon decays. This will be done using a set of 10 multiwire proportional chambers giving 10 independent tracking points along the particles paths. The readout is done through the two highly segmented cathode planes of each chamber. In order to meet the experimental requirements a total of 1 million electronics channels are implemented. The simulation codes and data analysis algorithms for the ALICE collaboration are developed in a general structure, forming a coherent set of C++ codes based on ROOT, and is called AliROOT. In the course of this thesis work, the detector was simulated in great detail, both in terms of its geometrical definition and electronics response. An online monitoring code, used during testbeam data taking, was specifically developed. A mapping package, relating the electronics addresses to their geometrical location, was developed with the aim of providing a simple and flexible program that could be easily : interfaced to the other packages. The positioning of the different objects in the detailed simulation of the material budget was clone using this program. This model allowed the spectrometer's overall performance to be re-evaluated. This study, presently carried out for station 1, could be extended using the packages developed in this work.

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Informations

  • Détails : 212 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.173-176

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Centrale de Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2003/GUE
  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2003)204
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