ATLAS ექსპერიმენტის ადრონული კალორიმეტრის მახასიათებლების გამოკვლევა

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. მოდულის ყველა შრის უჯრედისათვის ექსპერიმენტული მონაცემებით გამოთვლილი ჩამოჭრილი საშუალოს სიმულირებული მონაცემებით გამოთვლილ ჩამოჭრილი საშუალოსთან ფარდობის გამოთვლით დადგინდა, რომ მოდულის შრეები ერთგვაროვანია 1%-ის ფარგლებში. მაქსიმალური გადახრა ექსპერიმეტული მონაცემებისა სიმულირებულისაგან არის 4%. მიუონების ნაკადის გამოყენებით შესწავლილი იქნა სცინცილატორული ფილის ცენტრალური ნაწილის საშუალო გამოძახილის სრული ფილის საშუალო გამოძახილთან ფარდობა ე.წ. R - ფარდობა, რომლის მნიშვნელობაც ტაილის ზომაზე დამოკიდებული არ აღმოჩნდა, არამედ შედეგად მივიღეთ რომ ცენტრალური ნაწილის საშუალო ენერგია ყოველთვის აღემატება სრულ საშუალო ენერგიას ~ 3.9% - ით, 5‰-ის ცდომილების ფარგლებში, რაც საშუალებას გვაძლევს ფილის ცენტრალურ ნაწილში დასხივებული მიუონების ენერგიის გამოძახილი გამოვიყენოთ დეტექტორის სხვადასხვა შრის გამოძახილის გასათანაბრებლად. შესაბამისად ჩაწერილ მონაცემებზე დაყრდნობით გამოთვლილი იქნა ელექტრო-მაგნიტური სკალის კალიბრაციის კონსტანტის შესწორების ფაქტორები.