Исследование и оптимизация параметров катодно-стриповых камер для прецизионной мюонной станции установки "компактный мюонный соленоид" (CMS) на большом адронном коллайдере (LHC) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, доктор физико-математических наук Моисенз, Петр Владимирович

• Моисенз, Петр Владимирович
• доктор физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Моисенз, Петр Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 Многопроволочная пропорциональная камера с катодным считыванием информации - базовый детектор в торцевых областях детекторов частиц на Большом Адронном Коллайдере (LHC).

1.1 Коллайдер LHC.

1.2 Детекторы общего назначения

1.2.1 Компактный мюонный соленоид (CMS).

1.2.2 Назначение подсистем установки CMS.

1.2.3 A Toroidal LHC Apparatus (ATLAS).

1.2.4 Назначение подсистем установки ATLAS.

1.3 Мюонная система установки CMS.

1.3 1 Назначение мюонной системы.

1.3.2 Требования к мюонному спектрометру.

1.3.3 Торцевая часть мгаонного спектрометра.

1.3.4 Многопроволочная пропорциональная камера (MWPC).

1.3.5 Электрическое поле в MWPC.

1.3.6 Загрузочная способность MWPC.

1.3.7 Катодно-стриповая пропорциональная камера (CSC)

1.4 Мюонная система установки ATLAS.

1.4.1 Катодно-стриповые камеры установки ATLAS

1.5 Базовый детектор - катодно-стриповая камера. 1.5.1 Мюонная станция МЕ1/1.

1.6 Основные этапы решения задачи точной регистрации координаты мюона в условиях неоднородного поля и значимых фоновых загрузках.

ГЛАВА 2 Оптимизация параметров катодно-стриповой камеры (МПК)

2.1 Методы определения координаты частицы в камере по информации со стрипов.

2.1.1 Методы определения координаты частицы для одной плоскости камеры.

2.1.2 Методы фитирования мюонных треков.

2.2 Координатное разрешение камеры.

2.2.1 Влияние магнитного поля на координатное разрешение камеры.

2.3 Эффективность реконструкции мюонных треков.

2.4 Временное разрешение камеры.

2.4.1 Временное разрешение камеры по информации с анодов.

2.4.2 Временное разрешение камеры по информации с быстрых катодов.

2.5 Триггерные свойства камеры.

2.5.1 Эффективность регистрации треков по информации с анодов камеры.

2.5.2 Координатное разрешение и эффективность регистрации треков по информации с быстрых катодов камеры.

2.6 Влияние количества точек выборки и хранения формы сигнала в аналоговой памяти (Analog Pipeline) на восстановление координаты мюона и момента времени его пролета через камеру.

2.6.1 Деградация точности восстановления координаты одиночного мюона для случая однократного измерения формы сигнала.

2.6.2 Зависимость точности восстановления координаты одиночного мюона от числа измерений формы сигнала.

2.6.3 Зависимость точности восстановления координаты одиночного мюона от числа измерений формы сигнала (случай двух частиц).

2.6.4 Зависимость точности восстановления координаты и временной характеристики одиночного мюона от числа измерений формы сигнала.

2.6.5 Зависимость точности восстановления координаты и временной характеристики одиночного мюона от числа измерений формы сигнала (случай двух частиц)

2.6.6 Зависимость точности восстановления координаты одиночного мюона от числа измерений формы сигнала в условиях некоррелированного фона.

2.6.7 Зависимость точности восстановления ширины стрипа (радиуса) координаты и времени пролета одиночного мюона от числа измерений амплитуды сигнала в условиях некоррелированного фона.

2.7 Оптимизация параметров камеры.

2.7.1 Моделирование координатного разрешения катодно-стриповой камеры

2.7.2 Оптимизация расстояния между анодом и катодом.

2.7.3 Вычисление эффективного угла наклона анодной проволоки

2.8 Применение методов анализа МПК для иных детекторов

ГЛАВА 3 Исследование характеристик камеры мюонной станции.

МЕ1/1 в условиях, близких к реальным в эксперименте CMS.

3.1 Изучение влияния коррелированного фона на координатное разрешение камеры и эффективность реконструкции мюонных треков.

3.2 Изучение влияния адронной компоненты на МЕ1/1.

3.3 Моделирование электромагнитного сопровождения и адронных ливней в МЕ1/1 (сравнение с экспериментом).

3.4 Изучение влияния некоррелированного фона.

3.4.1 Измерение координатного разрешения и эффективности реконструкции мюонных треков.

3.4.2 Измерение временного разрешения камеры и эффективности регистрации треков.

3.5 Изучение влияния коэффициента газового усиления камеры на ее характеристики.

3.6 Оценка координатной точности и эффективности реконструкции треков для финальной версии детектора

ГЛАВА 4 Определение параметров локальных систем координат детекторов в общей системе координат установки.

4.1 Параметры локальных систем координат.

4.2 Определение параметров локальных систем координат детекторов первой мюонной станции

4.3 Контроль качества на этапе производства и сборки детектора

4.4 Аппаратные средства контроля положения детекторов

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и оптимизация параметров катодно-стриповых камер для прецизионной мюонной станции установки "компактный мюонный соленоид" (CMS) на большом адронном коллайдере (LHC)»

В течение последних сорока лет в научном понимании природы элементарных частиц и их взаимодействий достигнут значительный прогресс [4-7]. Стандартная Модель, одно из самых больших достижений современной физики, была подтверждена результатами многочисленных экспериментов. Открытие в 1995 Шкварка явилось последним доказательством правильности теории.

Согласно Стандартной Модели структура материи может быть представлена посредством двух типов частиц - лептонов и кварков, каждое из которых подразделяется на 3 поколения, и трех фундаментальных взаимодействий - электромагнитного, слабого ядерного и сильного ядерного.

Теория объединения электромагнитного и слабого взаимодействий, отмеченная Нобелевской премией в 1979 году, и получившая экспериментальное доказательство в начале восьмидесятых с открытием и Zo бозонов, позволила сделать шаг вперед в понимании фундаментальных взаимодействий. Это первая теория объединения в современной физике, появившаяся более чем через сто лет после Максвелловского объединения электрического и магнитного взаимодействий. Стандартная модель была неоднократно проверена с высокой точностью во многих экспериментах, вплоть до максимальных энергий столкновений, доступных современным ускорителям частиц. Подвергалась она проверкам и в неускорительных (пассивных) экспериментах. Вместе с тем, несмотря на массу достоинств теоретического плана, мощную предсказательную силу и тщательную экспериментальную проверку, СМ обладает рядом недостатков и нерешенных проблем, что не позволяет считать ее окончательным вариантом теории:

1. В рамках самой СМ остается открытым вопрос приобретения массы частицами - стандартный механизм приобретения массы частицами механизм Хиггса) все еще не подтвержден экспериментально — бозон Хиггса не обнаружен;

2. В описании присутствует большое число свободных параметров (а именно - 19), не фиксируемых в рамках самой СМ, как и число поколений фундаментальных частиц;

3. СМ определённо не может быть верной для всего диапазона энергий взаимодействия, вплоть до бесконечно больших значений. Это связано с наличием бесконечно больших поправок к массе хиггсовского бозона и требованием определенной подстройки теории, чтобы эти поправки сократить;

4. СМ не включает в себя гравитацию, четвертое из существующих фундаментальных взаимодействий.

Основные нерешенные проблемы СМ требуют привлечения более широких групп симметрий или других совершенно новых концепций (наподобие теории струн или сделанных "в духе" теории струн моделей с дополнительными пространственными измерениями). В настоящее время были сформулированы несколько теорий для того, чтобы ответить на вопросы, не охватываемые Стандартной Моделью. Наиболее популярна в настоящее время теория суперсимметрии (SUSY), основанная на гипотезе симметрии бозонов и фермионов. В рамках этой гипотезы предсказывается существование суперсимметричных партнеров всех обычных частиц СМ, а так же бозонов Хиггса, число которых больше по сравнению с СМ, например, 5 в наиболее популярной реализации SUSY - минимальном суперсимметричном расширении Стандартной Модели (MSSM). Другими возможными теоретическими предположениями, лежащими за рамками СМ, являются так называемые расширенные калибровочные модели теории великого объединения (ТВО), основанные на более широких группах калибровочных симметрий, чем СМ. В последний десятилетия широкое распространение получили гипотезы многомерности нашего пространства и связанные с этим модели с дополнительными пространственными измерениями.

Большое количество исследований было проведено по оптимизации установки CMS для того, чтобы продемонстрировать ее соответствие тем неординарным задачам, которые упомянуты выше. Физическая программа CMS состоит в следующем [1,2,4]:

Хиггсовский бозон Стандартной Модели

CMS сможет открыть Хиггсовский бозон во всем диапазоне масс (~100 ГэВ <mh< ~1 ТэВ), представляющем интерес с точки зрения стандартной модели (SM). Прекрасные характеристики кристаллического электромагнитного калориметра позволяют открыть сравнительно легкий Хиггсовский бозон (mh <140 ГэВ) в уу- канале распада. Диапазон масс до (600-700) ГэВ может быть изучен в канале Н > ZZ(Z*) > 41 благодаря прецизионному измерению импульса лептонов. Если все же, вопреки современным теоретическим оценкам, масса Хиггсовского бозона будет в районе mh ~ (800-1000) ГэВ, тем не менее, он может быть открыт сочетанием наблюдений в нескольких каналах {Н > ZZ > llw, lljj; Н > WW > Ivjj), используя герметичность и хорошее энергетическое разрешение адронного калориметра.

Суперсимметрия

Разнообразие существующих суперсимметрических моделей затрудняет феноменологический анализ. В настоящее время относительно полный анализ был проведен лишь для минимального суперсимметрического расширения SM (MSSM). Однако даже MSSM предсказывает существование 31 новой частицы. Хиггсовский сектор состоит из четырех состояний (h°, Н°, А, Н*), модель содержит и 28 суперпартнеров обычных частиц SM. Существенный и нетривиальный результат исследований физической группы CMS состоит в том, что MSSM Хиггсовский сектор может быть открыт почти во всем диапазоне изменения параметров модели. CMS способен также открыть сильновзаимодействующие MSSM частицы (скварки и глюино) вплоть до значений масс (2-2,5) ГэВ, сочетая наблюдения в двух конечных т т состояниях: jets + Е miss и jets + Е miss + leptons. Слабовзаимодействующие MSSM частицы могут быть обнаружены как в чистом leptons+ ETmiss канале, так и в каскадных распадах скварков и глюино. CMS позволяет обнаружить чарждино и нейтралино с массой до ~ 350 ГэВ, а слептоны с массой до ~ 400 ГэВ.

Поиск новой физики помимо SM и MSSM

Существует множество физических моделей, предсказывающих новую физику в ТэВ-ном диапазоне: дополнительные векторные бозоны, суперсимметричные модели с нарушенной R-четностью, составные модели кварков и лептонов, лептокварки, техницвет и т.д. Возможности наблюдения проявлений этой физики также исследуются. Результаты указывают на то, что CMS способен существенно улучшить существующие ограничения, либо открыть (если они существуют) новые частицы в ТэВ-ном диапазоне. В — физика

При энергиях LHC сечение образования В - мезонных пар составляет

1 ? около 500 мкб. Это означает, что около 10 таких пар будет произведено даже на начальной стадии работы LHC при низкой светимости. CMS будет способен широко использовать эту уникальную возможность. Основной задачей является исследование нарушения CP - четности в В - секторе. Детальные исследования показали, что чувствительность CMS будет порядка Ô(sin2d>) ~ 0.06 для углов аир унитарного треугольника. Другой важной задачей является изучение Bs° осцилляций. Было показано, что CMS позволит изучить практически весь предсказываемый диапазон параметра осцилляций Xs благодаря весьма точному определению вершины распада, обеспечиваемому трекерной системой CMS. LHC также открывает уникальную возможность изучения редких распадов В - мезонов. Одним из наиболее интересных примеров является распад Bs° —> ширина которого весьма чувствительна к наличию новой физики вне SM. Увеличение распадной ширины в (3-5) раз по сравнению с предсказаниями SM может быть зарегистрировано в CMS за один год работы при низкой светимости коллайдера.

Физика тяжелых ионов Основной задачей программы CMS по физике тяжелых ионов (HI) является обнаружение нового состояния материи - кварк-глюонной плазмы (QGP). Предсказывается, что образование QGP может проявляться через сильное подавление выхода Y' и Y" резонансов по сравнению с Y, а также через подавление выхода жестких КХД струй. Детальные исследования показали, что сигнал от распада Y будет наблюдаться в CMS несмотря на чрезвычайно большую загрузку трекерной системы. Эффективность восстановления мюонной пары оценена > 65% даже в худшем случае центральных Pb-Pb взаимодействий. Жесткие струи с Et > 100 ТэВ также могут быть реконструированы с применением алгоритма, адаптированного для физики тяжелых ионов.

Решение поставленных физических задач потребовало создания беспрецедентных по своему масштабу экспериментальных установок, которые будут работать на встречных пучках Большого Адронного Коллайдера. CMS [2] и ATLAS [3], самые крупные установки общего назначения , состоят из разнообразных многоканальных детекторов с общим числом каналов регистрации 10 (в современных установках количество каналов регистрации достигает величины ЗхЮ5). Повышенные требования к характеристикам детектирующих систем, большое количество каналов регистрации и одновременно очень ограниченное место для размещения детекторов и электроники, влекут за собой ряд серьезных требований к их разработке. Одно из них - высокая надежность аппаратуры и детекторов.

К отличительным особенностям электронной аппаратуры для создаваемых экспериментов на LHC следует отнести общую для всех систем тенденцию распределения вычислительной мощности. Бурное развитие технологии производства сверхбольших интегральных схем (процессоров, памяти и программируемой логики) позволило передать ряд задач, решаемых триггерными системами, непосредственно электронике регистрации информации, располагаемой на детекторах. При этом возрастает скорость выработки решения триггера первого уровня, уменьшается объем передаваемых с детектора данных, возрастает скорость обработки данных, но заметно усложняется электронная аппаратура, располагаемая на детекторах. Аппаратура, как и сами детекторы, располагается в радиационно-жестких условиях.

Впервые предложение по созданию установки "Компактный Мюонный Соленоид" (CMS) прозвучало на конференции "Большой Адронный Коллайдер (LHC)" в 1990 году. В 1990-И 994 годах проводились работы по изучению возможности создания комплекса экспериментальных средств для решения поставленных физических задач. Была создана коллаборация заинтересованных научных центров Европы, Америки и Азии по созданию на LHC экспериментальной установки CMS. В декабре 1994г. координационным комитетом LHC (ЦЕРН) утверждено «Техническое предложение по созданию экспериментальной установки CMS» [2]. В эксперименте изъявили желание принять участие представители ведущих институтов России и стран-участниц ОИЯИ, которые объединились в субколлаборацию RDMS (Russia and Dubna Member States CMS Collaboration) [4].

В составе этой коллаборации автором диссертации с 1993 года проводились работы в ОИЯИ и ЦЕРН, целью которых являлась разработка и практическая реализация методов точной реконструкции координаты мюона и момента пролета в условиях неоднородного поля и значимых фоновых загрузках в торцевых областях детекторов на Большом Адроном Коллайдере.

Общие требования к детекторам торцевых областей установок CMS и ATLAS состоят в следующем:

• Точность регистрации координаты мюона 75-300 мкм;

• Точность регистрации времени пролета <4 не;

• Эффективность регистрации > 90%;

• Устойчивое функционирование в магнитных полях » 3 Тл и фоновых загрузках 1-3 Кгц/см2.

Таблица 1

Тип детектора Координатная точность Временное разрешение Время восстановления

Пузырьковые камеры 10-150 мкм 1 мс 50 мс

Стримерные камеры 300 мкм 2 мке 100 мс

Пропорциональные камеры 50-300мкм 2 не 200 не

Дрейфовые камеры 50-300 мкм 2нс (для двух камер) 100 не

Сцинтилляторы - 100 пс/n (п — индекс прел.) 10 нс

Эмульсии 1 мкм -

Микростриповые газовые детекторы 30-40мкм <10нс

Resistive Plate Chamber <10 мкм 1-2 не

Силиконовые стрипы Стрип/(3-^7) <25 не <25 не

Силиконовые пиксели 2 мкм <25 не <25 не

Liquid Argon Drift 175-450 мкм <200 не <2 мке

Анализ (характеристики/стоимость) современных детекторов (см. таблицу 1) показал, что многопроволочная пропорциональная камера с катодным считыванием информации со стрипов (CSC) является оптимальным детектором для торцевых мюонных систем крупнейших экспериментов CMS и ATLAS [2,3], так как она сочетает в себе все необходимые для решения физической задачи свойства:

• определение координаты мюона с точностью порядка 70 мкм (при эффективности регистрации не менее 90%) необходимой для достижения требуемого энергетического разрешения и связи с фрагментом трека в центральной части установки;

• высокое быстродействие, необходимое для формирования триггера первого уровня (временная привязка событий к моменту столкновения пучков с точностью не хуже 25 не);

• возможность работы в условиях высоких фоновых загрузок порядка (1-3) кГц/см и наличии коррелированного сопровождения, рождаемого самим мюоном при прохождении его через вещество установки;

• возможность работы в магнитном поле ~ 3 Тесла;

• низкая чувствительность к нейтронным фонам;

• приемлемая стоимость и относительная простота производства. Заметим, что дрейфовые камеры могут быть использованы в областях с о загрузками меньше 150 Гц/см .

Исходя из сказанного выше можно сформулировать: Цель диссертационной работы.

Исследование применения катодно-стриповых камер для точной реконструкции координаты мюона (не хуже 75 мкм в общей системе координат установки) и момента пролета (с точностью не хуже 4 не) в условиях неоднородного магнитного поля величиной 3 Тл и фоновых загрузок до 1 кГц/см2 в торцевых областях детекторов на Большом Адроном Коллайдере (ЬНС). Данное исследование предполагает:

1. Теоретическое и экспериментальное исследование методов перехода от сигналов к координате в катодно-стриповых камерах;

2. Теоретическое и экспериментальное исследование влияния неоднородного магнитного поля, электромагнитного сопровождения и некоррелированного фона на координатную точность и временные свойства катодно-стриповых камер. Анализ экспериментальных данных для исследования методов компенсации влияния магнитного поля на координатную точность;

3. Разработку и экспериментальное исследование методов, обеспечивающих состоятельность оценок параметров реконструированных траекторий мюонов;

4. Оптимизацию геометрических параметров катодно-стриповых камер для достижения требуемой точности, временных характеристик и эффективности реконструкции мюонного трека;

5. Разработку программы моделирования координатного разрешения катодно-стриповой камеры учитывающей величину зазора анод-катод камеры, шаг анодных проволочек и их диаметр, свойства используемой газовой смеси, величину магнитного поля и величину газового усиления;

6. Теоретическое и экспериментальное исследование методов определения параметров локальных систем координат детекторов мюонных станций ME 1/1 в общей системе координат установки CMS;

7. Анализ экспериментальных данных для подтверждения соответствия параметров камеры требованиям эксперимента CMS в условиях, близких к реальным на LHC.

Научная новизна работы.

Впервые выполнено комплексное исследование и экспериментально показано, что катодно-стриповая камера обеспечивает точность регистрации координаты мюона не хуже 75 мкм и времени пролета с точностью лучше 4нс в условиях неоднородного магнитного поля величиной 3 Тл и фоновых загрузок до 1 кГц/см" в торцевых областях установки Компактный мюонный соленоид.

В диссертационной работе разработаны оригинальные методы и приведены новые результаты теоретических и экспериментальных исследований характеристик катодно-стриповой камеры:

• впервые детально исследованы методы перехода от сигналов к координате частицы, получены аналитические выражения для координатной точности, зависимость точности от переполнения амплитудно-цифрового преобразователя, объяснено поведение точности поперёк и вдоль стрипа. Предложена и реализована процедура оптимизации геометрических параметров CSC для достижения наилучшей координатной точности;

• впервые выполнено исследование и даны практические рекомендации по оптимизации временного шага считывания амплитуды выходного сигнала катодного тракта;

• для установок типа телескоп впервые выполнен оригинальный математический анализ задачи определения параметров локальных систем координат детектора в общей системе координат установки. Осуществлен выбор минимальных требований для однозначного решения задачи;

• впервые применён метод максимума правдоподобия для достижения оптимальных оценок параметров траекторий в CSC;

• впервые исследовано влияние магнитного поля CMS на координатное разрешение камеры;

• впервые исследовано влияние электромагнитного сопровождения, индуцируемого мюонами высоких энергий в веществе, на координатное разрешение камеры и эффективность реконструкции мюонных треков в магнитном поле CMS;

• впервые исследовано влияние утечек адронного ливня на фоновую загрузку ME 1/1;

• впервые исследованы временные свойства CSC в условиях близких к LHC.

Практическая ценность работы.

Данная работа содержит методы решения основных задач связанных с разработкой и применением катодно-стриповых камер.

На основе полученных результатов выполнена оптимизация геометрических параметров камеры для достижения наилучшей точности, эффективности регистрации мюонов и момента пролёта мюонов.

Предложены и экспериментально реализованы оригинальные методы изучения характеристик камер мюонной станции МЕ1/1 в условиях, приближенных к реальным в установке CMS.

Разработанные методы применены для разработки и легли в основу создания уникального детектора — мюонной станции МЕ1/1.

Полученные результаты применимы также для:

• газовых детекторов, принцип действия которых основан на анализе наведённого заряда на сегментированном катоде (Gas Electron Multilier, micromegas,.);

• предливневых детекторов с сегментированной детектирующей частью;

• проективных калориметров для восстановления координат центра ливня;

• дрейфовых камер для восстановления передаточной функции.

Содержание работы.

Диссертация состоит из четырех глав и заключения.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Моисенз, Петр Владимирович

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в работах [1-25]. Кратко их можно сформулировать следующим образом:

1. Выполнено теоретическое исследование методов перехода от сигналов к координате в CSC и влияния основных параметров камеры (геометрия, газовое усиление, шум канала электроники) на координатную точность в условиях неоднородного магнитного поля (до 3 Тл), электромагнитного сопровождения и фоновых загрузок CMS (до 1 кГц/см2). Предложенные методы оптимизации геометрических параметров камер и компенсации влияния магнитного поля CMS на координатную точность экспериментально подтверждены. Выполнена оптимизация геометрических параметров камеры;

2. Разработанное программное обеспечение применено для анализа экспериментальных данных прототипов камер станции ME 1/1;

3. Разработана программа моделирования координатного разрешения катодно-стриповой камеры. Результаты моделирования подтверждены экспериментальными исследованиями;

4. Точностные и временные параметры катодно-стриповых камер МЕ1/1 в условиях торцевых областей CMS исследованы экспериментально и полностью соответствуют требованиям эксперимента;

5. Для установок типа телескоп впервые разработан оригинальный математический анализ задачи определения параметров локальных систем координат детектора в общей системе координат установки. Выполнено необходимое исследование для станции ME 1/1;

6. Разработанные методы, помимо CSC, применимы для:

• газовых детекторов, принцип действия которых основан на анализе наведённого заряда на сегментированном катоде (Gas Electron Multiplier, micromegas, Time Projection Chamber,.);

• предливневых детекторов с сегментированной детектирующей частью;

• проективных калориметров для восстановления координат центра ливня;

• дрейфовых камер для восстановления передаточной функции;

7. Результаты исследований вошли в основные документы эксперимента CMS "The Compact Muon Solenoid Technical Proposal" [2], "CMS. The Muon Project, Technical Design Report" [11], "CMS. Detector Performance and Software. Physics Technical Design Report, Volume I" [105] и легли в основу разработки и создания прецизионной мюонной станции (ME 1/1), которая обеспечивает точность реконструкции координаты мюона не хуже 75 мкм (при эффективности реконструкции трека выше 90%) [106] и времени пролета лучше 4 не, что обеспечивает импульсное разрешение ~ 10% для мюонов 1 ТэВ/с и точность восстановления массы в димюонных событиях (~ 1% для 100 ГэВ/с2). Детали выполненого исследования выглядят следующим образом:

1. Впервые детально исследованы методы перехода от сигналов к координате частицы, получены аналитические выражения для координатной точности, зависимость точности от переполнения амплитудно-цифрового преобразователя, объяснено поведение точности поперек стрипа.

2. Впервые иследовано влияние Ö-электронов на регистрацию мюонов в CSC ME 1/1. Показано, что вероятность рождения 5-электронов, составляет

11,8%±1,2% на плоскость (субкамеру). Вероятность поглощения 5-электронов в отдельной субкамере составляет 78,8%±12%.

3. Впервые показано, что для получения достоверных оценок координатного разрешения камеры и эффективности реконструкции треков мюонов в условиях большого количества сопутствующих треков необходимо использовать метод максимума правдоподобия либо метод робастного фитирования.

4. Предложены и экспериментально проверены новые, экономичные методы решения задачи компенсации влияния магнитного поля на координатную точность. Найдено, что угол наклона анодной проволоки должен быть равен 29,5° для неоднородного магнитного поля величиной 3 Тл в области МЕ1/1. Разработана программа моделирования угла поворота анодных проволочек, учитывающая геометрию рабочего зазора камеры, свойства используемой газовой смеси, величину магнитного поля и величину газового усиления. Результаты моделирования подтверждены экспериментальными измерениями.

5. Впервые выполнено исследование и даны практические рекомендации по оптимизации шага считывания амплитуды выходного сигнала катодного тракта. Показано, что шаг считывания в 50 нсек не приводит к деградации точностных характеристик камеры.

6. Проведены методические исследования характеристик камеры в мюонных и пионных пучках при наличии магнитного поля величиной до 3 Тесла. Ниже приведены впервые экспериментально полученные рекордные значения для ряда параметров камеры при регистрации мюонов (для коэффициента газового усиления в-Ю^).

• Координатное разрешение для одной субкамеры равно: a. сг~41 мкм при ширине стрипа 5 мм в отсутствии магнитного поля (а равно ~ 1/100 от ширины стрипа); b. а~100 мкм при величине магнитного поля В=3 Тесла. Эффект влияния магнитного поля на координатное разрешение камеры компенсируется поворотом анодных проволочек на соответствующий угол Лоренца относительно стрипов.

Эффективность реконструкции мюонных треков: a. показано, что наличие 6 субкамер в детекторе наиболее оптимально с точки зрения эффективности реконструкции трека мюона с электромагнитным сопровождением; b. в присутствии коррелированного фона вероятность появления сопровождения для мюонов с импульсом 100 ГэВ/с равна 22%, а для мюонов с импульсом 300 ГэВ/с - 28%, эффективность реконструкции треков мюонов равна 94% для мюонов с импульсом 100 ГэВ/с и 92% - для мюонов с импульсом 300 ГэВ/с.

Временное разрешение камеры равно: a. по анодным каналам регистрации равно ст~1,6 не; b. по быстрым катодным каналам регистрации равно а~3 не. Координатное разрешение для быстрых катодных каналов регистрации: а. по быстрым катодным каналам регистрации равно ст~3 не. Эффективность регистрации трека частицы для анодных и быстрых катодных каналов: а. эффективность мажоритарных совпадений (4/6) сигналов с 6 анодных плоскостей камеры равна -98% за время 25 не; b. эффективность мажоритарных совпадений (4/6) сигналов с 6 катодных плоскостей камеры равна ~96% за время 50 не.

7. Впервые проведены экспериментальные исследования по регистрации фрагментов взаимодействий заряженных пионов с веществом калориметров (Ecal+Hcal) в МЕ1/1. Показано

• 17% событий (пионы ЗООГэВ) содержат фрагменты регистрируемые в МЕ1/1;

• около 80% событий с фрагментами адронных ливней в ME 1/1 содержат от одного до пяти треков;

• ширина адронного ливня в МЕ1/1 равна 1,8м.

8. Показана возможность использования многослойной камеры в качестве триггерного детектора для быстрого выделения треков и привязки их к моменту столкновения пучков.

9. Экспериментально исследованы характеристики камеры в условиях, близких к реальным в установке CMS:

• в магнитном поле величиной ~3 Тесла,

• в присутствии коррелированного фона (электромагнитного сопровождения от мюонов),

• и некоррелированного фона величиной до 100 кГц на канал регистрации, камера обеспечивает следующие параметры: о координатное разрешение камеры равно ст~75 мкм при эффективность реконструкции мюонных треков не менее 92% (координатное разрешение а для каждой субкамеры не хуже 150 мкм, а трек состоит не менее чем из 4-х точек); о временная привязка событий к моменту столкновения пучков обеспечивается вторым анодным сигналом за время не более 25 не, а идентификация их как треков обеспечивается мажоритарными схемами совпадений (4/6) для анодных и быстрых катодных сигналов с 6 субкамер за время 50 не. Эффективность временной привязки событий не хуже ~93%.

10. Определены допустимые режимы работы камеры по газовому усилению:

• для рабочей газовой смеси Ar(30%)+CF4(10%)+C02(60%) камера обеспечивает требуемые параметры в диапазоне газовых усилений

G~(4-K0)xl04 , что соответствует интервалу анодных напряжений (2,9-3,1) кВ.

11. Полученные результаты исследования прототипов P0-P3 вошли в проект "CMS. The Muon Project", глава 4 - "Endcap chambers- cathode strip chambers".

12. Впервые выполнен оригинальный математический анализ задачи реконструкции параметров локальных систем координат в общей системе координат установки. Теоретически доказано, что для определения углов поворота необходимо, чтобы один из углов был задан, а для определения положения начала систем координат необходимо задать координаты начала двух систем координат. Определение необходимых параметров возможно при условии, что траектории частиц неколлинеарны и дисперсии координат треков в каждом детекторе ненулевые. Предложен метод определения несмещенных оценок параметров локальных систем координат регистрирующих слоев станции ME 1/1 установки CMS с использованием мюонных треков и координат реперных точек на поверхности ME 1/1.

Диссертация основывается на следующих опубликованных работах:

1. Ю.Л. Вертоградова, И.М. Иванченко, П.В. Моисенз. Определение параметров локальных систем координат дискретных детекторов. ОИЯИ, Р10-89-149, Дубна, 1989.

2. И.М. Иванченко, П.В. Моисенз Об одном методе определения параметров передаточной функции для дрейфовых камер установки Нейтринный детектор. ОИЯИ, 310-89-148, Дубна 1989.

3. I. Ivanchenko, P. Moissenz About One Method for Determining Transmission Function Parameters for Drift Chambers of the Neutrino Detector Type. Computing in High Energy Physics 91, p.511-514, Tsucuba, Japan, 1991.

4. P.V. Moissenz, Determining the Local Coordinate System Parameters of Detectors. In Proceeding of the International Conference on Computing in High Energy Physics'92 Annecy, France, 21-25 September 1992, CERN 92-07, Geneva, Switzerland, 21 December 1992.

5. C.Albajar et al., Electromagnetic secondaries in the detection of high energy muons, Nucl.Inst. and Meth. A364 (1995) pp.473-487.

6. К.А.Зубов, В.Ю.Каржавин, С.А.Мовчан и П.В.Мойсенз, Математическое обеспечение многопроволочной пропорциональной камеры с катодным считыванием информации, Сообщение ОИЯИ Р10-99-118, Дубна, 1999.

7. П.В. Мойсенз, Е.М. Негодаева, Катодно-стриповые камеры ENDCAP CMS. Работа в магнитном поле. Препринт №47, ФИАН, Москва, 1998,

8. I.Golutvin, I.Gramenittsky, P.Moissenz et al., Increasing of muon track reconstruction efficiency in ME1/1 Dubna prototype for the CMS/LHC, JINR Rapid Communications No.l[93]-99, JINR, Dubna, Russia, 1999, pp.48-55.

9. Ю.В.Ершов, И.А.Голутвин, В.Ю.Каржавин и др., РЗ-полномастабный прототип КСК ME 1/1, Сообщение ОИЯИ Е13-99-296, Дубна, 1999.

Ю.Ершов Ю.В., Глонти JI.H., Голутвин И.А., .,Мовчан С.А. и др., Р4-предсерийный прототип КСК МЕ1/1, Сообщение ОИЯИ Е13-2000-26, Дубна, 2000.

U.S. Movchan, P. Moissenz and S. Khabarov, The Influence of Readout Number of Samples in Analog Pipeline to Muon Spatial and Timing Resolution of Cathode Strip Chamber of the Compact Muon Solenoid Set Up (CMS). JINR P10-2000-183, Dubna, Russia, 2000.

12. S. Movchan, K. Moissenz and P. Moissenz, Cathode Strip Chamber Transmission Function and Single Layer Spatial Resolution for Clusters with Overflow. JINR P10-2000-108, Dubna, Russia, 2001.

13. S.Movchan and P.Moissenz. The method of anode wire incident angle calculation of the first muon station (ME1/1) of the Compact Muon Solenoid set up (CMS), Particles and Nuclei, Letters, No.4 [107]-2001, JINR, Dubna, Russia, 2001, pp.82-92.

14. I.Golutvin, N.V.Gorbunov, V.Yu.Karjavin, V.S.Khabarov, G.V.Mescheriakov, P.V.Moissenz, S.A.Movchan et al., The rate capability of the CSC readout electronics, Particles and Nuclei, Letters, 2001, No.4[107], JINR, Dubna, Russia, 2001, pp.45-53.

15.И.А.Голутвин, И.М.Граменицкий, В.Ю.Каржавин, A.B. Зарубин, П.В.Моисенз, С.А.Мовчан и др., Временное разрешение камер с сегментированным катодом мюонной станции ME 1/1 компактного мюонного соленоида и идентификация момента взаимодействия пучков коллайдера, Письма в ЭЧАЯ, 2001, №4[107], стр.54-62.

16. S. Movchan, К. Moissenz and P. Moissenz, Alignment of the First Muon Station (ME 1/1) of the Compact Muon Solenoid Set-up (CMS). JINR P10-2001-50, Dubna, Russia, 2001.

17. Yu.Erchov, I.Golutvin, N.Gorbunov et al., Cathode strip chamber performance of the CMS ME1/1 muon station, Proceedings of the 7th International Conference on Advanced Technology @ Particle Physics (ICATPP-7), World Scientific, 2002, pp.347-351. is. I.Golutvin et al., Cathode strip chamber data analysis, Proceedings of the 7th International Conference on Advanced Technology @ Particle Physics (ICATPP-7), World Scientific, 2002, pp.282-288.

19. I. Golutvin et al., Study of the Anode Self-trigger ability of the ME1/1 CMS Endcap Cathode Strip Chamber, Physics of Particles and Nuclei Letters, Vol. 4, No. 3, JINR, Dubna, Russia, 2007, pp.428-437.

20. I. Belotelov, A. Golunov, I. Golutvin et al., Electromagnetic Secondaries and Punch-Through Effects in the CMS ME1/1, Physics of Particles and Nuclei Letters, Vol. 4, No. 4, JINR, Dubna, Russia, 2007, pp.343-349.

21. I. Golutvin,., P. Moisenz et al., ME1/1 Cathode Strip Chamber for CMS Experiment, Письма в ЭЧАЯ. 2009. T.6, №4, C.566-571.

22. P.Aspell,., P.Moisenz et al., Energy and spatial resolution of a Shashlik calorimeter and silicon preshower detector, Nucl. Inst, and Meth. A364 (1995) pp .473-487.

23. A. Cheremukhin,.,P. Moissenz et al., Beam test results of a preshower detector with silicon strips as the active media, CERN-ECP-94-09, Geneva, Switzerland, 1994. Presented at 1st International Conference of Radiation Hardness and Large Scale Application of Semiconductor Detectors, 5-11 July 1993, Florence, Italy.

24. RD36 Collaboration (P. Moisenz), Proceeding of 4th International Conference in High Energy Energy Physics, Isola d'Elba (1993), Italy, p. 158-164.

25. RD36 Collaboration (P. Moisenz), Proceeding of Fifth International Conference on Calorimetry in High Energy Energy Physics, Brookhaven National Laboratory, September 25 - October 1 (1994), USA, p. 177-184.

В заключение автор выражает глубокую благодарность И.А.Голутвину и И.М.Граменицкому за неоценимую помощь и поддержку.

Автор глубоко признателен соавторам и коллегам по совместной работе в Лаборатории физики частиц и Лаборатории Информационных Технологий, особенно Д.А.Белослудцеву, Т.В.Беспаловой, С.Е.Васильеву, Н.С.Головой,

A.Голунов, Н.В.Горбунову, В.И.Гурскому, А.П.Дергунову, Н.Н.Евдокимову,

B.В.Елше, Ю.В.Ершову, Н.И.Замятину, А.В.Зарубину, Е.В.Зубареву, И.М.Иванченко, Н.Я.Калинкину, В.Ю.Каржавину, Н.Н.Карпенко, Ю.Т.Кирюшину, М.И.Киселеву, З.И.Коженковой, В.В.Коренькову, Ю.И.Краснову, А.М.Куренкову, А.А.Куренкову, В.Н.Лысякову, Г.И.Мелиховой, Г.В.Мещерякову, К.П. Моисенз, А.А.Мошкину, В.В.Пальчику,

B.В.Перелыгину, В.Позе, В.В.Рашевскому, В.П.Рашевскому, В.А.Самсонову,

C.Ю.Селюнину, Д.А.Смолину, В.П.Токарскому, В.С.Хабарову, С.В.Хабарову, В.С.Царькову, A.C. Чвырову, а также сотрудникам «Национального центра физики высоких энергий» республики Беларусь О.В.Дворникову, А.В.Солину, В.В.Чеховскому и директору центра Н.М.Шумейко.

Автор признателен своим близким, без терпения и доброго участия которых эта работа не могла бы состояться.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Моисенз, Петр Владимирович, 2010 год

1. LHC. The large hadron collider. Conceptual design. CERN/AC/95-05, LHC, Geneva, Switzerland, 1995.

2. CMS. The Compact Muon Solenoid. Technical Proposal. CERN/LHC 94-38, LHCC/P1, Geneva, Switzerland, 1994.

3. ATLAS. Technical Proposal. CERN/LHC 94-43, LHCC/P2, Geneva, Switzerland, 1994.

4. I.Golutvin et al., Study of fundamental properties of the matter in super high energy proton-proton and nucleus-nucleus interactions at CERN LHC. Participation in CMS Collaboration. RDMS CMS Project, 96-85 CMS Document, pp. 1-53, CERN, 1995.

5. N.Krasnikov and V.Matveev, Physics at LHC, Particles and Nuclei, Letters, vol.28 (part 5), JINR, Dubna, Russia, 1997, pp.1125-1189.

6. J. Mnich, Standard Model. Physics at the LHC, Proceedings of "Physics at LHC" Conference, Vienna, Austria, July 13-17 2004, CMS-CR-2004/043.

7. R. Kinnunen, LHC Potential for the Higgs Boson Discovery, Proceedings of "Hadron Structure 2004", Smolenice Castle, Slovakia, 2004, CMS-CR-2004/058.

8. CMS Collaboration, G.L.Bayatian et al., CMS. The Tracker Project. Technical Design Report, CERN/LHCC 98-6, CMS TDR 5, pp.xxx , 15 April 1998.

9. CMS Collaboration, G.L.Bayatian et al., CMS. The Electromagnetic Calorimeter Project Technical Design Report, CERN/LHCC 97-33 CMS TDR 4, pp.1-386, 15 December 1997.

10. CMS Collaboration, G.L.Bayatian et al, CMS. The Hadron Calorimeter Project. Technical Design Report, CERN/LHCC 97-31 CMS TDR 2, pp. 1507, 20 June 1997.

11. CMS Collaboration, G.L.Bayatian et al., CMS. The Muon Project. Technical Design Report, CERN/LHCC 97-32 CMS TDR 3, pp. 1-441, 15 December 1997.

12. ATLAS Muon Collaboration, ATLAS Muon Spectrometer Technical Design Report, CERN/LHCC/97-22 ATLAS TDR 10, 31 May 1997.

13. V. Polychronakos et al., Construction of the ATLAS CSC chambers, Nucl. Instrum. Meth. A888 , p. 821-840, 2007.

14. Y.Erchov et al., MEl/1 Engineering Design Review, 1999-035 CMS Document, pp.1-118, CERN, May 1999.

15. F. Sauli, Principles of Operation of Multiwire Proportional and Drift Chambers, CERN 77-09, 1977.

16. A.Peisert and F. Sauli, Drift and diffusion of electrons in gases: a compilation, CERN 84-08, 1984.

17. F. Sauli, New developments in gaseous detectors, CERN 2000-108, 2000.

18. P.Rice-Evans, Spark, streamer, proportional and drift chambers, London, The Richelieu press limited, 1974.

19. E. Gatti et al., Optimum geometry for strip cathodes or grids in MWPC for avalanch localization along the anode wires, Nucl.Instr. and Meth. 163 (1979) pp.83-92.

20. G. Charpak et al., High-accuracy localization of minimum ionizing particles using the cathode-induced charge center of gravity read-out, Nucl.Instr. and Meth. 167 (1979) pp.455-464.

21. E. Gatti et al., Nucl.Instr. and Meth. 188 (1981) p.327.

22. I.Endo et al., Nucl.Instr. and Meth. 188 (1981) p.51.

23. J.Chiba et al., Nucl.Instr. and Meth. 206 (1982) p.451.

24. H.van der Graaf et al., Nucl.Instr. and Meth. A 307 (1991) p.220.

25. K.Lau and J.Purlik, Nucl.Instr. and Meth. A 366 (1995) p.298.

26. A.Chvyrov et al., The Spatial Resolution of 3x0.3 m^ Dubna CSC Prototype (preliminary results). GEM technical note, SSCL GEM-TN-93-466, 1993.

27. V.Gratchev et al., Position and timing resolution of interpolating cathode strip chamber in a test beam. BNL-CSC-94-2, USA, 1994.

28. A.Chvyrov et al., Study of comparator and digital algorithms for muon trigger with MF1 prototype 95 test beam data, CMS TN/95-160, CERN, 1995.

29. A.Chvyrov et al., Bunch crossing identification study on MF1 prototype beam test data, CMS TN/95-161, CERN, 1995, pp. 1-9.

30. C.Albajar et al., Electromagnetic secondaries in the detection of high energy muons, Nucl.Inst. and Meth. A364 (1995) pp.473-487.

31. V.Karjavin, Muon trigger based on MF1 test results, First RDMS CMS Collaboration Meeting, 96-075 CMS Document, pp.1-200, CERN, 11-15 December 1995.

32. M.M.Baarmand et al., Test of cathode strip chamber prototypes. CMS Note/97-078, CERN, 1997.

33. I.Golutvin et al., MEl/1 prototype in the integrated test, CMS TN/97-084, CERN, 1997.

34. G. Wrochna et al. Muon Trigger of the CMS detector for LHC. CMS Note 1997/096, CERN, 1997.

35. Yu.Erchov et al., Fabrication and test of the full-scale P3 prototype of the MEl/1 CSC, CMS IN 1997/003, pp. 1-4, CERN, 1997.f

36. К.А.Зубов, В.Ю.Каржавин, С.А.Мовчан, П.В.Мойсенз. Математическое обеспечение многопроволочной пропорциональной камеры с катодным считыванием информации, Сообщение ОИЯИР10-99-118, Дубна, 1998.

37. П.В. Мойсенз, Е.М. Негодаева, Катодно-стриповые камеры ENDCAP CMS. Работа в магнитном поле. Препринт №47, ФИАН, Москва, 1998.

38. I.Golutvin et al., Increasing of muon track reconstruction efficiency in ME 1/1 Dubna prototype for the CMS/LHC, JINR Rapid Communications No.l 93]-1999, JINR, Dubna, Russia, 1999, p.47.

39. I.Golutvin et al., The study of CSC strip readout electronics operation at high background rates, CMS TN/99-055, CERN, 1999.

40. Ю.В.Ершов, И.А.Голутвин, В.Ю.Каржавин и др., РЗ-полномастабный прототип КСК ME 1/1, Сообщение ОИЯИ Е13-99-296, Дубна, 1999.

41. I.Golutvin et al., Robust estimates of track parameters and spatial resolution for CMS muon chambers, Computer Physics Communications vol.126 (2000) pp.72-76.

42. Ю.В.Ершов, Л.Н.Глонти, И.А.Голутвин и др., Р4-предсерийный прототип КСК ME 1/1., Сообщение ОИЯИ Е13-2000-26, Дубна, 2000.

43. S. Movchan, P. Moissenz and S. Khabarov, The Influence of Readout Number of Samples in Analog Pipeline to Muon Spatial and Timing Resolution of Cathode Strip Chamber of the Compact Muon Solenoid Set Up (CMS). JINR PI 0-2000-183, Dubna, Russia, 2000.

44. S. Movchan, K. Moissenz and P. Moissenz, Cathode Strip Chamber Traiismission Function and Single Layer Spatial Resolution for Clusters with Overflow. JINR PI0-2000-108, Dubna, Russia, 2001.

45. S.Movchan and P.Moissenz. The method of anode wire incident angle calculation of the first muon station (ME 1/1) of the Compact Muon Solenoidset up (CMS), Particles and Nuclei, Letters, No.4 107.-2001, JINR, Dubna, Russia, 2001, pp. 82-92.

46. I. Golutvin et al., The Rate Capability of the CSC Readout Electronics, Particles and Nuclei, Letters, No.4107]-2001, JINR, Dubna, Russia, 2001, pp.45-53.

47. S. Movchan, К. Moissenz and P. Moissenz, Alignment of the First Muon Station (ME 1/1) of the Compact Muon Solenoid Set-up (CMS). JINR P10-2001-50, Dubna, Russia, 2001.

48. I. Golutvin et al, Cathode strip chamber data analysis, Proceedings of the 7th International Conference on Advanced Technology @ Particle Physics (ICATPP-7), World Scientific, 2002, pp.282-288.

49. Yu.Erchov et al., Cathode strip chamber performance of the CMS ME1/1 muon station, Proceedings of the 7th International Conference on Advanced Technology @ Particle Physics (ICATPP-7), World Scientific, 2002, pp.347351.

50. И.А.Голутвин, Ю.Т.Кирюшин, С.А.Мовчан и др., Робастные оптимальные оценки параметров трек-сегментов в катодно-стриповых камерах эксперимента CMS, ПТЭ, №6, 2002, стр.5-12.

51. P. Jaron and М. Goyot. A fast current sensitive preamplifier (MSD-2) for the silicon microstrip detector, Nucl.Inst. and Meth. 226 (1984) pp. 156-162.

52. M.Campbell et al., ICON a current mode preamplifier in CMOS technology for use with high rate particle detectors. IEEE Nucl. Sei. Symposium proceedings 5/11 1991.

53. J.C.Santiard et al., Gasplex a low-noise analog signal processor for read-out gaseous detectors. ECP/94-17, CERN, 1994.

54. I. Golutvin et al, Study of the Anode Self-trigger ability of the ME1/1 CMS Endcap Cathode Strip Chamber, Physics of Particles and Nuclei Letters, Vol. 4, No. 3, JINR, Dubna, Russia, 2007, pp.428-437.

55. Yu. Erchov et al., Cathode Strip Chamber for CMS ME1/1 Endcap Muon Station, Physics of Particles and Nuclei Letters, Vol. 3, No. 3, JINR, Dubna, Russia, 2006, pp.183-187.

56. V.Karjavin, Status of ME1/1 CSC FE Electronics, CMS Endcap Muon Meeting, 2000-121, Gainesville, Florida, USA, February 18-19 2000.

57. S.Agosteo et al., A facility of the test of large area muon chambers at high rates, CERN-EP-00-210, CERN, 2000.

58. M. Huhtinen and A.Uzunian, Shielding optimization in ME1/1 region, CMS IN/99-025, CERN, 1999.

59. M. Huhtinen, Optimization of the CMS forward shielding, CMS NOTE-2000/068, CERN, 2000.

60. R. Breedon, H. Cooper, B. Holbrook, et al., A 16-Channel, 96-Cell Switched Capacitor Array for the CMS ENDCAP Muon System, CMS CR 1998/007, 1998.

61. I. Golutvin, N. Gorbunov, V. Karjavin, et al., The study of CSC Strip Readout Electronics Operation at High Background Rates, CMS IN 1999/055, 1999.

62. V. Tchekhovski ME1/1 Front-End Chips, EMU-ME1/1 Meeting, CERN, September 1999.

63. A. Peisert, F. Sauli, Preprint CERN 84-08, Geneva, Switzerland, 1984.

64. E. Wagner, F. Davis, G. Hurst, J. Chem. Phys., vol.47,3138,1967.

65. J. Parker, J. Lowke, Physd. Rew., vol. 181, 290, 1969.

66. H. Skullerud, J. Phys. В., vol. 2, 696, 1969.

67. F. Piuz, Nucl. Instr. and Meth. 205 (1983) 425.

68. М.И. Дайон, O.K. Егоров, C.A. Крылов и др., Приборы и техника эксперимента №5, 1970, стр. 64.

69. I. Belotelov, A. Golunov, I. Golutvin et al., Electromagnetic Secondaries and Punch-Through Effects in the CMS ME1/1, Physics of Particles and Nuclei Letters, Vol. 4, No. 4, JINR, Dubna, Russia, 2007, pp.343-349.

70. CMS Collaboration, The Hadron Calorimeter Project, Technical Design Report CERN/LHCC 97-31, CMS TDR 2, 1997.

71. Object-Oriented Simulation for CMS Analysis and Reconstruction, http://cmsdoc.cern. ch/oscar.

72. Object-Oriented Reconstruction for CMS Analysis and Reconstruction, http://cmsdoc.cern.ch/orca.74. http://www/geant4.com/hadronics/GHAD/HomePage/geant4.7.0/calorimetrv/ index.html.

73. P. Moisenz, ME1/1 Beam Test Results and Plans, CERN, Geneva, Switzerland, 6June 2004.

74. P. Moisenz, ME1/1 Spatial Resolution with MTCC2 Data, CERN, Geneva, Switzerland, 26 February, 2007.

75. Golutvin,., P. Moisenz et ah, ME 1/1 Cathode Strip Chamber for CMS Experiment, Письма в ЭЧАЯ. 2009. Т.б, №4, С.566-571.

76. Н.Н. Говорун и др., ОИЯИ, Р5-5397, Дубна, 1970.

77. Д. Вестергомби и др., ОИЯИ, Р10-7284, Дубна, 1973.

78. В .Б. Виноградов и др., ОИЯИ, Р10-85-77, Дубна, 1985.

79. Ц.А. Аматуни и др., ИФВЭ, 82-142, Серпухов, 1982.

80. Р.И. Джелядин и др., ИФВЭ, 84-70, Серпухов, 1984.

81. Ю.Л. Вертоградова, ИМ. Иванченко, П.В. Мойсенз. Определение параметров локальных систем координат дискретных детекторов. ОИЯИ, Р10-89-149, Дубна, 1989.

82. V. Karimaki, A. Heikkinen, T.Lampen, T. Linden, Sensor Alignment by Tracks, CMS CR 2003/022, CERN, Genrva, 2003.

83. V. Karimaki, T. Lampen, The HIP Algorithm for Track Base Alignment and its Application to the CMS Pixel Detector, CMS Note 2006/018, CERN, Geneva, 2006.

84. V. Blobel, Linear Least Squares Fits with a Large Number of Parameters, http://www/desy/de/~blobel/mptalks/html.

85. CERNLIB CERN Program Library. W5013, Geneva 1994, Switzerland.

86. P. Arce, E. Calvo, et al., Stuidy of the Alignment Design of the CMS ME1/1 Stations. CMS Internal Note 1999/048, Geneva, Switzerland, 1999.

87. P. Arce, E. Galvo et al.,Internal Alignment of the ME1/1 Stations with Tracks. CMS Internal Note 2000/009, Geneva, Switzerland, 2000.

88. I. Ivanchenko, P. Moissenz About One Method for Determining Transmission Function Parameters for Drift Chambers of the Neutrino Detector Type. Computing in High Energy Physics 91, p. 511-514, Tsucuba, Japan, 1991.

89. И.М. Иванченко, П.В. Моисенз Об одном методе определения параметров передаточной функции для дрейфовых камер установки Нейтринный детектор. ОИЯИ, 310-89-148, Дубна 1989.

90. Н.И. Божко и др. В кн. Материалы III рабочего совещания по нейтринному детектору ИФВЭ-ОИЯИ. ОИЯИ, Р 1,2,13-83-81, Дубна, 1983, стр. 19.

91. JI.C. Барабаш и др. В кн. Материалы III рабочего совещания по нейтринному детектору ИФВЭ-ОИЯИ. ОИЯИ, Р 1,2,13-83-81, Дубна, 1983, стр. 7.

92. P.Aspell,., P.Moisenz et al.,Energy and spatial resolution of a Shashlik calorimeter and silicon preshower detector, Nucl.Inst. and Meth. A364 (1995) pp.473-487.

93. RD36 Collaboration, Proceeding of 4th International Conference in High Energy Energy Physics, Isola d'Elba (1993), Italy, p. 158.

94. RD36 Collaboration, Proceeding of Fifth International Conference on Calorimetry in High Energy Energy Physics, Brookhaven National Laboratory, September 25 October 1 (1994), USA, p. 177-184.

95. GEANT3: CERN Program Library, entry W5013, CERN, Geneva, Switzerland (1993).

96. I. Smirnov, HEED: Simulation of ionization losses in gas mixture, version 1.01 (1996)1 • i

97. S. F. Biagi, Accurate solution of the Boltzmann transport equation, Nucl. ' I1 Instr. & Methods A283 (1989) pp 716-722.it1 102.Zastawny, J. Sci. Instrum., 1966/Vol. 43, p. 179. [Î03]S.C. Curran, A.L. Cockroft and J. Angus, Phil. Mag. 40 (1949) p. 929.