Rate Capability: MWPC vs MSGC MPGD (Micro Pattern Gaseous - - PowerPoint PPT Presentation

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Dec 01, 2023 487 likes •747 views

15 MPGD @ Rate Capability: MWPC vs MSGC MPGD (Micro Pattern Gaseous Detectors) CERN R&D 51

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第15回MPGD研究会@京都大学 神戸大学 越智敦彦

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Electrons Ions 60 % 40 %

Micromegas GEM THGEM MHSP InGrid mPIC

Rate Capability: MWPC vs MSGC

2016/12/10 2 MPGD研究会 A. Ochi

MPGD (Micro Pattern Gaseous Detectors) 開発に関する、国際コラボレーション

CERN のR&Dプロジェクトの51番目のものとしてこの名前の由来があるが、実際は CERN中心というわけではなく、特定の実験にも属さない。

年2回の workshop における情報交換がメインの活動であるが、これに加えて

  • 年1～2回の追加WS開催、
  • 大型MPGD製造施設建設、
  • 共有のビームテストファシリティの運営、
  • 共通で使えるデータ収集システムの開発(SRS)、
  • シミュレーションソフト開発（Garfield++）、
  • 公募型研究開発（Common project） も行っている。

互いの工作設備（特にCERNの設備）や知財の利用にあたっては、ほぼ自由に使える よう便宜が図られる

現在、90機関、約500名が参加(但し、現在見直し中)

日本からは、神戸大の他、理研、東大、筑波大が参加。

CERN LHCC にて、あらたに(2019～)2023年までの活動が承認された。

  • Spokes person: Leszek Ropelewski (CERN), Silvia Dall Torre (Trieste)
  • Chair of Collaboration Board: Joao Veloso (Portugal)
  • Deputy Chair CB: Atsuhiko Ochi (Kobe)

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RD51

Technological Aspects and Development of New Detector Structures Production, quality control, industrialization Common Facilities : Test Beam and Laboratory

WG6: WG4: WG1: WG2: WG7: WG5:

Academia-Industry Matching Events, Training, Education

WG3:

RD51 (well consolidated) Working Groups Common Characterization and Physics Issues Simulations and Software Tools MPGD Related Electronics

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 2/4 – 7 Mini week @ CERN  5/6 – 10 (MPGD 2019期間中) Collaboration

meeting @ La Rochel

 以降のスケジュールは、後日決める予定

  • Collaboration meeting + Mini week 各一回予定

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 RD51 内で、年間２～３件のテーマを募集し、研究費を提供

  • Technology R&D projects towards developments of novel

techniques, improvements of existing technologies, characterization methods and dedicated tools;

  • Development and optimization of MPGDs for novel applications;
  • Improvement of the MPGD technology transfer to industry.

 ３つ以上の機関・大学が共同で行う実験（RD51参加機関以外が入っ

ていてもよい。）

 検出器R&Dが中心であり、特定の実験プロジェクトには属さない。  一機関に、年間最大 5000CHF  １プロジェクト当たり、年間最大 30,000CHF  マッチングファンドであり、提供額と同額以上の開発予算を別に持っ

ていることが必要

 研究期間は、2年間で、1年延長が可能。  額としてはそれほど大きくないが、国際共同研究を立ち上げるのには、

かなりお薦め。

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EP-DT-DD GDD Laboratory available for the RD51 Collaboration Members

Technical support MPGD Detectors Gas system and services Readout electronics (std and custom RD51 SRS&APV) Radioactive Sources Interface with CERN services (RP, gas, metrology, irradiation facilities,…) Permanent installations (Today): ALICE, ATLAS, ESS CMS moved roughly two years ago to TIFF, access to the lab for specific measurements More than 15/20 groups per year coming to perform measurements

Clean Rooms Mechanical and Electronic Workshop

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Examples of the test beam user teams

CMS (GEM) WIS/A/C(WELL, THGEM) ATLAS NSW (mm) BESS III & SHIP (GEM) LAPP/DEM/IRFU(mm) ALICE TPC (GEM and mm)

Building 887 – EHN1 H4 (PPE134)

Semi Permanent Test Beam Facility in the SPS Extraction Line

Three periods of two weeks each per year About fifteen-twenty users per year

Goliath Magnet  Ship?

A warm and special thanks to the SPS, the North Area Facility and to all the people that supports our installations

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New Capabilities…. MPGD Projects….

Technology: MPGD Production and Development @ CERN Installation of the new infrastructure (to fabricate 2x1m2 Bulk MM & 2x0.5m2 GEM) COMPLETED

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Construction of the new workshop’s building: Start : beginning of 2012 End: end of 2017

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ALICE (GEM) ATLAS NSW (mm) LHC Upgrades: Original R&D efforts emerged from RD51 activities. Today: production phase under the project effort , access to RD51 facilities (laboratory, test beam, workshops) and tools (simulation, electronics,…) to facilitate this particular phase

Examples of CERN/LHC Upgrades

Micromegas Detectors for the Muon Spectrometer Upgrade of the ATLAS Experiment; M. Bianco, Elba 2015 A continuous read-out TPC for the ALICE upgrade, C. Lippmann, Elba 2015

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CMS (GEM) COMPASS RICH-1 (THGEM+MM)

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Calorimetry with MPGD Fast Timing Resistive Material

  • A. Ochi

≈50phe ≈50phe

New Materials (Glass GEM)

The Latest Results of Crystalized Glass GEM, Y. Mitsuia, RD51 miniweek (GDD/RD51 lab)

B10 Gd Neutrons Detection

European Spallation Source (ESS)

New Large Area Thin Detectors

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Modelling of Physics Processes and Software Tools

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SRS & APV25 FE chip

Worldwide use in the RD51 community (>2000 hybrids)

Very appealing for the future: VMM (NSW ATLAS FE chip)

SRS-FEC+TOTEM DAQ

SRS: Different System

SRS for R&D on Detectors SRS for experiments (ATCA) SRS for spatially distributed system (optical SRS) The RD51 Scalable Readout System (SRS) Electronics and Instruments for Detectors

Baseline solution for RD51 SRS community. Interest and support from ESS (European Spallation Source) and ALICE FOCAL

SRS+SiPM (NEXT TPC)

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SRS+Timepix (LC-TPC) – Bonn/Desy

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RD51 Future

Flagship technologies – Resist sistiv ive e ma mate terials ials an and ar archite hitectures ctures

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LICP: on the basis of theoretical calculation and simulation, give USTC team a guidance of the work

USTC: produce different bare DLC foils with different surface resistivity and also DLC foils with Copper coating (DLC+Cu)

Kobe University: produce large size DLC & DLC+Cu foils in order to study the reproducibility of the process tuned on small prototypes and the uniformity of the surface resistivity of the DLC

CERN: study the behavior and changes of DLC properties under manufacturing processes foreseen for MPGD construction (i.e. μRWELL, resistive GEM and THGEM)

LNF-INFN: study stability of bare DLC properties under current drawing on bench (w/irradiation)

CERN: produce detectors with DLC foils

LNF-INFN: perform aging and spark test of DLC based detectors (with different radiation)

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17 RD51 Future

Flagship technologies – Fast st and and p precise ecise tim imin ing

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RD51 Future

Flagship technologies – New ma mate terial ials s an and t techno hnologi logies es

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20 RD51 Future

Flagship technologies – Hy Hybrid id dete tecto ctors rs

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21 Phantom High Speed Camera - oTPC a tracks almost SF

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 開催日 2019年 5/5-10  開催地 La Rochelle, France  最終日に RD51 collaboration

meeting を開催。

 今回は Charpak 賞あります。  Registration fee は、300EUR 前

後

 https://indico.cern.ch/event/7

57322/overview

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 La Rochelle

  • パリからTGV (2.5時間)
  • 最寄り空港は、Bordeaux 空港

 ＋車で２時間

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 Abstract 受付中

  • 締切は、2019/1/9
  • https://indico.cern.ch/event/757322

 Registration

  • 1月中にオープンの予定

 開催日

  • 5/5 – 10 (ちょうど10連休の最後の方にかかる）

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