Development of CMS Tracker monitoring software and database, with analysis of power cycles in the Pixel detector
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3097378Utgivelsesdato
2023Metadata
Vis full innførselSamlinger
- Institutt for fysikk [2653]
Beskrivelse
Full text not available
Sammendrag
Compact Muon Solenoid (CMS) er en av de fire hovedeksperimentene ved partikkelakseleratoren LHC (Large Hadron Collider). For å teste og utfordre eksisterende teorier, og får å utvikle nye teorier, brukes CMS til å identifisere partikler skapt under proton-proton kollisjoner i sentrum av detektoren. Den innerste delen av CMS detektoren, kalt Trackeren, er helt nødvendig for å kunne identifiser partiklene som blir skapt. Partikkelkollisjonene utsetter detektoren for høye strålingsdoser. Derfor må Trackeren fungere i ekstreme forhold. For å forsikre seg om at Trackeren presterer som forventet, og for å oppdage eventuelle feil så tidlig som mulig, blir Trackeren overvåket. Det inkluderer å følge med på temperaturer, strømforsyning og å gjøre kalibreringer regelmessig. Selv om overvåkningsdata blir generert og lagret, kan det være vanskelig å få tilgang til dataen, og mye data har ikke enda blitt analysert. Her utvikler vi nye verktøy for å gjøre dataen lett tilgjengelig og for å forenkle analyse av overvåkningsdata. I tillegg viser vi at det er en synkende trend innen antallet strømsykluser i Pixel detektoren, bortsett fra for enkelte strømsyklustyper. Vi forventer at antallet strømsykluser vil være under 2352 per strømforsyningskanal for høyspenningskanaler, og under 420 for lavspenningskanaler i perioden 2023-2025. Den originale versjonen av Trackeren hadde problemer med et høyt antall strømsykluser. Det er derimot ikke forventet at den nåværende versjonen, Fase I oppgraderingen, skal ha like mange strømsykluser. Det hadde enda ikke blitt bekreftet etter at Fase I oppgraderingen ble installert i 2017. Ettersom antallet strømsykluser kan påvirke ytelsen til detektoren er det viktig å vite hvor mange strømsykluser vi forventer å ha frem til den nåværende Trackeren blir byttet ut under forberedelsene til høy luminositets LHC i 2025. The Compact Muon Solenoid (CMS) is one of four main experiments on the Large Hadron Collider (LHC), the world’s largest particle accelerator. To test and challenge existing theories, and to discover new physics, the CMS detects particles created in proton-proton collisions in the center of the detector. The innermost part of the CMS detector, the Tracker, is essential to detect the particles created. Due to the high radiation from the collisions, the Tracker needs to tolerate extreme conditions. To ensure that the Tracker performs as expected and that flaws are detected as early as possible, the Tracker is carefully monitored. This includes monitoring temperatures and power supply, and doing regular calibrations of the detector. Even if data for the monitoring is generated and stored, the data has been difficult to access, and parts of the data have not yet been analyzed. Here, we develop new tools to make the data more accessible and facilitate the analysis of monitoring data. In addition, we show that there is a decreasing trend for the number of power cycles in the power supply for the Pixel, apart from some specific power cycling statuses. We expect that the average number of power cycles will be below 2352 per power channel for high voltage channels and less than 420 per power channel for low voltage channels in the 2023-2025 period. While the original version of the Tracker had problems with high numbers of power cycles, it was expected that the current version, the Phase I upgrade, would have a low number of power cycles. However, it had not been verified since the installation of the Phase I upgrade in 2017. As the number of power cycles can affect the performance of the detector, it is important to know how many power cycles we can expect until 2025, when the current Tracker will be replaced in preparation for the High-Luminosity LHC.