عنوان

مطالعه و شبیه‌سازی آشکارساز صفحه عایق با استفاده از کد گارفیلد++

Number

‭۱۹۱۰۶پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

مطالعه و شبیه‌سازی آشکارساز صفحه عایق با استفاده از کد گارفیلد++

First Statement of Responsibility

/محمدعلی تورانی انرجان

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فیزیک

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۶‬

Name of Manufacturer

، میرزائی

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

فیزیک، گرایش هسته‌ای

Date of degree

‮‭۱۳۹۶/۱۱/۱۷‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

آشکارساز صفحه عایق یکی از آشکارسازهای گازی متداول است که به طور گسترده‌ای در فیزیک انرژی‌صهای بالا و اخترفیزیک ذرات مورد استفاده قرار می‌گیرد .عبور یک ذره باردار از محفظه‌صی آشکارساز منجر به یونش مولکول‌صهای گاز می‌شود .الکترون‌ها و یون‌صهای تولید شده در میدان الکتریکی ایجاد شده توسط منبع تغذیه با ولتاژ بالا شتاب می‌صگیرند .پارامترهای انتقال گاز) مانند ضرایب تاونسند، جذب، پخش و سرعت سوق الکترون‌ها (نقش مهمی در عملکرد یک آشکارساز گازی دارد .ترکیب‌گاز و ولتاژ اعمالی از جمله عواملی هستند که باعث تغییرات این پارامترها می‌شوند .شبیه‌سازی ابزاری مناسب برای فهم بهتر عملکرد یک آشکارساز و آنالیز بهتر نتایج تجربی است .همچنین با استفاده ازشبیه‌صسازی می‌صتوان پارامترهای بهینه را برای عملکرد بهتر آشکارساز بدست آورد .گارفیلد ++، یک کد شبیه‌ساز شی‌گرا برای آشکارسازهای ذرات است که برای شبیه‌صسازی آشکارسازهای گازی و نیم‌صرسانا مناسب می‌صباشد .از این کد می توان برای محاسبه پارامترهای گاز، سیگنال تولید شده و مقدار بار القایی ایجاد شده و به تبع آن قدرت تفکیک فضایی و زمانی آشکارساز استفاده نمود .برای محاسبه میدان الکتریکی، گارفیلد++ کلاسهایی براساس محاسبات تحلیلی و محاسبات بر پایه روش المانهای محدود نیز دارد که در بررسی بهمن تولید شده در آشکارساز مورد استفاده قرار می‌گیرد .همچنین از کدهای جی‌مش و المر برای ایجاد هندسه و مش‌بندی آشکارساز و محاسبه میدان الکتریکی آشکارساز استفاده شده است .شبیه‌سازی یک آشکارساز صفحه‌ی عایق تک‌گافه شامل محاسبه‌ی ‮‭(۱)‬ پارامترهای گاز مربوط به ترکیب گاز، ‮‭(۲)‬ میدان الکتریکی در داخل گاف آشکارساز، ‮‭(۳)‬ تشکیل و انتشار بهمن و ‮‭(۴)‬ سیگنال القایی بر روی نوارهای خوانش می‌باشد که در این پایان نامه به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است .همچنین، اثرات تغییر ترکیب گاز و سایر مشخصات آشکارساز) مثل پهنای گاف، ولتاژ اعمالی و ضریب گذردهی صفحات (بر عملکرد آشکارساز مطالعه شده است

Text of Note

‮‭.) on detector performance are studied۵‬ ‮‭The Resistive Plate Chamber (RPC) is one of the simplest gaseous detectors that widely used in high-energy physics and astro-particle physics. Passage of a charged particle through the chamber ionizes molecules of gas. Produced electrons and ions are accelerated in the electric field provided by high voltage (HV) power supply. Transport parameters of gas mixtures (Townsend, attachment and diffusion coefficients beside drift velocities of electrons) play an important role in the performance of a gaseous detector. Changing the mixture of gas and applied voltage affects transport parameters. Simulation is a good tool to investigate and understand the physical processes behind the operation of the detector and analyze the experimental results. Also, it can be used to optimize the detector. Garfield++ is an object-oriented toolkit for the detailed simulation of particle detectors that use a gas mixture or a semiconductor material as sensitive medium. In addition to the time and spatial resolution, transport parameters of gas mixtures, produced signal and induced charge can be calculated by Garfield++. It provides classes for the construction of analytical geometries and electric fields. Also, it supports several finite-element-method calculations for an electric field, which readily allows us to investigate the gas avalanche simulation. Simulation of a single gap RPC, which includes calculating of (۱) the gas parameters of different gas mixtures, (۲) the electric field inside the gas gap of the detector by using Gmsh and Elmer codes, (۳) avalanche formation by internal classes of Garfield++ and finally (۴) induced signal on read-out strips is reported in this thesis. Furthermore, the effects of changing the gas mixture and physical parameter of the detector (gap width, applied H.V., plate's permittivity and‬

تورانی انرجان، محمدعلی

جهانبخش، اختای، استاد راهنما

پزشکیان، یوسف، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی