Skip to content

Studio e progettazione del sistema di raffreddamento dei rivelatori al silicio del Tracciatore interno (TIB) dell’esperimento CMS (Compact Muon Solenoid)

Informazioni tesi

  Autore: Stefano Linari
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2002-03
  Università: Università degli Studi di Pisa
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Nucleare
  Relatore: Francesco Oriolo
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 208

In questo lavoro sono stati effettuati studi approfonditi circa le prestazioni termofluidodinamiche del sistema di raffreddamento dei rivelatori al silicio installati nel “tracker inner barrel” (TIB) dell’esperimento CMS (compact muon solenoid), che nei prossimi anni entrerà in funzione presso i laboratori internazionali del CERN di Ginevra.
L’esperimento CMS è installato sull’acceleratore attualmente più potente del mondo, LHC (large hadron collider) e quindi tutti i suoi componenti, il cui periodo di funzionamento è previsto per un tempo di circa 10 anni, saranno sottoposti ad una dose di radiazioni che non ha precedenti nella fisica delle alte energie (tra 104 e 105 Gy per anno, date principalmente da neutroni veloci ad energia superiore a 100keV).
Questi intensi campi di radiazione rendono molti aspetti della progettazione dei rivelatori di CMS simili a quelli dei componenti impiegati negli impianti nucleari di potenza. Inoltre, come negli impianti nucleari a neutroni termici, anche in questi rivelatori è importante assicurare un basso assorbimento parassita, che si traduce in requisiti di trasparenza alle radiazioni: si deve minimizzare l’assorbimento di ogni tipo di particella da parte delle strutture, per non perdere le informazioni necessarie alla ricostruzione dell’evento occorso nella collisione dei fasci.
Oltre ai requisiti di trasparenza alle radiazioni, e quindi di leggerezza, il sistema di raffreddamento in questione deve soddisfare stringenti vincoli geometrici dati dall’elevato impacchettamento dei rivelatori nelle zone poste in prossimità del volume di interazione dei fasci.
Il lavoro, svolto durante la tesi, ha portato allo sviluppo di un circuito di refrigerazione che soddisfi i limiti di temperatura imposti per il funzionamento dei rivelatori al silicio, con una configurazione più leggera di quella precedentemente proposta presso l’INFN di Pisa; ciò nonostante la complicazione introdotta in itinere dall’adozione di un substrato dell’elettronica di lettura in FR4, in luogo di quello in allumina, che aveva conducibilità termica 100 volte superiore.
Le analisi svolte con una serie di modelli numerici, di diverse complessità, hanno permesso di individuare i punti critici del sistema, e un’approfondita campagna sperimentale, svolta in parte all’INFN di Pisa ed al CERN di Ginevra, ha confermato tali previsioni.
La configurazione del circuito di refrigerazione che ne è scaturita è attualmente in fase di realizzazione e sarà installata nel primo prototipo dello strato 3 del TIB, in costruzione presso l’INFN di Pisa.
L’attività condotta con la collaborazione di esperti nei vari settori tecnologici coinvolti, ha permesso di analizzare le problematiche legate alla realizzazione del sistema di raffreddamento, come la saldatura dell’alluminio su spessori sottili, la prova ed il collaudo dei componenti, prima e durante l’installazione, attraverso sistemi automatizzati ed ha condotto alla progettazione di detti sistemi.

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista
Mostra/Nascondi contenuto.
I Sommario In questo lavoro sono stati effettuati studi approfonditi circa le prestazioni termofluidodinamiche del sistema di raffreddamento dei rivelatori al silicio installati nel “tracker inner barrel” (TIB) dell’esperimento CMS (compact muon solenoid), che nei prossimi anni entrerà in funzione presso i laboratori internazionali del CERN di Ginevra. L’esperimento CMS è installato sull’acceleratore attualmente più potente del mondo, LHC (large hadron collider) e quindi tutti i suoi componenti, il cui periodo di funzionamento è previsto per un tempo di circa 10 anni, saranno sottoposti ad una dose di radiazioni che non ha precedenti nella fisica delle alte energie (tra 104 e 105 Gy per anno, date principalmente da neutroni veloci ad energia superiore a 100keV). Questi intensi campi di radiazione rendono molti aspetti della progettazione dei rivelatori di CMS simili a quelli dei componenti impiegati negli impianti nucleari di potenza. Inoltre, come negli impianti nucleari a neutroni termici, anche in questi rivelatori è importante assicurare un basso assorbimento parassita, che si traduce in requisiti di trasparenza alle radiazioni: si deve minimizzare l’assorbimento di ogni tipo di particella da parte delle strutture, per non perdere le informazioni necessarie alla ricostruzione dell’evento occorso nella collisione dei fasci. Oltre ai requisiti di trasparenza alle radiazioni, e quindi di leggerezza, il sistema di raffreddamento in questione deve soddisfare stringenti vincoli geometrici dati dall’elevato impacchettamento dei rivelatori nelle zone poste in prossimità del volume di interazione dei fasci. Il lavoro, svolto durante la tesi, ha portato allo sviluppo di un circuito di refrigerazione che soddisfi i limiti di temperatura imposti per il funzionamento dei rivelatori al silicio, con una configurazione più leggera di quella precedentemente proposta presso l’INFN di Pisa; ciò nonostante la complicazione introdotta in itinere dall’adozione di un substrato dell’elettronica di lettura in FR4, in luogo di quello in allumina, che aveva conducibilità termica 100 volte superiore. Le analisi svolte con una serie di modelli numerici, di diverse complessità, hanno permesso di individuare i punti critici del sistema, e un’approfondita campagna

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista

FAQ

Per consultare la tesi è necessario essere registrati e acquistare la consultazione integrale del file, al costo di 29,89€.
Il pagamento può essere effettuato tramite carta di credito/carta prepagata, PayPal, bonifico bancario, bollettino postale.
Confermato il pagamento si potrà consultare i file esclusivamente in formato .PDF accedendo alla propria Home Personale. Si potrà quindi procedere a salvare o stampare il file.
Maggiori informazioni
Ingiustamente snobbata durante le ricerche bibliografiche, una tesi di laurea si rivela decisamente utile:
  • perché affronta un singolo argomento in modo sintetico e specifico come altri testi non fanno;
  • perché è un lavoro originale che si basa su una ricerca bibliografica accurata;
  • perché, a differenza di altri materiali che puoi reperire online, una tesi di laurea è stata verificata da un docente universitario e dalla commissione in sede d'esame. La nostra redazione inoltre controlla prima della pubblicazione la completezza dei materiali e, dal 2009, anche l'originalità della tesi attraverso il software antiplagio Compilatio.net.
  • L'utilizzo della consultazione integrale della tesi da parte dell'Utente che ne acquista il diritto è da considerarsi esclusivamente privato.
  • Nel caso in cui l'Utente volesse pubblicare o citare una tesi presente nel database del sito www.tesionline.it deve ottenere autorizzazione scritta dall'Autore della tesi stessa, il quale è unico detentore dei diritti.
  • L'Utente è l'unico ed esclusivo responsabile del materiale di cui acquista il diritto alla consultazione. Si impegna a non divulgare a mezzo stampa, editoria in genere, televisione, radio, Internet e/o qualsiasi altro mezzo divulgativo esistente o che venisse inventato, il contenuto della tesi che consulta o stralci della medesima. Verrà perseguito legalmente nel caso di riproduzione totale e/o parziale su qualsiasi mezzo e/o su qualsiasi supporto, nel caso di divulgazione nonché nel caso di ricavo economico derivante dallo sfruttamento del diritto acquisito.
  • L'Utente è a conoscenza che l'importo da lui pagato per la consultazione integrale della tesi prescelta è ripartito, a partire dalla seconda consultazione assoluta nell'anno in corso, al 50% tra l'Autore/i della tesi e Tesionline Srl, la società titolare del sito www.tesionline.it.
L'obiettivo di Tesionline è quello di rendere accessibile a una platea il più possibile vasta il patrimonio di cultura e conoscenza contenuto nelle tesi.
Per raggiungerlo, è fondamentale superare la barriera rappresentata dalla lingua. Ecco perché cerchiamo persone disponibili ad effettuare la traduzione delle tesi pubblicate nel nostro sito.
Scopri come funziona

DUBBI? Contattaci

Contatta la redazione a
red[email protected]

Ci trovi su Skype (redazione_tesi)
dalle 9:00 alle 13:00

Oppure vieni a trovarci su

Parole chiave

sistemi raffreddamento
termofluidodinamica
tracker inner barrel

Non hai trovato quello che cercavi?


Abbiamo più di 45.000 Tesi di Laurea: cerca nel nostro database

Oppure consulta la sezione dedicata ad appunti universitari selezionati e pubblicati dalla nostra redazione

Ottimizza la tua ricerca:

  • individua con precisione le parole chiave specifiche della tua ricerca
  • elimina i termini non significativi (aggettivi, articoli, avverbi...)
  • se non hai risultati amplia la ricerca con termini via via più generici (ad esempio da "anziano oncologico" a "paziente oncologico")
  • utilizza la ricerca avanzata
  • utilizza gli operatori booleani (and, or, "")

Idee per la tesi?

Scopri le migliori tesi scelte da noi sugli argomenti recenti


Come si scrive una tesi di laurea?


A quale cattedra chiedere la tesi? Quale sarà il docente più disponibile? Quale l'argomento più interessante per me? ...e quale quello più interessante per il mondo del lavoro?

Scarica gratuitamente la nostra guida "Come si scrive una tesi di laurea" e iscriviti alla newsletter per ricevere consigli e materiale utile.


La tesi l'ho già scritta,
ora cosa ne faccio?


La tua tesi ti ha aiutato ad ottenere quel sudato titolo di studio, ma può darti molto di più: ti differenzia dai tuoi colleghi universitari, mostra i tuoi interessi ed è un lavoro di ricerca unico, che può essere utile anche ad altri.

Il nostro consiglio è di non sprecare tutto questo lavoro:

È ora di pubblicare la tesi