Proton induced radiation damage studies on plastic scintillators for the Tile calorimeter of the atlas detector



Yüklə 8,51 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə1/47
tarix22.09.2023
ölçüsü8,51 Mb.
#146553
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   47
Harshna Masters Dissertation Final submission



P R O T O N I N D U C E D R A D I A T I O N D A M A G E
S T U D I E S O N P L A S T I C S C I N T I L L A T O R S
F O R T H E T I L E C A L O R I M E T E R O F T H E
A T L A S D E T E C T O R
 
Harshna Jivan
Supersior: Bruce Mellado 
Co-supervisor: Elias Sideras-Haddad 
A Dissertation submitted to the Faculty of Science, University of the 
Witwatersrand, Johannesburg, in fulfilment of the requirements for the 
degree of Master of Science. 
Johannesburg, 2016 



Declaration 
I declare that this Dissertation is my own, unaided work. It is being submitted for 
the Degree of Master of Science at the University of the Witwatersrand, 
Johannesburg. It has not been submitted before for any degree or examination at 
any other University. 
_____________________ 
8
th
day of August 2016 in Johannesburg. 


ii 
Abstract 
Plastic scintillators play a key role in reconstructing the energy and tracks of hadronic 
particles that impinge the Tile Calorimeter of the ATLAS detector as a result of high 
energy particle collisions generated by the Large Hadron Collider of CERN. In the 
detector, plastic scintillators are exposed to harsh radiation environments and are 
therefore susceptible to radiation damage.
The radiation damage effects to the optical properties and structural damage were studied 
for PVT based commercial scintillators EJ200, EJ208, EJ260 and BC408, as well as PS 
based UPS923A and scintillators manufactured for the Tile Calorimeter. Samples of 
dimensions 5x5x0.3 mm were subjected to irradiation using 6 MeV protons to doses of 
approximately 0.8 MGy, 8 MGy, 25 MGy and 25 MGy using the 6 MV tandem 
accelerator of iThemba LABS.
Results show that damage leads to a reduced light output and loss in transmission 
character. Structural damage to the polymer base and the formation of free 
radicals occur for doses ≥ 8 MGy leading to reduced scintillation in the base and 
re-absorption of scintillation light respectively. Scintillators containing a larger 
Stokes shift, i.e. EJ260 and EJ208 exhibit the most radiation hardness. EJ208 is 
recommended as a candidate to be considered for the replacement of Gap 
scintillators in the TileCal for the 2018 upgrade.


iii 

Yüklə 8,51 Mb.

Dostları ilə paylaş:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   47




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin