Beam Test Calorimeter Prototypes for the CMS Calorimeter Endcap Upgrade / Quast, Thorben  

Público ISBD Ningún comentario para este título. Título : Beam Test Calorimeter Prototypes for the CMS Calorimeter Endcap Upgrade : Qualification, Performance Validation and Fast Generative Modelling Tipo de documento: documento electrónico Autores: Quast, Thorben, Mención de edición: 1 ed. Editorial: [s.l.] : Springer Fecha de publicación: 2021 Número de páginas: XXII, 277 p. 144 ilustraciones, 140 ilustraciones en color. ISBN/ISSN/DL: 978-3-030-90202-5 Nota general: Libro disponible en la plataforma SpringerLink. Descarga y lectura en formatos PDF, HTML y ePub. Descarga completa o por capítulos. Idioma : Inglés (eng) Palabras clave: Física  Astronomía  Física y Astronomía Clasificación: 500 Ciencias naturales (generalidades) Resumen: El Modelo Estándar de Partículas de la Física (SM), a pesar de su éxito, todavía no consigue explicar algunas cuestiones esenciales como la naturaleza de la materia oscura o la sobreabundancia de materia sobre antimateria en el universo. Por lo tanto, las pruebas experimentales de esta teoría seguirán siendo la piedra angular de la física de partículas en las próximas décadas. Un enfoque central es a través de colisiones de partículas elementales con las energías y velocidades de centro de masa más altas posibles. En el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), los protones se aceleran hasta 7 TeV y chocan 40 millones de veces por segundo. La caracterización de las partículas que emergen de estas colisiones permite inferir las interacciones físicas subyacentes. Las energías de las partículas se miden con calorímetros, que son en sí mismos un componente integral del programa científico del LHC y un requisito previo para su éxito. Al enfrentarse a mayores niveles de radiación y condiciones experimentales más desafiantes después de la próxima actualización de Alta Luminosidad del Gran Colisionador de Hadrones, la colaboración CMS pronto reemplazará sus terminales de calorímetro actuales con el Calorímetro de Alta Granularidad (HGCAL) a mediados de la década de 2020. Esta tesis documenta dos hitos hacia la realización de este novedoso y ambicioso concepto de calorímetro: se construyeron prototipos del compartimento basado en silicio, se operaron en haz de partículas y, en última instancia, se pudo validar su diseño. Además, la tesis demuestra la aplicabilidad de un conjunto específico de algoritmos de aprendizaje profundo para el modelado generativo de datos de calorímetros granulares. Además de los resultados principales en sí, la tesis analiza en detalle la infraestructura experimental asociada y la estrategia y los algoritmos de reconstrucción de datos subyacentes. También incorpora breves introducciones a la física de partículas en el LHC, a los conceptos de calorímetro y a la actualización del CMS HGCAL. Nota de contenido: Introduction -- Particle Physics at the Large Hadron Collider -- Shower Physics and Calorimetry -- CMS Calorimeter Endcap Upgrade (HGCAL) -- Strategy -- Experimental Infrastructure -- Data Reconstruction Algorithms -- Silicon Sensor and Module Qualification -- In Situ Calibration of Prototype Modules -- Performance Validation of the Silicon-Based Calorimeter Prototype -- Fast Generative Modelling of Electromagnetic Calorimeter Showers -- Summary, Outlook and Conclusion. Tipo de medio : Computadora Summary : The Standard Model of Particle of Physics (SM), despite its success, still fails to provide explanations for some essential questions such as the nature of dark matter or the overabundance of matter over anti-matter in the universe. Therefore, experimental testing of this theory will remain a cornerstone of particle physics in the upcoming decades. A central approach is via collisions of elementary particles at the highest-possible centre-of-mass energies and rates. At the Large Hadron Collider (LHC), protons are accelerated to up to 7 TeV and are brought to collision 40 million times a second. Characterisation of the particles emerging from these collisions allow one to infer the underlying physical interactions. The particle energies are measured with calorimeters, themselves an integral component of the scientific programme of the LHC and prerequisite for its success. Facing increased radiation levels and more challenging experimental conditions after the upcoming HighLuminosity upgrade of the Large Hadron Collider, the CMS collaboration will soon replace its current calorimeter endcaps with the High Granularity Calorimeter (HGCAL) in the mid 2020s. This thesis documents two milestones towards the realization of this novel and ambitious calorimeter concept: Prototypes of the silicon-based compartment have been built, operated in particle beam and ultimately its design could be validated. Furthermore, the thesis demonstrates the applicability of a specific set of deep learning algorithms for the generative modelling of granular calorimeter data. Besides the main results themselves, the thesis discusses in detail the associated experimental infrastructure and the underlying data reconstruction strategy and algorithms. It also incorporates short introductions to particle physics at the LHC, to calorimeter concepts and to the CMS HGCAL upgrade. Enlace de acceso : https://link-springer-com.biblioproxy.umanizales.edu.co/referencework/10.1007/97 [...] Beam Test Calorimeter Prototypes for the CMS Calorimeter Endcap Upgrade : Qualification, Performance Validation and Fast Generative Modelling [documento electrónico] / Quast, Thorben,  . -  1 ed.  . - [s.l.] : Springer, 2021 . - XXII, 277 p. 144 ilustraciones, 140 ilustraciones en color. ISBN : 978-3-030-90202-5 Libro disponible en la plataforma SpringerLink. Descarga y lectura en formatos PDF, HTML y ePub. Descarga completa o por capítulos. Idioma : Inglés (eng) Palabras clave: Física  Astronomía  Física y Astronomía Clasificación: 500 Ciencias naturales (generalidades) Resumen: El Modelo Estándar de Partículas de la Física (SM), a pesar de su éxito, todavía no consigue explicar algunas cuestiones esenciales como la naturaleza de la materia oscura o la sobreabundancia de materia sobre antimateria en el universo. Por lo tanto, las pruebas experimentales de esta teoría seguirán siendo la piedra angular de la física de partículas en las próximas décadas. Un enfoque central es a través de colisiones de partículas elementales con las energías y velocidades de centro de masa más altas posibles. En el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), los protones se aceleran hasta 7 TeV y chocan 40 millones de veces por segundo. La caracterización de las partículas que emergen de estas colisiones permite inferir las interacciones físicas subyacentes. Las energías de las partículas se miden con calorímetros, que son en sí mismos un componente integral del programa científico del LHC y un requisito previo para su éxito. Al enfrentarse a mayores niveles de radiación y condiciones experimentales más desafiantes después de la próxima actualización de Alta Luminosidad del Gran Colisionador de Hadrones, la colaboración CMS pronto reemplazará sus terminales de calorímetro actuales con el Calorímetro de Alta Granularidad (HGCAL) a mediados de la década de 2020. Esta tesis documenta dos hitos hacia la realización de este novedoso y ambicioso concepto de calorímetro: se construyeron prototipos del compartimento basado en silicio, se operaron en haz de partículas y, en última instancia, se pudo validar su diseño. Además, la tesis demuestra la aplicabilidad de un conjunto específico de algoritmos de aprendizaje profundo para el modelado generativo de datos de calorímetros granulares. Además de los resultados principales en sí, la tesis analiza en detalle la infraestructura experimental asociada y la estrategia y los algoritmos de reconstrucción de datos subyacentes. También incorpora breves introducciones a la física de partículas en el LHC, a los conceptos de calorímetro y a la actualización del CMS HGCAL. Nota de contenido: Introduction -- Particle Physics at the Large Hadron Collider -- Shower Physics and Calorimetry -- CMS Calorimeter Endcap Upgrade (HGCAL) -- Strategy -- Experimental Infrastructure -- Data Reconstruction Algorithms -- Silicon Sensor and Module Qualification -- In Situ Calibration of Prototype Modules -- Performance Validation of the Silicon-Based Calorimeter Prototype -- Fast Generative Modelling of Electromagnetic Calorimeter Showers -- Summary, Outlook and Conclusion. Tipo de medio : Computadora Summary : The Standard Model of Particle of Physics (SM), despite its success, still fails to provide explanations for some essential questions such as the nature of dark matter or the overabundance of matter over anti-matter in the universe. Therefore, experimental testing of this theory will remain a cornerstone of particle physics in the upcoming decades. A central approach is via collisions of elementary particles at the highest-possible centre-of-mass energies and rates. At the Large Hadron Collider (LHC), protons are accelerated to up to 7 TeV and are brought to collision 40 million times a second. Characterisation of the particles emerging from these collisions allow one to infer the underlying physical interactions. The particle energies are measured with calorimeters, themselves an integral component of the scientific programme of the LHC and prerequisite for its success. Facing increased radiation levels and more challenging experimental conditions after the upcoming HighLuminosity upgrade of the Large Hadron Collider, the CMS collaboration will soon replace its current calorimeter endcaps with the High Granularity Calorimeter (HGCAL) in the mid 2020s. This thesis documents two milestones towards the realization of this novel and ambitious calorimeter concept: Prototypes of the silicon-based compartment have been built, operated in particle beam and ultimately its design could be validated. Furthermore, the thesis demonstrates the applicability of a specific set of deep learning algorithms for the generative modelling of granular calorimeter data. Besides the main results themselves, the thesis discusses in detail the associated experimental infrastructure and the underlying data reconstruction strategy and algorithms. It also incorporates short introductions to particle physics at the LHC, to calorimeter concepts and to the CMS HGCAL upgrade. Enlace de acceso : https://link-springer-com.biblioproxy.umanizales.edu.co/referencework/10.1007/97 [...]

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