Bibliografie tematiche / High luminosty LHC

Letteratura scientifica selezionata sul tema "High luminosty LHC"

Autore: Grafiati

Pubblicato: 6 luglio 2024

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Articoli di riviste sul tema "High luminosty LHC":

Tomás, R., G. Arduini, P. Baudrenghien, O. Brüning, R. Bruce, X. Buffat, R. Calaga et al. "Operational scenario of first high luminosity LHC run". Journal of Physics: Conference Series 2420, n. 1 (1 gennaio 2023): 012003. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/2420/1/012003.

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Abstract (sommario):

Abstract A new scenario for the first operational run of the High Luminoisty LHC (HL–LHC) era (Run 4) has recently been developed to accommodate a period of performance ramp-up to achieve an annual integrated luminosity close to the nominal HL–LHC design target. The operational scenario in terms of beam parameters and machine settings, as well as the different phases to reach optimal performance, are described here along with the impact of potential delays to key hardware components.

Wotton, S. A. "The LHCb RICH upgrade for the high luminosity LHC era". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 1058 (gennaio 2024): 168824. http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2023.168824.

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Capriotti, Lorenzo. "Spectroscopy at LHCb: experimental overview". Journal of Physics: Conference Series 2586, n. 1 (1 settembre 2023): 012002. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/2586/1/012002.

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Abstract (sommario):

Abstract The large dataset collected in proton-proton collisions at the LHC allows precision studies and discovery of new states in the field of conventional and exotic heavy-hadron spectroscopy; both are crucial to understand QCD dynamics and binding rules. This is possible due to high luminosity, high b/c-hadron production cross-section and the unique, dedicated design of the LHCb detector, optimised to reconstruct b/c-hadron decays. The latest results on conventional and exotic spectroscopy from LHCb are presented.

de Melo, Tessio B., Farinaldo S. Queiroz e Yoxara Villamizar. "Doubly charged scalar at the High-Luminosity and High-Energy LHC". International Journal of Modern Physics A 34, n. 27 (27 settembre 2019): 1950157. http://dx.doi.org/10.1142/s0217751x19501574.

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Abstract (sommario):

Doubly charged scalars are common figures in several beyond the Standard Model studies, especially those related to neutrino masses. In this work, we estimate the High-Luminosity (HL-LHC) and High-Energy LHC (HE-LHC) sensitivity to doubly charged scalars assuming that they decay promptly and exclusively into charged leptons. Our study focuses on the fit to the same-sign dilepton mass spectra and it is based on proton–proton collisions at 13 TeV, 14 TeV and 27 TeV with integrated luminosity of [Formula: see text] fb[Formula: see text], 3 ab[Formula: see text] and 15 ab[Formula: see text]. We find that HL-LHC may probe doubly charged scalars masses up to 2.3 TeV, whereas HE-LHC can impressively probe masses up to 3 TeV, conclusively constituting a complementary and important probe to signs of doubly charged scalars in lepton flavor violation decays and lepton–lepton colliders.

Kiehn, Moritz, Sabrina Amrouche, Paolo Calafiura, Victor Estrade, Steven Farrell, Cécile Germain, Vava Gligorov et al. "The TrackML high-energy physics tracking challenge on Kaggle". EPJ Web of Conferences 214 (2019): 06037. http://dx.doi.org/10.1051/epjconf/201921406037.

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Abstract (sommario):

The High-Luminosity LHC (HL-LHC) is expected to reach unprecedented collision intensities, which in turn will greatly increase the complexity of tracking within the event reconstruction. To reach out to computer science specialists, a tracking machine learning challenge (TrackML) was set up on Kaggle by a team of ATLAS, CMS, and LHCb physicists tracking experts and computer scientists building on the experience of the successful Higgs Machine Learning challenge in 2014. A training dataset based on a simulation of a generic HL-LHC experiment tracker has been created, listing for each event the measured 3D points, and the list of 3D points associated to a true track.The participants to the challenge should find the tracks in the test dataset, which means building the list of 3D points belonging to each track.The emphasis is to expose innovative approaches, rather than hyper-optimising known approaches. A metric reflecting the accuracy of a model at finding the proper associations that matter most to physics analysis will allow to select good candidates to augment or replace existing algorithms.

Giacobbe, B. "LUCID-3: the upgrade of the ATLAS luminosity detector for High-Luminosity LHC". Journal of Instrumentation 19, n. 03 (1 marzo 2024): C03053. http://dx.doi.org/10.1088/1748-0221/19/03/c03053.

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Abstract (sommario):

Abstract The ATLAS physics program at the High Luminosity LHC (HL-LHC) calls for a precision in the luminosity measurement of 1%. A larger uncertainty would represent the dominant systematic error in precision measurements, including those in the Higgs sector. To fulfill such requirement in an environment characterized by up to 140 simultaneous interactions per crossing (200 in the ultimate scenario), ATLAS will feature several luminosity detectors. At least some of them must be both calibratable in the van der Meer scans at low luminosity and able to measure up to the highest values. LUCID-3, the upgrade of the present ATLAS luminometer (LUCID-2), will fulfill such a condition. The reasons for an upgrade of LUCID-2 and the envisaged solutions are discussed and a description of the LUCID-3 project is given. Finally, the first results obtained with the prototypes installed in ATLAS during the present LHC Run-3 are discussed as means of the validation of the final design.

NAKAMOTO, Tatsushi. "The High Luminosity LHC Upgrade Project". TEION KOGAKU (Journal of Cryogenics and Superconductivity Society of Japan) 52, n. 3 (2017): 141–48. http://dx.doi.org/10.2221/jcsj.52.141.

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Arduini, G., J. Barranco, A. Bertarelli, N. Biancacci, R. Bruce, O. Brüning, X. Buffat et al. "High Luminosity LHC: challenges and plans". Journal of Instrumentation 11, n. 12 (28 dicembre 2016): C12081. http://dx.doi.org/10.1088/1748-0221/11/12/c12081.

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Jezequel, S. "Prospects for the high-luminosity LHC". Nuclear Physics B - Proceedings Supplements 245 (dicembre 2013): 145–48. http://dx.doi.org/10.1016/j.nuclphysbps.2013.10.027.

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Tricomi, Alessia. "SLHC: The LHC luminosity upgrade". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 596, n. 1 (ottobre 2008): 43–47. http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2008.07.118.

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Tesi sul tema "High luminosty LHC":

Perrin, Océane. "Étude de l'autocouplage du boson de Higgs avec le détecteur ATLAS au LHC. Performance d'un détecteur en temps pour la phase de Haute luminosité du LHC". Electronic Thesis or Diss., Université Clermont Auvergne (2021-...), 2023. http://www.theses.fr/2023UCFA0164.

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Abstract (sommario):

Une particule ayant une masse de 125 GeV a été observée en 2012 grâce au grand collisionneur de hadrons (Large Hadron Collider - LHC) par les collaborations ATLAS et CMS. Cette particule fut associée au boson de Higgs ou boson BEH, dont l'existence fut prédite en 1964 par François Englert, Robert Brout et Peter Higgs. Cette particule permit de valider l'existence du mécanisme BEH, expliquant l'origine de la masse des particules découverte dès lors et de la brisure de symétrie électrofaible.Depuis sa découverte, il est devenu crucial de sonder les différentes propriétés que l'on confère au boson de Higgs. En particulier, l'auto-couplage du boson de Higgs est une des propriétés les plus attendues et une mesure de ce paramètre permettrait d'obtenir une mesure directe du potentiel de Higgs dans le vide. Cette mesure se réalise grâce à la production de di-Higgs au LHC, en exploitant différents canaux de désintégrations.Cette thèse porte sur l'étude de la désintégration de la paire de boson de Higgs en deux leptons légers de même charge (appelé signature ou 2lSS), dans le cadre du Run2 du LHC correspondant à une luminosité intégrée de 139 fb⁻¹ et une énergie de centre de masse de √s = 13TeV. L'étude utilise des simulations Monte-Carlo et vise à développer une stratégie basée sur le machine Learning afin de maximiser la distinction entre le signal (2lSS issues de la désintégration de la paire de Higgs) et les bruits de fond (ensemble des processus produisant la signature). Une étude sur l'estimation des bruits de fond ainsi que sur l'estimation des incertitudes systématiques y sont aussi présentées.Enfin, bien que la mesure de l'auto-couplage puisse être contrainte par le Run2, sa mesure directe est attendue pour la phase de haute luminosité du LHC (HL-LHC). Cette phase implique une augmentation de la luminosité instantanée par un facteur 5, nécessitant une actualisation du détecteur ATLAS afin de garantir des performances comparables à celles du Run2, malgré l'augmentation des radiations et de l'effet d'empilement. De ce fait, un nouveau détecteur en temps à haute granularité (HGTD) sera ajouté. Une étude portant sur l'électronique de lecture de ce futur détecteur est présentée dans cette thèse, déterminant les performances en banc de tests ou lors de tests d'irradiations
A bosonic particle with a mass equal to 125GeV was observed in 2012, by ATLAS and CMS collaborations at the Large Hadron Collider (LHC). This particle was associated with the Higgs Boson or BEH boson, predicted fifty years before its discovery by François Englert, Robert Brout and Peter Higgs. This particle validates the BEH mechanism, explaining the origin of the mass of known particles and the electroweak symmetry breaking.Since its discovery, it has become crucial to probe the various properties of the Higgs boson such as the Higgs self-coupling. The success in probing Higgs self-coupling will bring another probe of the standard model and will provide a direct measurement of the Higgs field potential in the vacuum. This measure is performed through a global analysis of the di-Higgs (HH) production at LHC, decaying into various channels.This thesis focuses on the study of the decay of the Higgs boson pair into two light leptons with the same charge (referred to as 2lSS) within the context of the Run2 at LHC, providing an integrated luminosity of 139 fb⁻¹ and a centre of mass energy of √s = 13 TeV. The study based on Monte-Carlo simulations aims to develop a machine learning-based strategy to discriminate the signal (2lSS originating from the decay of the Higgs boson pair ) from the background (all other processes producing 2lSS events). An analysis of background noise estimation and systematic uncertainty estimation is also presented in this work.Finally, although the measurement of the self-coupling can be constrained by Run2, its direct measurement is expected in the High-Luminosity phase of the LHC (HL-LHC). This phase involves a five-fold increase in instantaneous luminosity, requiring an upgrade of the ATLAS detector to ensure performance comparable to Run2 performances, despite the increase of radiation and pile-up effects. As a result, a new high-granularity timing detector (HGTD) will be added. A study on the readout electronics of this future detector is presented in this thesis, determining its performance in the test bench and during irradiation tests

Köhler, Michael [Verfasser], e Karl [Akademischer Betreuer] Jakobs. "Double-sided 3D silicon detectors for the high-luminosity LHC = Doppelseitige 3D-Siliziumdetektoren für den High-Luminosity LHC". Freiburg : Universität, 2011. http://d-nb.info/1123462038/34.

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White, S. "Determination of the absolute luminosity at the LHC". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00537325.

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Abstract (sommario):

Les paramètres les plus importants décrivant les performances d'un collisionneur de particules sont l'énergie et la luminosité. Les hautes énergies permettent aux expériences de physique des particules d' étudier de nouveaux effets. La luminosité décrit la capacité du collisionneur à produire le nombre requis d'interactions utiles ou événements. Le Large Hadron Collider (Grand Collisionneur de Hadron) ou LHC a été conçu pour produire des collisions proton proton à une énergie dans le centre de masse de 14 TeV. Cette énergie est la plus haute jamais atteinte jusqu'alors dans un accélérateur de particules. Les connaissances et la compréhension de la physique des particules à de telles énergies sont basées sur des simulations et des prédictions théoriques. Contrairement aux collisionneurs électron positron pour lesquels la section efﬁcace de diffusion de Bhabba peut être précisément calculée et utilisée pour calibrer la luminosité, il n'existe pas de processus ayant une section efﬁcace bien connu et un taux de production sufﬁsant pour être utilisé aﬁn de calibrer la luminosité durant les premières années d'opération du LHC. La luminosité peut aussi être exprimée en fonction du nombre de charges par faisceau et leur taille au point d'interaction. Il est donc possible d'utiliser cette propriété aﬁn de déterminer la luminosité à partir des paramètres machine. La détermination de la luminosité absolue a partir des paramètres machine est une méthode alternative à celle utilisant les sections efﬁcaces et offre des informations complémentaires au modèle de fragmentation. Pour le LHC, il a été proposé d'utiliser la méthode développée par S. Van Der Meer à ISR aﬁn d'offrir une calibration de la luminosité aux expériences de physique des particules durant les premières années d'opération. Cette thèse décrit comment cette méthodea été implémentée et utilisée pour la première fois au LHC aﬁn d'optimiser et de calibrer la luminosité. Des études complémentaires d'optique linéaire et de dynamique faisceau ainsi que des mesures faites pour le collisionneur RHIC sont aussi décrites. Cette étude commence par un chapitre introductif qui reprend les notions de physique des accélérateurs nécessaire à la compréhension des chapitres suivants. Les équations décrivant les mouvements des particules dans un accélérateur circulaire sont rappelées ainsi que les principes de base d'optique linéaire. Des grandeurs caractéristiques du faisceau et de la machine telles que l'émittance ou le tune sont déﬁnies. Une brève introduction aux effets faisceau-faisceau est aussi présentée ces derniers étant inhérent aux collisionneurs de particules. Une description plus détaillée du concept de luminosité est donnée. Les équations générales de luminosité en présence d'effets tel qu'un angle de croisement sont dérivées. Enﬁn différentes méthodes permettant de déterminer la luminosité absolue sont présentées et le choix de la méthode de Van Der Meer pour les premiéres années d'opérations du LHC est expliqué. Le second chapitre se concentre sur la méthode de Van Der Meer. Le principe développé par S. Van Der Meer est décrit et plus particulièrement comment cette méthode offre une mesure directe de l'intégrale de recouvrement, décrivant la région d'interaction des deux faisceaux, sans avoir besoin de connaître les distributions initiales des faisceaux. L'impact des différents effets présentés dans le chapitre1 sur la précision de la mesure sont étudiés analytiquement aﬁn de déterminer les paramètres faisceau optimaux pour une mesure de la luminosité absolue. Enﬁn une estimation de l'erreur sur la détermination de la luminosité basée sur des études numériques et les spéciﬁcations des instruments utilisés durant cette mesure est donnée. Le chapitre 3 présente le LHC et comment les principaux paramètres faisceau ont été choisis aﬁn de délivrer une luminosité de 1034 cm−2 s−1 aux expériences ATLAS et CMS. Quelques dates clé de la mise en route du LHC sont rappelées aﬁn de justiﬁer l'orientation de certaines études présentées dans cette thèse et comment il a été nécessaire de s'adapter au changement de programme de mise en marche du LHC. Les différentes étapes permettant d'accélérer et de mettre les faisceaux en collision à partir de l'injection sont brièvement décrites. Dans le cadre de cette thèse des études concernant plus particulièrement la mise en collision des faisceaux dans le LHC. Des simulations de l'impact sur l'orbite des effets d'hystérésis présents dans les aimants permettant de déplacer les faisceaux au point d'interaction ainsi que la manière dont ceux-ci sont utilisés pour générer l'angle de croisement, la séparation ou l'optimisation des collisions sont décrites. Lors de la mise en collision des faisceaux de nombreux effets liés à la dynamique faisceau et plus particulièrement aux effets faisceau-faisceau entrent en jeux. Des simulations permettant de modéliser ces effets et de comprendre leur impact sur l' émittance ont été réalisées et seront aussi décrites dans ce chapitre. Le chapitre 4 donne une description des divers instruments utilisés lors de l'analyse des données permettant de déterminer la luminosité absolue. En principe, seules les mesures de courant sont nécessaires pour déterminer la luminosité. Des informations complémentaires et qui se sont révélées très utiles par la suite ont été données par d'autre instruments tel que les wire-scanner permettant de mesurer l' émittance ou les BPM permettant déterminer la trajectoire des faisceaux le long de l'anneau. Ces instruments sont donc aussi décrits dans ce chapitre. Enﬁn, le LHC est équipé de moniteurs de luminosité donc le but est de fournir des signaux robustes grâce auxquels il est possible d'optimiser la luminosité. Ce chapitre se termine donc sur une description détaillée de ces moniteur de luminosité et les simulations qui ont été faites a l'aide du logiciel FLUKA aﬁn de déterminer les performances et l'efﬁcacité de ces moniteurs à haute énergie. Le chapitre 5 présente les résultats des mesures effectuées sur le collisionneur RHIC (relativistic ion collider). Ces mesures ont été effectuées en 2009 alors que le LHC était stoppé suite à l'incident de Septembre 2008. RHIC présente certaines caractéristiques communes au LHC et représente donc un excellent test pour les futures mesures au LHC. La calibration de la luminosité par la méthode de Van Der Meer est aussi utilisée à RHIC, une collaboration avec ce laboratoire a donc été mise en place aﬁn de proﬁter de l'expérience acquise par le passé dans ce laboratoire. Malgré certains paramètres faisceaux non optimisées pour une mesure de précision de la luminosité absolue il a été possible de déterminer celle-ci avec une précision de 7% dominée par l'erreur sur les mesures de courant et la détermination du déplacement des faisceaux. Une étude détaillée des différentes sources d'erreur ainsi que des propositions pour les réduire lors de futures mesures sont présentées. Les faisceaux du collisionneur RHIC ont un courant élevé ce qui n'est pas optimal pour la détermination de la luminosité absolue mais a permis d'observer certains effets faisceau-faisceau qui n'avaient pas été observé par le passé à RHIC et présentent donc un résultat très intéressant de ce chapitre. Le chapitre 7 présente les résultats obtenus en 2010 au LHC. L'année 2010 a été une année de beaucoup de premères pour le LHC auxquelles j'ai eu la chance de participer. J'ai notamment été impliqué dans l'établissement des premères collisions, les premières optimisations de luminosité. Ces trois contributions sont décrites dans ce chapitre ainsi que les outils développés aﬁn de réaliser ces mesures et plus particulièrement le logiciel d'optimisation et de calibration de la luminosité qui est décrit plus en d étail dans les annexes. Enﬁn l'année 2010 a aussi vu la première calibration de la luminosité utilisant la méthode de Van Der Meer à 3.5TeV. Le protocole de la méthode est présenté ainsi qu'une étude détaillée des erreurs systématiques associées a cette méhode. Ces premières mesures ont permis de déterminer la luminosité avec une précision de 11% largement dominée par les mesures de courant des faisceaux. Pour terminer, des propositions pour améliorer la précision des futures mesures sont présentées. Le dernier chapitre de cette thèse présente des travaux effectués sur les optiques de beta élevés. Ces optiques ont été développées pour les expériences TOTEM et ATLAS et permettront de mesurer précisément les angles de diffusion élastiques des interactions proton-proton et ainsi déterminer leur section efﬁcace. Cette méthode présente un alternative a la méthode de Van Der Meer et devrait en principe donner une mesure de section efﬁcace avec une précision de quelques pour cents. Ces optiques étant très difﬁciles ils ne pourront pas être mis en place avant que le LHC atteigne son énergie nominale de 7TeV par faisceau. Des optiques intermédiaires ont donc aussi été développées et sont présentées brièvement dans ce dernier chapitre.

Laface, Emanuele. "Selected issues for the LHC luminosity upgrade". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00377619.

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Abstract (sommario):

Le grand collisionneur d'hadrons (LHC) a commencé les opérations de faisceau de protons le 10 septembre 2008. Respectant le programme prévu pour les prochaines années, le LHC devrait démontrer ou réfuter l'existence du boson de Higgs de façon réaliste d'ici 2014. Après cette date il est raisonnable de prévoir l'amélioration de la luminosité de la machine pour explorer en détail la physique des événements rares.
Le présent travail de thèse propose différentes idées pour augmenter la luminosité des expériences ATLAS et CMS, les deux principales expériences du programme scientifique du LHC. Une idée pour l'amélioration de l'acceptance de l'expérience TOTEM est aussi présentée.
L'ensemble des aimants qui réalisent la focalisation finale du faisceau avant la collision ont été pris en considération pour augmenter la luminosité dans les zones expérimentales. Les nouvelles configurations ont été étudiées en utilisant des méthodes d'optique des accélérateurs et de dynamique des faisceaux. L'intégration des solutions a été aussi explorée en analysant les énergies déposées dans les différents éléments et les tolérances des alignements.
Un nouveau schéma optique pour augmenter l'acceptance de l'expérience TOTEM utilisant les cristaux de silicium est aussi présenté. Les résultats attendus sont comparés avec les résultats actuels.
Les études ont été menées en utilisant des méthodes analytiques pour les considérations générales et des méthodes numériques pour l'optimisation des paramètres.
Les résultats présentés dans cette thèse ont été publiés et présentés dans différentes conférences et workshops internationaux.

Vázquez, Furelos David. "3D pixel sensors for the high luminosity LHC ATLAS detector upgrade". Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2019. http://hdl.handle.net/10803/669548.

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James, Tom. "A hardware track-trigger for CMS at the High Luminosity LHC". Thesis, Imperial College London, 2018. http://hdl.handle.net/10044/1/60593.

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Abstract (sommario):

The Compact Muon Solenoid (CMS) experiment at the Large Hadron Collider (LHC) is designed to study a wide range of high energy physics phenomena. It employs a large all-silicon tracker within a 3.8 T magnetic solenoid, which allows precise measurements of transverse momentum (pT) and vertex position. This tracking detector will be upgraded to coincide with the installation of the High-Luminosity LHC, which will provide up to about 10^35 / cm^2 / s to CMS, or 200 collisions per 25 ns bunch crossing. This new tracker must maintain the nominal physics performance in this more challenging environment. Novel tracking modules that utilise closely spaced silicon sensors to discriminate on track pT have been developed that would allow the readout of only hits compatible with pT > 2−3 GeV tracks to off-detector trigger electronics. This would allow the use of tracking information at the Level-1 trigger of the experiment, a requirement to keep the Level-1 triggering rate below the 750 kHz target, while maintaining physics sensitivity. This thesis presents a concept for an all Field Programmable Gate Array (FPGA) based track finder using a fully time-multiplexed architecture. A hardware demonstrator has been assembled to prove the feasibility and capability of such a system. The track finding demonstrator uses a projective binning algorithm called a Hough Transform to form track-candidates, which are then cleaned and fitted by a combinatorial Kalman Filter. Both of these algorithms are implemented in FPGA firmware. This demonstrator system, composed of eight Master Processor Virtex-7 (MP7) processing boards, is able to successfully find tracks in one eighth of the tracker solid angle at a time, within the expected 4 μs latency constraint. The performance for a variety of physics scenarios is studied, as well as the proposed scaling of the demonstrator to the final system and new technologies.

POULIOS, STAMATIOS. "Data compression for the CMS pixel detector at High-Luminosity LHC". Doctoral thesis, Università di Siena, 2017. http://hdl.handle.net/11365/1013403.

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Abstract (sommario):

The High Luminosity run of the Large Hadron Collider (HL-LHC), foreseen to start in ~2026, will increase the delivered luminosity by roughly an order of magnitude compared to its original design, allowing to collect a statistics of about 3000 fb^(-1) . This large amount of data will consent a deeper study of the Standard Model of particle physics, searching for physics beyond it. In order to sustain the high collision rate and higher radiation doses, as well as to increase the precise reconstruction of the charged track trajectories, a new Silicon Pixel detector will be installed in the CMS experiment. This will guarantee better impact parameter measurements to detect b-quarks and tau-leptons from the top-quark and Higgs-boson decays, which are believed to offer the best opportunities to investigate physics beyond the Standard Model. Such an improved Silicon Pixel detector will require unprecedented radiation tolerance (up to 1 Grad) and should offer "intelligent" data processing in the front-end chip, while keeping low power and low material budget. The readout chip will be developed in planar 65 nm technology. This is the first time that this technology will be used in High-Energy physics experiments, due to the complexity of the rules for designing the analogue and digital circuitries: it is more radiation tolerant and less power hungry with respect to technologies used so far and allows to develop more logic in the device area. This thesis describes the impact of the foreseen upgraded Silicon Pixel detector on the physics of CMS at HL-LHC through the precise measurement of charged track trajectories, by the reduction of the material budget using less readout cables through lossless data compression algorithms embedded in the pixel readout chip. The outcome is not only the reduction of the material budget due to the reduction of the number of cables, but also the further transmission stages can be reduced improving the power consumption of the silicon detector. Two lossless data compression techniques are studied, based on Huffman and arithmetic coding. The selection of these encoding methods was established by the implementation requirements. The data compression should be as simple as possible to avoid complex designs that lead to big and power consuming circuitry. In addition the compression should be very fast due to the very high readout rate of 750 MHz. The results give various solutions with compression ratios ranging between 1.2 and 2.9 depending on the implementation complexity. This activity has been developed within the projects INFIERI (FP7-PEOPLE-2012-ITN, project number 317446), CHIPIX65 and RD53, respectively funded by EU, INFN and CERN.

Gkougkousis, Evangelos. "Etudes de bruit du fond dans le canal H→ZZ*→4l pour le Run 1 du LHC. Perspectives du mode bbH(→γγ) et études d'un système de détecteur pixel amélioré pour la mise à niveau de l'expérience ATLAS pour la phase HL-LHC". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS063/document.

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Abstract (sommario):

La première prise des données du LHC (2010-2012) a été marquée par la découverte du boson scalaire, dit boson de Higgs. Sa masse a été mesurée avec une précision de 0.2% en utilisant ses désintégrations en deux photons et celles en deux bosons Z donnant quatre leptons dans l’état final. Les couplages ont été estimés en combinant plusieurs états finaux, tandis que la précision sur leur mesure pourra bénéficier énormément de la grande statistique qui sera accumulée pendant les prochaines périodes de prise des données au LHC (Run 2, Phase 2).Le canal H→ZZ*→4 leptons, a un rapport d'embranchement réduit mais présente un faible bruit de fond, ce qui le rend attractif pour la détermination des propriétés du nouveau boson. Dans cette thèse, l’analyse conduite pour la mise en évidence de ce mode dans l’expérience ATLAS est détaillée, avec un poids particulier porté à la mesure et au contrôle du bruit de fond réductible en présence d’électrons.Dans le cadre de la préparation de futures prises de données à très haute luminosité, prévues à partir de 2025, deux études sont menées:La première concerne l’observabilité du mode de production du boson de Higgs en association avec des quarks b. Une analyse multivariée, basée sur des données simulées, confirme un très faible signal dans le canal H→2 photons.La seconde concerne la conception et le développement d’un détecteur interne en silicium, adapté à l’environnement hostile, de haute irradiation et de taux d’occupation élevée, attendues pendant la Phase 2 du LHC. Des études concernant l’optimisation de la géométrie, l’amélioration de l’efficacité ainsi que la résistance à l’irradiation ont été menées. A travers des mesures SiMS et des simulations des procédés de fabrication, les profiles de dopage et les caractéristiques électriques attendues pour des technologies innovantes sont explorés. Des prototypes ont été testés sous faisceau et soumis à des irradiations, afin d’évaluer les performances du détecteur et celles de son électronique associée
The discovery of a scalar boson, known as the Higgs boson, marked the first LHC data period (2010-2012). Using mainly di-photon and di-Z decays, with the latest leading to a four leptons final state, the mass of the boson was measured with a precision of <0.2%. Relevant couplings were estimated by combining several final states, while corresponding uncertainties would largely benefit from the increased statistics expected during the next LHC data periods (Run 2, Phase 2).The H→ZZ*→4l channel, in spite of its suppressed brunching ratio, benefits from a weak background, making it a prime choice for the investigation of the new boson’s properties. In this thesis, the analysis aimed to the observation of this mode with the ALTAS detector is presented, with a focus on the measurement and control of the reducible electron background.In the context of preparation for future high luminosity data periods, foreseen from 2025 onwards, two distinct studies are conducted:The first concerns the observability potential of the Higgs associated production mode in conjunction with two b-quarks. A multivariate analysis based on simulated data confirms a very weak expected signal in the H→di-photon channel.The second revolves around the conception and development of an inner silicon detector capable of operating in the hostile environment of high radiation and increased occupancy, expected during LHC Phase 2. Main studies were concentrated on improving radiation hardness, geometrical and detection efficiency. Through fabrication process simulation and SiMS measurements, doping profiles and electrical characteristics, expected for innovative technologies, are explored. Prototypes were designed and evaluated in test beams and irradiation experiments in order to asses their performances and that of associated read-out electronics

Gasperini, Simone. "Performance of the CMS barrel muon trigger algorithms for high luminosity LHC". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/17740/.

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Abstract (sommario):

In questa tesi sono state misurate le prestazioni di un nuovo algoritmo per il trigger muonico locale delle camere a deriva di CMS (Compact Muon Solenoid). L'algoritmo è stato sviluppato e proposto da un gruppo di ricercatori dell'INFN di Padova, in vista del futuro upgrade sull'acceleratore di particelle LHC (Large Hadron Collider), che diventerà High Luminosity LHC, ed il rispettivo upgrade di CMS. In particolare, sono stati svolti studi sulle efficienze e sulle risoluzioni spaziali del nuovo algoritmo comparandole con quelle del sistema di trigger attualmente in uso. Questo lavoro è stato realizzato sviluppando uno strumento di analisi che sfrutta il pacchetto software di ROOT. Le misure di efficienza e risoluzione sono state ottenute con il metodo del Tag & Probe, utilizzando un campione di dati raccolti durante il run di collisioni protone-protone nel settembre 2018.

Succi, Giovanni. "Analysis of impregnated Niobium-Tin coils for the High-luminosity LHC magnets". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/17800/.

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Abstract (sommario):

The High-luminosity project of the LHC calls for the employment of a new technology of superconducting magnets, which will make use of a material never used before, Nb3Sn. Some of the dipole magnets will be replaced inside the accelerator to enhance the collimating system of the beams and will be capable of producing magnetic fields in the order of 12 T, against the 8 T of the present machine. Experimental tests were conducted at the cryogenic laboratory at CERN to study the thermal behavior of a sample of the 11 T dipole under AC losses, with typical values of the input power density in the order of the mW/cmᵌ. The sample was inserted into an open box of insulator, to get closer to real operation. This thesis, which was carried out at the MSC (Magnets, Superconductors and Cryostats) Group at CERN, regards the development of a 1-D model of a radial line crossing the middle plane of a quadrant of the magnet. It is also representative of the materials in the section and it was used with the aim to study the temperature evolution and steady-state profiles in response to heat injections in the conductors, similar to those provided in the experiment. The same model was adapted to reproduce results of quench tests carried out at the SM-18 facility on short models of the 11 T dipole. In such tests, inductive heaters were energized to release heat in the magnet, in order to trigger the quench phenomenon, starting from given operating conditions of current and field. Using magnetic field maps together with the parametrization of the superconducting material, it was possible to derive local values of the T_cs, thus employing the magnet as a temperature probe. This work presents a detailed description of the model and of the hypothesis made to run the simulations, together with its validation obtained through the comparison with experimental tests cited above.

Più fonti

Libri sul tema "High luminosty LHC":

Wiik-Fuchs, Liv. Search for heavy lepton resonances decaying to a Z Boson and a lepton in proton-proton at [radical]s: 8 TeV with the ATLAS detector and investigations of radiation tolerant silicon strip detectors for the high-luminosity LHC upgrade of the ATLAS inner detector. Freiburg: Universität, 2016.

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James, Thomas Owen. Hardware Track-Trigger for CMS: At the High Luminosity LHC. Springer International Publishing AG, 2020.

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James, Thomas Owen. A Hardware Track-Trigger for CMS: At the High Luminosity LHC. Springer, 2019.

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Campbell, John, Joey Huston e Frank Krauss. Summary. Oxford University Press, 2018. http://dx.doi.org/10.1093/oso/9780199652747.003.0010.

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Abstract (sommario):

T he book concludes with a short summary of some of the lessons learned from the LHC. This includes a discussion of the theoretical improvements required to leverage the most possible information from future high-luminosity running. The chapter also provides a short overview of considerations for potential higher-energy hadron colliders.

Capitoli di libri sul tema "High luminosty LHC":

Bastianin, Andrea. "Findings from the LHC/HL-LHC Programme". In The Economics of Big Science, 71–77. Cham: Springer International Publishing, 2020. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-52391-6_10.

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Abstract (sommario):

Abstract This note summarizes the results of a social Cost–Benefit Analysis (CBA) of the High Luminosity upgrade of the Large Hadron Collider (HL-LHC). The social CBA methodology is well-suited to assess social costs and benefits of the HL-LHC up to 2038. The analysis shows that the ratio between incremental benefits and incremental costs of the HL-LHC with respect to operating the LHC under normal consolidation (i.e. without high-luminosity upgrade) is slightly over 1.7, meaning that each Swiss Franc invested in the HL-LHC upgrade project pays back approximately 1.7 CHF in societal benefits. The rest of the note is organized as follows. We first discuss the merits of CBA; next, we present the methodology and discuss the results.

Karacheban, Olena. "Upgrade of the Luminometers for High Luminosity LHC". In Luminosity Measurement at the Compact Muon Solenoid Experiment of the LHC, 93–123. Cham: Springer International Publishing, 2018. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-93139-5_6.

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Gutleber, Johannes. "Rethinking the Socio-economic Value of Big Science: Lessons from the FCC Study". In The Economics of Big Science, 45–51. Cham: Springer International Publishing, 2020. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-52391-6_7.

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Abstract (sommario):

Abstract Investing in fundamental research is often considered a risky venture. The costs of designing, developing and building new research instruments, the long timelines for the construction and operation of these infrastructures and the sophistication of the enabling technologies—often calling for further R&D investments to meet the market needs—are among the factors that enter into the debate around the investment in fundamental research. In this brief essay we discuss certain results from previous Cost-Benefit Analysis studies for the LHC and the High-Luminosity (HL-LHC) upgrade and lessons concerning the socio-economic impact that these facilities have beyond the core scientific mission. We conclude with some key considerations that can inform the design of a new research infrastructure for the post-LHC era like the proposed Future Circular Collider and point to certain directions for future interdisciplinary research to better understand ways for impact assessment.

Behner, Frank. "Precision Measurements of Structure Function and Parton Luminosity at LHC". In International Europhysics Conference on High Energy Physics, 1136–39. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1999. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-59982-8_216.

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Pitters, Florian. "The CMS High-Granularity Calorimeter for Operation at the High-Luminosity LHC". In Springer Proceedings in Physics, 7–11. Singapore: Springer Singapore, 2018. http://dx.doi.org/10.1007/978-981-13-1316-5_2.

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Zlobin, Alexander V. "Nb3Sn 11 T Dipole for the High Luminosity LHC (FNAL)". In Nb3Sn Accelerator Magnets, 193–222. Cham: Springer International Publishing, 2019. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-16118-7_8.

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Bordini, Bernardo, Luca Bottura, Arnaud Devred, Lucio Fiscarelli, Mikko Karppinen, Gijs de Rijk, Lucio Rossi, Frédéric Savary e Gerard Willering. "Nb3Sn 11 T Dipole for the High Luminosity LHC (CERN)". In Nb3Sn Accelerator Magnets, 223–58. Cham: Springer International Publishing, 2019. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-16118-7_9.

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Tang, F. "Upgrade of the ATLAS Tile Calorimeter for the High Luminosity LHC". In Springer Proceedings in Physics, 22–30. Singapore: Springer Singapore, 2018. http://dx.doi.org/10.1007/978-981-13-1316-5_5.

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Meschini, M., M. Boscardin, G. F. Dalla Betta, M. Dinardo, G. Giacomini, D. Menasce, R. Mendicino et al. "Pixel Detector Developments for Tracker Upgrades of the High Luminosity LHC". In Springer Proceedings in Physics, 349–55. Singapore: Springer Singapore, 2018. http://dx.doi.org/10.1007/978-981-13-1316-5_65.

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Titov, Arsenii. "Heavy Neutral Leptons in the $$N_R$$SMEFT and the High-Luminosity LHC". In Springer Proceedings in Physics, 73–82. Cham: Springer International Publishing, 2023. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-30459-0_8.

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Atti di convegni sul tema "High luminosty LHC":

Zhu, Hongbo. "ATLAS Upgrades Towards the High Luminosity LHC". In LHC on the March. Trieste, Italy: Sissa Medialab, 2013. http://dx.doi.org/10.22323/1.186.0006.

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Lankford, A. J. "Computing and data handling requirements for SSC and LHC experiments". In Computing for high luminosity and high intensity facilities. AIP, 1990. http://dx.doi.org/10.1063/1.39559.

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KAIDALOV, A. B. "DIFFRACTION OF HADRONS AT HIGH ENERGIES". In Forward Physics and Luminosity Determination at LHC. WORLD SCIENTIFIC, 2001. http://dx.doi.org/10.1142/9789812810915_0001.

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Koratzinos, Michael. "LEP3: a possible low-cost high-luminosity Higgs factory". In LHC on the March. Trieste, Italy: Sissa Medialab, 2013. http://dx.doi.org/10.22323/1.186.0017.

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VOROBYOV, A. A. "DIFFRACTION SCATTERING AT HIGH ENERGIES (outlook from 1980s)". In Forward Physics and Luminosity Determination at LHC. WORLD SCIENTIFIC, 2001. http://dx.doi.org/10.1142/9789812810915_0004.

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Savin, Alexander. "EW measurements at High-Luminosity LHC". In 7th Annual Conference on Large Hadron Collider Physics. Trieste, Italy: Sissa Medialab, 2019. http://dx.doi.org/10.22323/1.350.0242.

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Ravera, Fabio. "The CMS Outer Tracker for the High Luminosity LHC". In The CMS Outer Tracker for the High Luminosity LHC. US DOE, 2023. http://dx.doi.org/10.2172/1958453.

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Catmore, James. "Computing and software for the High Luminosity LHC". In 40th International Conference on High Energy physics. Trieste, Italy: Sissa Medialab, 2020. http://dx.doi.org/10.22323/1.390.0009.

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Rapporti di organizzazioni sul tema "High luminosty LHC":

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Marinozzi, V., e M. Baldini. US High-Luminosity LHC Accelerator Upgrade Program (AUP). Office of Scientific and Technical Information (OSTI), gennaio 2020. http://dx.doi.org/10.2172/1594131.

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Apollinari, G., I. Béjar Alonso, O. Brüning, M. Lamont e L. Rossi. High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) : Preliminary Design Report. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), dicembre 2015. http://dx.doi.org/10.2172/1365580.

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Sabbi, GianLuca, e Xiaorong Wang. Design Study of the High Luminosity LHC Recombination Dipole (D2). Office of Scientific and Technical Information (OSTI), maggio 2014. http://dx.doi.org/10.2172/1164211.

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Raubenheimer, T. High Luminosity Options for the JLC.NLC at 500 GeV cms(LCC-0004). Office of Scientific and Technical Information (OSTI), aprile 2004. http://dx.doi.org/10.2172/826904.

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Simos, Nikolaos. BNL Irradiation Damage Studies of the Metal Matrix Composite Mo-GR Considered for High Luminosity LHC Collimator Upgrade. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), febbraio 2016. http://dx.doi.org/10.2172/1473633.

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Nosochkov, Y. Beam Losses in the NLC Extraction Line for High Luminosity Beam Parameters (LCC-0049). Office of Scientific and Technical Information (OSTI), marzo 2004. http://dx.doi.org/10.2172/826828.

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Thompson, K. High-Luminosity NLC Designs with Near-Equal Horizontal and Vertical Beta Functions(LCC-0022). Office of Scientific and Technical Information (OSTI), aprile 2004. http://dx.doi.org/10.2172/826890.

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