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Tese

Caracterização do ASIC SAMPA em função das condições físicas do ambiente de operação do experimento ALICE do LHC (2019)

  • Authors:
  • Autor USP: XAVIER JUNIOR, RIVALDO VIEIRA - IF
  • Unidade: IF
  • Sigla do Departamento: FNC
  • DOI: 10.11606/D.43.2019.tde-25062025-121659
  • Subjects: INSTRUMENTAÇÃO (FÍSICA); CIRCUITOS INTEGRADOS LSI; FÍSICA EXPERIMENTAL; LHC
  • Keywords: CONFIABILIDADE; ELETRÔNICA DE LEITURA; INSTRUMENTAÇÃO PARA ALTAS ENERGIAS; INSTRUMENTATION FOR HIGH ENERGY PHYSICS; READOUT ELECTRONICS; RELIABILITY
  • Agências de fomento:
  • Language: Português
  • Abstract: Os estudos com íons pesados relativísticos no Large Hadron Collider(LHC) têm como objetivo a compreensão das propriedades fundamentais da cromodinâmica quântica (QCD). Estes estudos permitirão uma caracterização detalhada do plasma de quarks e glúons (Quark Gluon Plasma - QGP) e a natureza da transição de fase entre este plasma e a matéria hadrônica ordinária. Um dos quatro grandes experimentos presentes no LHC dedicado a essas investigações é o A Large Ion Collider Experiment (ALICE), que se dedica ao estudo de eventos provenientes da colisão de íons pesados. O LHC passa, desde o início de 2019, por um período de inoperação denominado \textit{Long Shutdown 2} (LS2). Durante este período, o acelerador e vários detectores dos seus experimentos passarão por um programa de melhoramentos e atualizações. Após o LS2, a luminosidade no ALICE para colisões Pb-Pb será aumentada, atingindo uma taxa de interação de 50 kHz, sendo atualmente limitada à 500 Hz para colisões Pb-Pb. Tais condições permitirão um aumento significativo da sensibilidade do experimento a observáveis raras. Este programa de atualizações prevê a mudança do sistema de leitura de da \textit{Time Projection Chamber} (TPC), hoje equipada com detectores do tipo \textit{Multi Wire Proportional Chamber} (MWPC) , que serão substituídos por detectores tipo \textit{Gas Electron Multiplier} (TPC). Além dessa mudança, existe a necessidade de aumento da taxa de leitura de eventos na Câmara de Múons (MCH), trocando a eletrônica de aquisição destes detectores por sistemas de leitura capazes de operar de maneira contínua, além de lidar com sinais negativos oriundos do GEM. Um novo circuito integrado de aplicação específica (Applied Specific Integrated Circuit - ASIC), chamado SAMPA, foi projetado e desenvolvido para ser embarcado no sistema de leitura desses dois detectores, atendendo as demandas do programa de melhoramentos.O SAMPA teve sua arquitetura projetada e desenvolvida pelo Laboratório de Sistemas Integrados da Escola Politécnica da USP (LSI - EPUSP) e foi testado e validado pelo High Energy Physics and Instrumentation Center do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (HEPIC). O SAMPA integra as funcionalidades que, no caso do TPC, eram até então realizadas por dois ASICs diferentes, PASA e ALTRO, em um único dispositivo, integrando um sistema analógico e digital. O HEPIC ficou responsável pela maioria dos testes para estudar o desempenho do SAMPA e por verificar se sua performance atende aos requisitos do programa de atualizações. Além das funcionalidades elétricas específicas, é também importante entender o desempenho do SAMPA em função de determinadas variáveis físicas do ambiente de operação do TPC e do MCH a fim de caracterizar sua confiabilidade. Este projeto de pesquisa tem como objetivo a construção da estrutura experimental e a realização dos testes para caracterizar o desempenho do SAMPA em função da temperatura ambiente, efeitos de campo magnético intenso e a ocorrência de Single Event Effects (SEE) em ambientes com incidência de radiação ionizante a fim de validar e estudar a confiabilidade do asic SAMPA para operação no ambiente do ALICE.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 14.10.2019
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI
    Informações sobre o DOI: 10.11606/D.43.2019.tde-25062025-121659 (Fonte: oaDOI API)
    • Este periódico é de acesso aberto
    • Este artigo é de acesso aberto
    • URL de acesso aberto
    • Cor do Acesso Aberto: gold
    • Licença: cc-by-nc-sa
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      XAVIER JUNIOR, Rivaldo Vieira. Caracterização do ASIC SAMPA em função das condições físicas do ambiente de operação do experimento ALICE do LHC. 2019. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2019. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-25062025-121659/pt-br.php. Acesso em: 08 jan. 2026.

    • APA

      Xavier Junior, R. V. (2019). Caracterização do ASIC SAMPA em função das condições físicas do ambiente de operação do experimento ALICE do LHC (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-25062025-121659/pt-br.php

    • NLM

      Xavier Junior RV. Caracterização do ASIC SAMPA em função das condições físicas do ambiente de operação do experimento ALICE do LHC [Internet]. 2019 ;[citado 2026 jan. 08 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-25062025-121659/pt-br.php

    • Vancouver

      Xavier Junior RV. Caracterização do ASIC SAMPA em função das condições físicas do ambiente de operação do experimento ALICE do LHC [Internet]. 2019 ;[citado 2026 jan. 08 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-25062025-121659/pt-br.php

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