Průběžná zpráva o realizaci projektu LG12007

Podobné dokumenty
Standardní model a kvark-gluonové plazma

Kalorimetr Tilecal a rekonstrukce signálu. Seminář FzÚ, Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK 1

Co pálí studenty ČVUT. Vojtěch Petráček

Jana Nováková Proč jet do CERNu? MFF UK

2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru

2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru

Theory Česky (Czech Republic)

Experiment ATLAS. Shluky protiběžných částic se srážejí každých 25 ns. tj. s frekvencí. Počet kanálů detektoru je 150 mil.

Vědci se zabývali nanotechnologiemi i reakcemi bakterií a virů na extrémní prostředí stratosféry

Centrum rozvoje technologií pro jadernou a radiační bezpečnost: RANUS - TD

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV RADIOELEKTRONIKY. OPTICKÝ SPOJ LR-830/1550 Technický popis

Fyzika atomového jádra

Referát z atomové a jaderné fyziky. Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace)

Kosmické záření a jeho detekce stanicí CZELTA

Projekt FRVŠ č: 389/2007

A Large Ion Collider Experiment

Úloha č.: I Název: Studium relativistických jaderných interakcí. Identifikace částic a určování typu interakce na snímcích z bublinové komory.

Detektory kovů řady Vistus

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I

LEPTONY. Elektrony a pozitrony a elektronová neutrina. Miony a mionová neutrina. Lepton τ a neutrino τ

Měření kosmického záření

V001 Dokončení a kalibrace experimentálních zařízení v laboratoři urychlovače Tandetron

Koordinuje: Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. LIV. Akademické fórum,

Urychlovače částic principy standardních urychlovačů částic

Technická specifikace předmětu zakázky

Předpokládané uznané náklady na řešení projektu v roce 2010

Expozice kosmickému záření na palubách letadel a vesmírných lodí

Český výzkum v evropském měřítku české know-how v CERN

MX-10 pixelový částicový detektor

Elektromagnetická kalorimetrie a rekonstrukce π0 na ALICI. Jiri Kral University of Jyväskylä

Mechanika s Inventorem

Kosmické záření a astročásticová fyzika

Mechanika s Inventorem

Zkušenosti zkušební laboratoře ITC v oblasti zkoušení komponentů pro automobilový průmysl

Fotonické sítě jako médium pro distribuci stabilních signálů z optických normálů frekvence a času

INTERAKCE IONTŮ S POVRCHY II.

Halley. Made in Italy GHOST - R. Halley. Vynikající poměr vysoké kvality, bezkonkurenční ceny a nízké energetické spotřeby.

Aspekty radiační ochrany

Společná laboratoř optiky. Skupina nelineární a kvantové optiky. Představení vypisovaných témat. bakalářských prací. prosinec 2011

Mezony π, mezony K, mezony η, η, bosony 1

Aplikace jaderné fyziky (několik příkladů)

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

Měření spektra světelných zdrojů LED Osvětlovací soustavy - MOSV

Návrh stínění a témata k řešení

FA 510 / FA 515 Nové senzory rosného bodu se sofistikovaným servisním konceptem

popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu

Využití lineární halogenové žárovky pro demonstrační experimenty

LC oscilátory s transformátorovou vazbou II

Time-Resolved PIV and LDA Measurements of Pulsating Flow

Podivnosti na LHC. Abstrakt

Kalibrace: Nominální teplota pro kalibraci v laboratoři: (23 ± 2) C Nominální teplota pro kalibraci mimo laboratoř: (23 ± 5) C

Detekce erozně korozního poškozování parovodů (FAC) metodou akustické emise

Studium produkce neutronů v tříštivých reakcích a jejich využití pro transmutaci jaderného odpadu

Zřízení kontrolní místnosti

Měření optických vlastností materiálů

Zápis z 38. jednání Rady ÚJF AV ČR, v. v. i. dne

Křemíkové Driftové Detektory

ČVUT cesta vpřed. doc. RNDr. Vojtěch Petráček, CSc. kandidát na rektora

OPTIMALIZACE NÁVRHU CB VOZOVEK NA ZÁKLADĚ POČÍTAČOVÉHO A EXPERIMENTÁLNÍHO MODELOVÁNÍ. GAČR 103/09/1746 ( )

Návrh frekvenčního filtru

Modulace a šum signálu

M-142 Multifunkční kalibrátor

Prověřování Standardního modelu

Elektronické a optoelektronické součástky

Standardní model částic a jejich interakcí

Neutronové záření ve výzkumných reaktorech. Tereza Lehečková

Detekce nabitých částic Jak se ztrácí energie průchodem částice hmotou?

2 Nd:YAG laser buzený laserovou diodou

VYUŽITÍ A VALIDACE AUTOMATICKÉHO FOTOMETRU V ANALÝZE VOD

Monitorování svazku elektronů a zvýšení jeho stability na mikrotronu MT 25

zve studenty 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, (tedy všech) ročníků

Netradiční měřicí přístroje 4

Úloha 5: Spektrometrie záření α

Kvantové technologie v průmyslu a výzkumu

1. Změřte závislost indukčnosti cívky na procházejícím proudu pro tyto případy:

Měření hmoty Higgsova bosonu podle doby letu tau leptonu

Inteligentní koberec ( )

Lehký topný olej. 0 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva. 1,17 t CO 2 /MWh elektřiny

ČÁSTICOVÁ ZLATÁ LÉTA ŠEDESÁTÁ

Přehled produktových řad. OL1 Přesné vedení v dráze v plném spektru SENZORY PRO MĚŘENÍ VZDÁLENOSTI

První studentský seminář CZELTA se konal na Gymnáziu Pardubice

Monitor mikroklimatu v pracovním prostředí QUESTemp 36

Příklady Kosmické záření

Systémy pro měření, diagnostiku a testování prototypů II. Odůvodnění vymezení technických podmínek podle 156 odst. 1 písm. c) ZVZ

Fyzika 6. ročník. přesahy, vazby, mezipředmětové vztahy průřezová témata. témata / učivo. očekávané výstupy RVP. očekávané výstupy ŠVP

Zeemanův jev. Pavel Motal 1 SOŠ a SOU Kuřim, s. r. o. Miroslav Michlíček 2 Gymnázium Vyškov

Fyzika II, FMMI. 1. Elektrostatické pole

SLO/PGSZZ Státní doktorská zkouška Sdz Z/L. Povinně volitelné předměty 1 - jazyková průprava (statut bloku: B)

FVZ K13138-TACR-V004-G-TRIGGER_BOX

Zajímavosti z konference. Ing. Petr Paluska, Klinika onkologie a radioterapie, FN Hradec Králové

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I. 1. Základy měření

MKP simulace integrovaného snímače

LuminiGrow 200R1 svítidlo je ideální pro vnitřní pěstování včetně řízkování, vegetace, růstové fáze a kvetoucí fáze. Odvod tepla

Mˇ eˇren ı ˇ cetnost ı (Poissonovo rozdˇ elen ı) 1 / 56

VYHODNOCOVACÍ JEDNOTKA A VELMI RYCHLÝ PŘEVODNÍK

ELEKTRONIKA PRO ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLU

Charakteristiky laseru vytvářejícího světelné impulsy o délce několika pikosekund

Elementární částice. 1. Leptony 2. Baryony 3. Bosony. 4. Kvarkový model 5. Slabé interakce 6. Partonový model

Česká zrcadla pod Andami. Martin Vlček

Transkript:

Průběžná zpráva o realizaci projektu LG12007 Název projektu: STUDIUM JADERNÉ HMOTY V EXTRÉMNÍCH PODMÍNKÁCH - EXPERIMENTY CBM A HADES Příjemce účelové podpory: Řešitel projektu: Spolupříjemce: Spoluřešitel: Ústav jaderné fyziky AV ČR, v.v.i. RNDr. Pavel Tlustý, CSc. České vysoké učení technické v Praze RNDr. Vojtěch Petráček, CSc. Cílem projektu je účast českých fyziků a studentů z ÚJF Řež a FJFI na plánování a přípravě experimentu CBM a HADES na novém urychlovacím komplexu FAIR v GSI Darmstadt. Skupiny fyziků z obou institucí jsou členy mezinárodní spolupráce CBM, většina účastníků projektu z ÚJF jsou zakládajícími členy spolupráce HADES. Cílem experimentu CBM je studovat vysoce stlačenou jadernou hmotu vznikající v jádro-jaderných srážkách prostřednictvím detekce hadronů, leptonů a fotonů. Obdobné podmínky se jinde v přírodě vyskytují pouze uvnitř neutronových hvězd, respektive při vzniku vesmíru. Díky unikátní vysoké intenzitě svazku na urychlovači FAIR, podstatně vyšší než nyní dostupné například v centru RHIC (USA), tak bude možné detailní studium vzácných jevů jako např. produkce částic s open charmem a di-leptonový rozpad vektorových mezonů tedy sond přinášejících nejcennější informaci o stavu hmoty s extrémně vysokou baryonovou hustotou. Tato oblast výzkumu přímo navazuje na současné mezinárodní experimentální aktivity českých skupin, které jsou zakládajícími členy mezinárodní spolupráce CBM. Při vývoji a budování experimentu CBM se podílíme na vývoji a výrobě hadronového kalorimetru PSD na měření projektilových fragmentů ( Projectile Spectator Detector ) Součástí projektu FAIR je také použití existujícího detektoru HADES, vybudovaného s význačným příspěvkem ČR a instalovaného na svazku urychlovače SIS18 pro studium reakcí při energiích do 2 A GeV v GSI. Detektor HADES se v současnosti připravuje k použití v první fázi projektu FAIR pro experimenty s energií svazku do 10 A GeV. Spektrometr HADES je dedikované zařízení pro studium di-leptonového rozpadu vektorových mezonů. V rámci aktivit týkajících se doplnění experimentu HADES spolupracujeme se skupinami z Ruska, Polska a Německa na vývoji nového subsystému HADESu, elektromagnetického kalorimetru, umožňujícího efektivní využití HADESu na svazku urychlovače SIS100 v rámci FAIR. A. Změny v projektu V roce 2013 nedošlo k žádným podstatným změnám v projektu oproti původní žádosti. B. Změny v řešitelském týmu Od června 2013 s námi začal spolupracovat Ing. Vasily Mikhaylov, ze začátku 4 měsíce na pracovním pobytu, a od října 2013 jako doktorand na FJFI. Kromě studia problematiky kalorimetrů se podílí na přípravě a testech prototypů elektronických modulů pro hadronový kalorimetr PSD. Aktuální složení týmu: vědečtí pracovníci: ÚJF: A. Kugler, V. Kushpil, O. Svoboda, P. Tlustý FJFI: V. Petráček, J. Bielčik odborný pracovník: J. Hampl postdoktorand Y. Sobolev (ÚJF), doktorand V. Mikhaylov (ÚJF), diplomant L. Chlad (ÚJF) 1

C. Plnění úkolů projektu v roce 2013 Na druhý rok řešení byl stanoven následující dílčí cíl (E002): a) Návrh a pro část detektoru výroba finální konfigurace monitorovacího systému detektoru ECAL. b) Provedení simulace určení roviny srážky s pomocí detektoru PSD. c) Výroba prototypové verze kalibračního systému a řídícího systému pro detektor PSD. Kromě těchto úkolů jsme pokračovali v testech modulů elektromagnetického kalorimetru, tato aktivita je popsána v bodě a) společně s vývojem monitorovacího systému, s nímž úzce souvisí. Úkol E002 považujeme za splněný, vyrobili jsme monitorovací systém pro 10 detektorů ECAL, který je možné po získání dostatečných finančních prostředků (které jsou mimo možnosti daného projektu) rozšířit na celý detektor. Dále jsme provedli simulace určení roviny srážky s pomocí detektoru PSD, nutné pro další simulace experimentů na CBM. Vyrobili jsme prototypové verze kalibračního a řídícího systému pro detektor PSD. Popis práce a výsledky za rok 2013 jsou uvedeny v následujícím textu. Charakterizace činností provedených v roce 2013: a) Příprava monitorovacího systému detektoru ECAL a testy detektorů Pro průběžný monitoring stability detektoru ECAL jsme v roce 2013 vyvinuli optický systém, který přivádí dobře definované záblesky světla přímo do olovnatého skla, a na výstupu z detektoru pozorujeme standartní signál prakticky identický se signálem buzeným kosmickými miony, viz Obr. 1. Obr. 1 Srovnání tvaru signálu z modulu buzeného kosmickými miony a LED pulsem. Zakoupili jsme optické vlákno CERAMOPTEC multimódového typu s parametry optimalizovanými pro modré světlo. Vlákno je na konci osazeno standartním LC konektorem, který spolu s pružností vlákna umožňuje snadnou manipulaci a zapojení. Druhý konec vlákna dotýkající se olovnatého skla je zpevněn a vyleštěn, viz Obr 2. Toto vlákno jsme úspěšně otestovali, a jelikož splňuje veškeré na něj kladené požadavky, začali jsme s ním standardně vybavovat všechny nově montované moduly kalorimetru. 2

Obr. 2 Třípalcový fotonásobič Hamamatsu s optickým vláknem a distančním rámečkem (vlevo). LC konektor optického vlákna na zadní straně modulu s jednopalcovým fotonásobičem Hamamatsu (vpravo). Pro distribuci optického signálu do jednotlivých modulů byla ve spolupráci s firmou CPM a kolegy z optických laboratoří MFF UK sestavena druhá verze optického děliče. Systém se skládá z LED diody umístěné ve středu konické čočky, tato čočka zajistí homogenní rozptyl světla do přesně definovaného poloměru, na němž jsou umístěny konce optických vláken (současná verze má deset vláken). Vlákna jsou umístěna v kovové formě, která byla vyplněna optickou pryskyřicí, a po vytvrzení byl její povrch přeleštěn, takže konce vláken se kolmo dotýkají čočky. Fotografie z montáže děliče jsou na Obr. 3. Tento dělič byl následně otestován zejména s ohledem na množství světla dodávaného do jednotlivých vláken. Dosavadní výsledky ukazují rozdíly mezi jednotlivými vlákny menší než 50%, což je dostatečné pro vyžadované použití. Ve spolupráci s optiky budeme pokračovat v ladění parametrů čočky a diody tak, abychom dosáhli co nejlepších výsledků. Obr. 3 Forma s deseti vloženými vlákny (vlevo). Lití optické pryskyřice do formy (vpravo). V roce 2013 jsme pokračovali s testováním již vyrobených modulů pomocí kosmických mionů. Dokončili jsme výstavbu druhého měřícího stojanu s pěti pozicemi, hlavní část práce spočívala ve výrobě a leštění scintilátorů, výrobě mechanické konstrukce a vlastním sestavení deseti trigrovacích detektorů. Máme tak v současné době dvě nezávislá pracoviště schopná testovat současně po pěti modulech. V průběhu roku 2013 byly dodávány zbývající třípalcové fotonásobiče od firmy Hamamatsu typu R6091 ze současné objednávky (celkem 130 kusů). Tyto fotonásobiče doplní starší 1.5 palcové fotonásobiče EMI typu 9903KB (fotonásobičů EMI máme pouze ~600 z 978 potřebných kusů). Pro nové fotonásobiče bylo z důvodu jejich větší délky potřeba vyvinout a vyrobit novou mechanickou konstrukci, která je drží spolu s olovnatým sklem uvnitř mosazného pokrytí modulu. Tyto moduly byly na počátku roku sestaveny a proměřeny. Zvolené technické řešení se ukázalo jako zcela 3

vyhovující z hlediska mechanické stability i světlotěsnosti. Odporové děliče vlastní výroby pro fotonásobiče Hamamatsu byly intensivně testovány s ohledem na tvar pulsu, šum, odběr proudu, různé intensity zatížení a neshledali jsme rozdíly v porovnání s originálními děliči od Hamamatsu. Z důvodu vysoké ceny třípalcových fotonásobičů jsme přistoupili k testům jednopalcových fotonásobičů Hamamatsu R8619. Ve spolupráci s optickými laboratořemi MFF UK bylo sestaveno pět modulů vybavených těmito fotonásobiči, které byly následně testovány jak pomocí LED pulsů, tak kosmických mionů. První výsledky ukazují, že energetické rozlišení je horší o ~ 3.5% ve srovnání s moduly vybavenými většími fotonásobiči. Tento efekt byl očekáván vzhledem k menší aktivní ploše fotokatody a tedy i menšímu počtu sebraných fotonů. Dalšími měřeními doplněnými o simulace plánujeme nyní prokázat, zdali je toto zhoršení rozlišení akceptovatelné a dostatečně vyvážené úsporou financí. Pro provoz monitorovacího systému je důležitý také zdroj elektrických pulsů pro LED diodu. Standardně zatím používáme laboratorní generátor pulsů Agilent 33250A, který se plně osvědčil pro testování jednoho modulu s jednou LED, má však několik omezení: maximální napětí 5V, proudový limit znemožňující paralelní zapojení více diod, vysoká cena, komplikované dálkové řízení. Navíc není možnost přímé kontroly nad množstvím světla generovaném LED diodu a zpětné vazby kompenzující případné změny. Z těchto důvodů jsme začali pracovat na vývoji vlastního generátoru pulsů. Tato aktivita je popsána v bodě c), protože je společná s vývojem kalibračního systému pro detektor PSD. Aktuální stav technických řešení zvolených při budování elektromagnetického kalorimetru byl doplněn do Technical Design Report (TDR). Tento dokument byl v červnu 2013 oficiálně předložen vedení projektu FAIR a následně odborné komisi k posouzení. Po jeho schválení bude možno žádat o finanční prostředky na pokrytí nákladů vlastní stavby detektoru. b) Simulace určení roviny srážky s pomocí detektoru PSD. Soustředili jsme se zejména na nalezení optimálního generátoru částic (transportního) modelu popisujícího kolektivní tok částic pro reakce těžkých iontů s energii svazku 2-10 GeV na nukleon. Pro tento účel byla v roce 2012 na počítačovém klastru skupiny těžkých iontů v ÚJF Řež instalována aktuální verze programového zabezpečení potřebného pro simulace. Byl instalován generátor reakcí těžkých iontů založený na transportním modelu UrQMD (UtraRelativistic Quantum Molecular Dynamics). Přesnost určení roviny srážky (definované vektorem svazku projektilů a vektorem parametru srážky) je dána intenzitou kolektivního toku reakčních produktů účastníků reakce i pozorovatelů, tedy fragmentů projektilu a terčíku přímo se nezúčastňujících se reakce. Při simulaci rekonstrukce reakční roviny jsme zjistili, že simulovaný kolektivní tok nejčastěji používaných generátorů částic (UrQMD, Shield) je v oblasti energií svazku 2-10 GeV na nukleon až o 50% slabší než jak ukazují experimentální data. Z tohoto důvodu je i reakční rovina velmi špatně definovaná, a vstup z těchto generátorů je nevhodný pro simulaci této schopnosti detektoru. Během roku 2013 jsme systematicky hledali vhodnější konfiguraci těchto generátorů (vstupní parametry) a testovali další modely (např. IQMD, BUU). Výsledek je zobrazen na Obr. 4. Pro posouzení správnosti modelů jsme použili data o kolektivním toku částic v reakcích Au+Au naměřená v dosavadních experimentech na AGS Brookhaven a GSI Darmstadt. Je zjevné, že naprostá většina transportních modelů v oblasti energií 1-10 A GeV vykazuje ve srovnání s experimentálními data velmi slabý kolektivní tok. Podařilo se nám získat dobrého souhlasu pro model UrQMD do energie 4 A GeV (s vhodným nastavením vstupních parametrů). Také model IQMD popisuje tok dobře, je ale aplikovatelný jen do energie pod 2,5 A GeV. Data byla diskutována na poradách CBM, a v současné době se ve spolupráci s autory modelů rozvíjejí aktivity, jak dosáhnout dobrého popisu tohoto jevu. 4

Obr. 4 Parametr kolektivního toku částic F y v reakcích Au+Au jako funkce energie svazku. Černé body označují experimentální data, barevné body výsledky simulací. c) Výroba prototypové verze kalibračního systému a řídícího systému pro detektor PSD. Testovali jsme systém pro monitorování časové stability odezvy detektoru založený na světelných signálech z LED diody. Světelný signál z LED diody generovaný krátkým elektronickým pulsem (šířka cca 10 ns) budí velmi podobnou odezvu světelného snímače, v tomto případě APD diody, jako světelný záblesk scintilátoru po průběhu nabité částice. Stabilní signál z LED diody umožňuje zjistit časovou závislost velikosti odezvy detektoru včetně celého elektronického traktu, a provést příslušné korekce. Současně budou tyto signály použity k testům prototypů modulů FE elektroniky pro PSD. Pro tento účel jsme vyvinuli generátor pulsů, u kterého je možné kontrolovat frekvenci v rozsahu 1 Hz 10 khz, šířku pulsu 5 30 ns, amplitudu 0 18V (vysoké hodnoty napětí jsou potřeba v případě použití vysoce svítivé LED). Generátor má dále tepelnou stabilizaci diody pomocí Peltierova článku a zpětnou vazbu reagující na množství dodávaného světla. Prototyp desky je zobrazen na Obr 5. Tento generátor může být v budoucnu použit i pro detektor ECAL. 5

Obr 5 Prototyp generátoru pulsů pro LED. Dále jsme testovali možnost absolutní energetické kalibrace detektoru pomocí kosmického záření. Přitom jsme použili prototyp jedné sekce modulu detektoru PSD vyrobený námi ve spolupráci s kolegy z NRI Moskva. Miony kosmického záření vybrané vhodnými trigrovacími detektory (dva scintilátory vhodných rozměrů) zanechají v detektoru odezvu ve formě peaku s relativně malým rozptylem, a jsou tedy vhodné pro absolutní energetickou kalibraci všech 450 nezávislých sekcí detektoru. Schema testu a fotografie detektorů jsou ukázány na Obr. 6. Výsledky ukazují, že je možné i přes nevýhodnou pozici vertikálně umístěných tenkých scintilátorů pozorovat zřetelný peak v ADC spektru, a tak nastavit zisk jednotlivých APD diod na stejnou hodnotu. Výsledky byly prezentovány na poradě CBM, v interním reportu skupiny CBM-PSD a následně ve zprávě PSD TDR. Obr. 6 Schema měření kosmických mionů. Dále byl vyvinut prototyp modulů pro monitorování parametrů prostředí ovlivňující vlastnosti optického snímače APD. Modul umožňuje monitorování a kontrolu následujících parametrů: teploty v rozsahu od -35 do +125 C s přesností 0.06 C, relativní vlhkosti od 0 do 100 % s přesností 0.5 %, atmosférického tlaku od 0 do 1500kPa, intenzity elektrostatického pole od 10 do 500 V/cm s přesností 1 V/cm a intenzity elektrostatického pole od 10 do 1000 V v rozsahu frevencí od 1 do 60 MHz. V roce 2013 také pokračoval vývoj ovládání napájecího nízko- a vysokonapěťového systému ovládaného pomocí systému SCADA. 6

D. Další postup řešení v roce 2014 Dílčí cíl E003 (stav r.2011 při podávání žádosti) 1. Test modulů elektromagnetického kalorimetru měřením částic gama v reakci jádro-jádro (společně s měřením nabitých částic spektrometrem HADES). Získaná data budou použita k rekonstrukci mezonu pi0, který se rozpadá na dvě částice gama. 2. Ve spolupráci s kolegy z Ústavu jaderné fyziky z Moskvy vyrobíme několik prototypů detektoru PSD. Detektor je určen na měření projektilových fragmentů, tedy protonů a lehkých jader. Je třeba zjistit odezvu detektoru na tyto částice. Plánujeme tedy naměřit energetické rozlišení detektorů na svazcích protonů a lehkých jader v GSI nebo v CERN. Přitom bude použita prototypová verze kalibračního a řídícího systému detektoru PSD. Vzhledem ke změně podmínek od doby podání žádosti navrhujeme přeformulovat a zpřesnit dílčí cíl E003 způsobem uvedeným v následujícím textu. Základní cíl zůstává stejný: prověřit plnou funkčnost všech prototypů detektorů, kalibračního a řídícího systému, i elektronických modulů vyvinutých kolegy z partnerských pracovišť v reálných podmínkách experimentu. 1. Test modulů elektromagnetického kalorimetru Před finální výrobou detektoru je třeba provést testy prototypových modulů v reálných podmínkách, tedy změřit jejich odezvu na částice, pro které jsou určeny, v plném rozsahu požadovaných energií. Pro detektor ECAL jsme původně plánovali měřit částice gama v reakci jádro-jádro, společně s měřením nabitých částic spektrometrem HADES), a získaná data použít k rekonstrukci mezonu pi0 (který se rozpadá na dvě částice gama). Vzhledem k přípravě nového urychlovače FAIR došlo ke zrušení plánovaného experimentu s detektorem HADES se svazkem iontů Ag v roce 2014. Díky našim kontaktům s kolegy z MAMI Mainz se nám podařilo získat možnost měření na jejich sekundárním svazku fotonů na mikrotronu MAMI. Zde proměříme odezvu modulů a FE elektroniky na fotony s energií od 50 do 1500 MeV, což je ideální pro naše účely. 2. Testy prototypů detektoru PSD a kalibračního a řídícího systému. Prototypy PSD detektoru byly úspěšně testovány v CERN na svazku protonů a pionů v roce 2012 s naší účastí. V roce 2014 plánujeme systematicky testovat kalibrační a řídící systém detektoru v laboratorních podmínkách, přitom použijeme převážně kosmické miony, v případě možnosti získání svazku v GSI i protony a těžké ionty. 3. Testy monitorovacího systému a prototypů elektronických modulů pro elektromagnetický kalorimetr Nad rámec plánovaného dílčího cíle E003 budeme pokračovat ve vývoji optického monitorovacího systému. Systém budeme optimalizovat, abychom pro všech 978 modulů splnili podmínky rychlé a věrohodné kontroly časové stability, reprodukovatelnosti, rozebíratelnosti a udrželi při tom rozumnou cenu. Dále budeme pokračovat v testech prototypů Front-End elektronických modulů PaDiWa a Cracow pro čtení signálů z fotonásobičů. 7

Seznam konkrétních výsledků a výstupů Zaměření této etapy projektu je vývoj detektorů pro budoucí fyzikální experimenty. Proto je možné dosažené výsledky etapy rozdělit do dvou skupin - a) výsledky vhodné k publikování ve formě výzkumných zpráv a ve fyzikálně zaměřených časopisech a b) výroba prototypů. V roce 2013 byl naší skupinou vyroben monitorovací systém pro 10 modulů detektoru ECAL, dále jeden prototyp kalibračního systému a jeden prototyp řídícího systému pro detektor PSD. Dále bylo vyrobeno 15 prototypů modulů elektromagnetického kalorimetru vybavených optickými vlákny a jedno a třípalcovými detektory Hamamatsu. Byly upraveny a doplněny zprávy TDR (Technical Design Report) pro oba detektory ECAL a PSD, následně byly oficiálně předloženy managementu FAIR ke schválení. Dosažené výsledky byly prezentovány na kolaboračním setkání experimentu HADES v Praze a CBM v GSI Darmstadt a v Dubně (Rusko), dále na dvou mezinárodních konferencích. Kromě toho bylo publikováno několik interních reportů skupiny CBM-PSD: Electromagnetic Calorimeter for HADES Experiment A. Kugler, C. Blume, W. Czyžycki, E. Epple, L. Fabbietti, T.Galatyuk, M. Golubeva, F. Guber, S. Hlaváč, A. Ivashkin, M. Kajetanowic, B. Kardan, W. Koenig, K. Lapidus, E. Lisowski, J. Pietraszko, A. Reshetin, A. Rost, P. Salabura, Y. G. Sobolev, O. Svoboda, P. Tlusty, M. Traxler 14th ICATPP Conference on Astroparticle, Particle, Space Physics and Detectors for Physics Applications, 23. - 27. září, Como, Itálie vyjde ve sborníku conference publikovaným přes World Scientific Electromagnetic Calorimeter for HADES@FAIR Experiment O. Svoboda, C. Blume, W. Czyžycki, E. Epple, L. Fabbietti, T.Galatyuk, M. Golubeva, F. Guber, S. Hlaváč, A. Ivashkin, M. Kajetanowic, B. Kardan, W. Koenig, A. Kugler, K. Lapidus, E. Lisowski, J. Pietraszko, A. Reshetin, A. Rost, P. Salabura, Y. G. Sobolev, P. Tlusty, M. Traxler 13th Topical Seminar on Inovative Particle and Radiation Detectors, 7. 10. října, Siena, Itálie, vyjde ve sborníku konference publikovaném na JINST GSI Scientific Report 2012, GSI Report 2013-1, Darmstadt 2013, p.37 Development of the HADES Electromagnetic Calorimeter P. Tlusty, A. Kugler, Y. Sobolev, O. Svoboda, B. Kardan, T. Galatyuk, A. Rost, J. Pietraszko, E. Bayer, P. Salabura, G. Korcyl, F. Guber, A. Reshetin, and A. Ivashkin repository.gsi.de/record/51943/files/phn-nqm-exp-09.pdf?version=1 DPG Spring Meeting, Dresden, 4. - 8. März 2013 General readout scheme for the HADES Electromagnetic Calorimeter: status and perspectives B. Kardan, A. Rost and O. Svoboda CBM Collaboration Meeting, GSI Darmstadt April 8-12, 2013 The PSD calibration P. Tlusty https://indico.gsi.de/getfile.py/access?contribid=73&sessionid=18&resid=0&materialid=slides&co nfid=1912 also CBM-PSD Internal report, 2013 8

Development of LED monitoring system for ECAL O. Svoboda HADES collaboration meeting XXVI., 27. - 31. května, Praha https://indico.gsi.de/getfile.py/access?contribid=10&sessionid=4&resid=0&materialid=slides&con fid=2142 Study of the APD readout of the PSD detector V. Kushpil, L. Chlad, A. Kugler, V. Mikhailov, Y. Sobolev, O. Svoboda, P. Tlusty 22nd CBM Collaboration Meeting, JINR Dubna, September 23-27, 2013 https://indico.gsi.de/getfile.py/access?contribid=65&sessionid=13&resid=0&materialid=slides&co nfid=2054 NIDays Graphical System Design Conference, Prague, Nov. 7, 2013 Title: LabWindows Software Applications for DAQ system for investigation of SEU effects on SRAM and SL chips Authors: V.Mikhaylov, V.Kushpil, S.Kushpil Webpage of event: http://czech.ni.com/nidays [czech.ni.com] 9

Informace o čerpání rozpočtu v roce 2013 (údaje v tisících Kč): Položka Přidělené Utracené Mzdové 526 526 Odvody 194 194 Další provozní 160 152 Služby, poplatky 20 21 Výsledky 10 13 Cestovné 300 251 Doplňkové 172 172 Fond ÚUP 11 64 Celkem 1 393 1 393 Komentář k čerpání rozpočtu v roce 2013 Čerpání prostředků proběhlo podle plánu na rok 2013, s odchylkami v rámci povoleného limitu. ÚJF AV ČR Řež a) Mzdové: Mzdy a doplňkové mzdové náklady: Y. Sobolev, V. Mikhaylov, O. Svoboda, A. Kugler, P. Tlustý. Celkem čerpáno 526 tisíc Kč (plán 526 tisíc Kč). b) Další provozní: 8351,01 Kč vývojová deska Mouser Electronics 23620 Kč optická vlákna 4 031 Kč PC příslušenství 4537,50 Kč brusivo 12442,15 Kč diody Hamamatsu 15945.06 Kč elektrosoučástky 2378.50 Kč kurzovní výlohy Celkem 72 tisíc Kč. (plán 90 tisíc Kč). c) Cestovné: 10 krátkých služebních cest do zahraničních laboratoří na testy detektorů, zasedání a konferenci: V. Kushpil, P. Tlustý GSI Darmstadt 8.-12.4.2013 O. Svoboda, V. Kushpil, P. Tlustý GSI Darmstadt 8.-18.7.2013 O. Svoboda konf. IPRD Siena, Itálie 6.-11.10.2013 V. Kushpil, O. Svoboda, GSI Darmstadt 19.11.-1.12.2013 Čerpáno celkem 177 tisíc Kč (plán 200 tisíc Kč). d) Doplňkové: Režijní náklady pracoviště spojené s podporou projektu. Celkem 132 tisíc Kč (plán 132 tisíc Kč). FJFI ČVUT v Praze a) Další provozní: Vybavení pro přípravu řídícího systému, odborná literatura. Celkem 80 tisíc Kč. b) Služby: Tisk posterů, oprava tiskárny, servis přístrojů, služby banky. Celkem 21 tisíc Kč. c) Výsledky: Tonery, kopírovací služby. Celkem 13 tisíc Kč. d) Cestovné: Cesty spojené s experimentem CBM, s fyzikou horké a husté jaderné hmoty. Celkem 74 tisíc Kč. e) Doplňkové: Režijní náklady pracoviště spojené s podporou projektu. Celkem 40 tisíc Kč. 10