Измерение характеристик детекторов Черенкова для регистрации релятивистских элементарных частиц

*Измерение характеристик детекторов Черенкова для регистрации релятивистских элементарных частиц

Спектроскопия лептонных пар (e+e- и µ+ µ-) в нуклон-нуклонных, нуклон-ядерных и ядро-ядерных столкновениях является чрезвычайно важной задачей физики атомного ядра и элементарных частиц. В течение последних 20 лет она сформировала отдельное направление в физике высоких энергий

* Эксперименты по изучению адронной материи методом

лептонных пар

*DLS (RHIC, BNL, США),

*HADES (SIS18, GSI, Германия)

*ALICE (LHC, CERN, Швейцария)

* Преимущества дилептонной спектроскопии

*Лептоны не подвержены сильному взаимодействию

*Источником дилептонных пар являются короткоживущие частицы

Это значит, что дилептоны несут информацию о ядерной среде почти без искажений

*Установка HADES

*Цель исследований

*Исследование QCD фазовой диаграммы в области высоких плотностей и средних температур

*Сложность задачи

*Большой фон

*Трудно идентифицировать лептонную пару

*Распад ρ, ω и φ – мезонов на электрон-позитронную пару подавлен в 105 раз по сравнению с пионной модой

*Схема установки HADES

Для улучшения

идентификации e, π и γ

планируется замена Pre-

Shower детектора на

электромагнитный

калориметр EMC

*EMC

*978 черенковских модулей, взятых с установки OPAL (LEP, CERN)

*Схема черенковского

модуля

*Внешний вид модулей

Разобранный модуль

* Результаты компьютерного моделирования

EMC обеспечивает разделение электронов и пионов лучше, чем

Pre-Shower

*Экспериментальная задача

Исследование зависимости энергетического разрешения черенковских модулей от

*напряжения на ФЭУ

*типа ФЭУ

* Экспериментальный стенд

* Внешний вид экспериментального стенда

* Сигналы с разных элементов

Сигнал с ФЭУ

Сигнал с AMP

Сигнал GATE

*Набор данных

*Обработка данных

*Программа NABOR.COM

*Программа em_Anal

*Пакет ROOT

Выходные файлы:

NAME.DAT.txt

NAME.DAT.root

NAME.DAT.hist.root

*Гистограммы

* Зависимость энергетического разрешения от напряжения

*Тип ФЭУ: EMI-Thorn 9903KB

*d=1,25 inch

* Зависимость энергетического разрешения от напряжения на

ФЭУ

*Тип ФЭУ: HAMAMATSU H6559, d=3 inch

*Очистка стеклянного

радиатора

*Методы очистки

*Влажной тряпкой

*Этиловым спиртом

*Нейтральным чистящим средством

*Кислотным чистящим средством, содержащим 60% ортофосфорной кислоты

*В ультразвуковой ванне с добавлением кислотного чистящего средства

*Результат

*Стекло очистить не удалось

*Лучше всего помогло кислотное чистящее средство

*Выводы

*Относительная погрешность измерения энергии релятивистской частицы не зависит от напряжения

на ФЭУ

*Энергетическое разрешение модуля улучшается, если использовать ФЭУ с большим диаметром

фотокатода.

*Результаты измерений на экспериментальном стенде хорошо согласуются с результатами

компьютерного моделирования. Полученные значения относительных погрешностей измерения энергии с применением различных модулей лежат

в диапазоне от 5% до 11%.

*Загрязнённые стеклянные блоки не могут быть использованы в качестве радиаторов черенковских

модулей и подлежат замене.

*Список литературы

* [1] Лапидус К. О. [Текст] : автореферат дис. ... канд. физ.-мат. наук : 01.04.16 / К. О. Лапидус ; Рос. акад. наук, Ин-т ядер. исслед. РАН. - М., 2010. -26 с.

* [2] Nucl.Phys.A830:563c-566c,2009 pp. 1-4

* [3] B. Milanovic Development of a Real-Time General Purpose Online Monitoring System for HADES and FAIR Experiments; HADES 2009-11-5 pp. 1-3

* [4] А. В. Ханзадеев Участие ПИЯФ в проекте CBM 2010 г. с. 3-6

* [5] W. Czyˇzycki1et al. Electromagnetic Calorimeter for HADES 2011

* [6] FAIR Baseline Technical Report, Darmstadt 2006, Vol. 1, pp. 27-30 http://www.gsi.de/fair/reports/btr.html

* [7] FAIR Baseline Technical Report, Darmstadt 2006, Vol. 3A, p. 161 http://www.gsi.de/fair/reports/btr.html

* [8] www-hades.gsi.de

* [9] T. Torrieri Data analysis from the CERN test experiment related to HADES electromagnetic calorimeter, 2011

* [10] Джелли Дж., Черенковское излучение и его применения, пер. с англ., M., 1960

*СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!