А. А. БОГДАНОВ, В. А. ГРИГОРЬЕВ, К. О. ЛАПИДУС
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ДЕТЕКТОРА
Т0 ЭКСПЕРИМЕНТА ALICE НА КОЛЛАЙДЕРЕ LHC
Тяжелоионный эксперимент ALICE (A Large Ion Collider Experiment) на строящемся коллайдере LHC (ЦЕРН, Женева) является крупнейшим в мире экспериментом в области релятивистской физики тяжелых ионов. Уникальность эксперимента состоит в изучении физических процессов, возникающих при столкновении тяжелых ионов свинец – свинец (Pb-Pb) при энергиях в системе центра масс 5,5 ТэВ/нуклон, что позволяет достичь, и даже в какой-то степени перекрыть, энергетическую шкалу, ныне достигаемую только в исследованиях космических лучей. В соответствии с физическими задачами установка ALICE содержит набор необходимых субдетекторов, расположенных как внутри большого магнита L3 (до 0,5 Тесла), так и вне его: центральный трекер на основе кремниевых детекторов, время – проекционная камера, времяпролетный детектор идентификации частиц, черенковский детектор идентификации частиц (RICH), детектор переходного излучения, электромагнитный калориметр (фотонный спектрометр) и ряд других, а также мюонное плечо, включающее в себя абсорберы адронов, фотонов и электронов, дипольный магнит и мюонную станцию.
Вся эта система субдетекторов работает как единый слаженный ансамбль и должна запускаться сигналами отбора (триггерами) полезных событий различного уровня. Одним из основных триггерных детекторов (субдетекторов) является детектор Т0, проект которого разработан и в настоящее время реализуется МИФИ.
Детектор состоит из двух сборок черенковских счетчиков, по 12 счетчиков в каждой сборке. Черенковские счетчики основаны на российских фотоумножителях ФЭУ-187 (диаметр 30 мм, длина 45 мм) с сетчатыми динодами и кварцевых радиаторах диаметром 30 мм и длиной 30 мм. Одна из сборок (П – правая) расположена довольно близко к вершине события. Ее положение – 70 см от вершины ограничено положением мюонного абсорбера. На стороне, противоположной мюонному абсорберу, расстояние левой сборки (Л) от вершины событий составляет 3,5 м.
Недостатком кварцевых радиаторов диаметром 30 мм является широкий динамический диапазон, что накладывает большие требования на электронику детектора. Эксперименты проведенные летом 2004 года показали, что использование кварцевых радиаторов диаметром 20 мм значительно уменьшает динамический диапазон. Однако это влечет за собой снижение эффективности регистрации событий с малой множественностью (рр-взаимодействия).
В рамках данной работы проводилось моделирование работы детектора Т0. Было проведено сравнение экспериментальных амплитудных распределений с результатами моделирования. Затем проводилось определение зависимости эффективности регистрации событий от множественности частиц, образовавшихся в одном взаимодействии. Также проводилось моделирование с 24 счетчиками в левой сборке. Увеличение числа детекторов в левой сборке планируется, как дальнейшее усовершенствование детектора Т0, с целью повышения эффективности регистрации событий с малой множественностью.
Работа выполнена при поддержке гранта CRDF M0-011-0.
