Desarrollo de una capa de temporización basada en MCP para la actualización del ECAL del LHCb-2
Autores: Perazzini, Stefano; Ferrari, Fabio; Vagnoni, Vincenzo Maria; ,
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Desarrollo de una capa de temporización basada en MCP para la actualización del ECAL del LHCb-2
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Luminosidad
Detectores
Resolución temporal
Fotodetectores
Colisiones primarias
Lluvias electromagnéticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
El aumento de la luminosidad instantánea durante la fase de alta luminosidad del LHC representa un desafío significativo para los futuros detectores. Una estrategia para hacer frente a las condiciones de alta acumulación es añadir una cuarta dimensión a las mediciones de los impactos, aprovechando la separación temporal de las diversas colisiones primarias de protones. Según los estudios de simulación de LHCb, resoluciones de aproximadamente 10-20 picosegundos, al menos un orden de magnitud más cortas que el intervalo de tiempo promedio entre interacciones primarias, serían muy beneficiosas para el alcance físico del experimento. Los fotomultiplicadores de placa de microcanal (MCP) son dispositivos compactos capaces de medir el tiempo de llegada de partículas cargadas con la resolución requerida. La tecnología de fotodetectores de picosegundos de gran área (LAPPDs) está bajo investigación para implementar una capa de temporización que se pueda colocar dentro de un módulo de calorímetro de muestreo con el propósito de medir el tiempo de llegada de lluvias electromagnéticas. Se han medido exhaustivamente las prestaciones de LAPPD, utilizando un azulejo Gen-I con un ánodo de línea de retardo y un Gen-II con un ánodo acoplado capacitivamente, tanto con láser (longitud de onda de 405 nm y ancho de pulso de 27.5 ps FWHM) como con haces de electrones de alta energía (1-5.8 GeV). Se obtienen resoluciones de tiempo del orden de 30 ps para fotoelectrones individuales y 15 ps para lluvias electromagnéticas iniciadas por electrones de 5 GeV, tal como se midió en el máximo de la lluvia.
Descripción
El aumento de la luminosidad instantánea durante la fase de alta luminosidad del LHC representa un desafío significativo para los futuros detectores. Una estrategia para hacer frente a las condiciones de alta acumulación es añadir una cuarta dimensión a las mediciones de los impactos, aprovechando la separación temporal de las diversas colisiones primarias de protones. Según los estudios de simulación de LHCb, resoluciones de aproximadamente 10-20 picosegundos, al menos un orden de magnitud más cortas que el intervalo de tiempo promedio entre interacciones primarias, serían muy beneficiosas para el alcance físico del experimento. Los fotomultiplicadores de placa de microcanal (MCP) son dispositivos compactos capaces de medir el tiempo de llegada de partículas cargadas con la resolución requerida. La tecnología de fotodetectores de picosegundos de gran área (LAPPDs) está bajo investigación para implementar una capa de temporización que se pueda colocar dentro de un módulo de calorímetro de muestreo con el propósito de medir el tiempo de llegada de lluvias electromagnéticas. Se han medido exhaustivamente las prestaciones de LAPPD, utilizando un azulejo Gen-I con un ánodo de línea de retardo y un Gen-II con un ánodo acoplado capacitivamente, tanto con láser (longitud de onda de 405 nm y ancho de pulso de 27.5 ps FWHM) como con haces de electrones de alta energía (1-5.8 GeV). Se obtienen resoluciones de tiempo del orden de 30 ps para fotoelectrones individuales y 15 ps para lluvias electromagnéticas iniciadas por electrones de 5 GeV, tal como se midió en el máximo de la lluvia.