Diseño Mecánico de un Protótipo de Calorímetro Electromagnético para un Futuro Colisionador de Muones
Autores: Paesani, Daniele; Saputi, Alessandro; Sarra, Ivano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño Mecánico de un Protótipo de Calorímetro Electromagnético para un Futuro Colisionador de Muones
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Procesos físicos
Resoluciones de energía
Colisionador de muones
Fondos inducidos por el haz
Calorímetros
Algoritmos de reconstrucción de eventos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La medición de procesos físicos en nuevos experimentos en la frontera de la energía requiere excelentes resoluciones espaciales, temporales y de energía para resolver la estructura de chorros de alta energía colimados. En un futuro colisionador de muones, los fondos inducidos por el haz (BIB) representan el principal desafío en el diseño de los detectores y de los algoritmos de reconstrucción de eventos. La tecnología y el diseño de los calorímetros deben elegirse para reducir el efecto del BIB, manteniendo un buen rendimiento físico. Se pueden inferir varios requisitos: (i) alta granularidad para reducir la superposición de partículas BIB en la misma celda del calorímetro; (ii) excelente temporización (del orden de 100 ps) para reducir el componente fuera de tiempo del BIB; (iii) segmentación longitudinal para distinguir las lluvias de señal de las lluvias falsas producidas por el BIB. Además, el calorímetro debe operar en un entorno de radiación muy severo, soportando anualmente un flujo de neutrones de 10 n1MeV/cm y una dosis de 100 krad. Nuestra propuesta consiste en un calorímetro electromagnético semi-homogéneo basado en cristales de fluoruro de plomo (PbF2) leídos por fotomultiplicadores de silicio (SiPMs) de montaje superficial extendidos en UV: el calorímetro Crilin. En este documento, informamos sobre el diseño mecánico para el desarrollo de un prototipo a pequeña escala, que consiste en 2 capas de 3 x 3 cristales.
Descripción
La medición de procesos físicos en nuevos experimentos en la frontera de la energía requiere excelentes resoluciones espaciales, temporales y de energía para resolver la estructura de chorros de alta energía colimados. En un futuro colisionador de muones, los fondos inducidos por el haz (BIB) representan el principal desafío en el diseño de los detectores y de los algoritmos de reconstrucción de eventos. La tecnología y el diseño de los calorímetros deben elegirse para reducir el efecto del BIB, manteniendo un buen rendimiento físico. Se pueden inferir varios requisitos: (i) alta granularidad para reducir la superposición de partículas BIB en la misma celda del calorímetro; (ii) excelente temporización (del orden de 100 ps) para reducir el componente fuera de tiempo del BIB; (iii) segmentación longitudinal para distinguir las lluvias de señal de las lluvias falsas producidas por el BIB. Además, el calorímetro debe operar en un entorno de radiación muy severo, soportando anualmente un flujo de neutrones de 10 n1MeV/cm y una dosis de 100 krad. Nuestra propuesta consiste en un calorímetro electromagnético semi-homogéneo basado en cristales de fluoruro de plomo (PbF2) leídos por fotomultiplicadores de silicio (SiPMs) de montaje superficial extendidos en UV: el calorímetro Crilin. En este documento, informamos sobre el diseño mecánico para el desarrollo de un prototipo a pequeña escala, que consiste en 2 capas de 3 x 3 cristales.