Estudios de haz de prueba del calorímetro electromagnético de FASER
Autores: Cavanagh, Charlotte
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estudios de haz de prueba del calorímetro electromagnético de FASER
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Experimento
Partículas
Detector
LHC
Calorímetro
CERN
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
FASER, o el Experimento de Búsqueda Adelantada, es un nuevo experimento en CERN diseñado para complementar el programa de física en curso del LHC, ampliando su potencial de descubrimiento a partículas ligeras e interactivas débilmente que pueden ser producidas en abundancia en el LHC en la región de gran avance. Las nuevas partículas objetivo de FASER, como los fotones oscuros de larga vida o partículas similares a axiones, se caracterizan por una firma con dos trayectorias de carga opuesta o dos fotones en el rango de multi-TeV que emanan de un vértice común dentro del detector. El detector completo fue instalado con éxito en marzo de 2021 en un túnel lateral del LHC a 480 m río abajo del punto de interacción en el detector ATLAS. Se prevé que FASER esté operativo para la Carrera 3 del LHC. El experimento está compuesto por un espectrómetro basado en seguimiento de tiras de silicio que utiliza tres imanes dipolos con una apertura de 20 cm, complementado por cuatro estaciones de centelleo y un calorímetro electromagnético. El calorímetro electromagnético de FASER está construido a partir de cuatro módulos de calorímetro LHCb de repuesto. Los módulos son del tipo Shashlik con placas de centelleo y plomo entrelazadas que resultan en 25 longitudes de radiación y una resolución de energía del 1% para lluvias electromagnéticas de TeV. En 2021, se llevó a cabo una campaña de haz de prueba utilizando una de las líneas de haz SPS de CERN para establecer la calibración del sistema de calorímetro de FASER en preparación para la toma de datos de física. Se ha medido la respuesta relativa del calorímetro a electrones con energías entre 10 y 300 GeV, así como muones y piones de alta energía, bajo varias configuraciones de alto voltaje y posiciones del haz. Se presentan la resolución del calorímetro medida, la calibración de energía y las capacidades de identificación de partículas.
Descripción
FASER, o el Experimento de Búsqueda Adelantada, es un nuevo experimento en CERN diseñado para complementar el programa de física en curso del LHC, ampliando su potencial de descubrimiento a partículas ligeras e interactivas débilmente que pueden ser producidas en abundancia en el LHC en la región de gran avance. Las nuevas partículas objetivo de FASER, como los fotones oscuros de larga vida o partículas similares a axiones, se caracterizan por una firma con dos trayectorias de carga opuesta o dos fotones en el rango de multi-TeV que emanan de un vértice común dentro del detector. El detector completo fue instalado con éxito en marzo de 2021 en un túnel lateral del LHC a 480 m río abajo del punto de interacción en el detector ATLAS. Se prevé que FASER esté operativo para la Carrera 3 del LHC. El experimento está compuesto por un espectrómetro basado en seguimiento de tiras de silicio que utiliza tres imanes dipolos con una apertura de 20 cm, complementado por cuatro estaciones de centelleo y un calorímetro electromagnético. El calorímetro electromagnético de FASER está construido a partir de cuatro módulos de calorímetro LHCb de repuesto. Los módulos son del tipo Shashlik con placas de centelleo y plomo entrelazadas que resultan en 25 longitudes de radiación y una resolución de energía del 1% para lluvias electromagnéticas de TeV. En 2021, se llevó a cabo una campaña de haz de prueba utilizando una de las líneas de haz SPS de CERN para establecer la calibración del sistema de calorímetro de FASER en preparación para la toma de datos de física. Se ha medido la respuesta relativa del calorímetro a electrones con energías entre 10 y 300 GeV, así como muones y piones de alta energía, bajo varias configuraciones de alto voltaje y posiciones del haz. Se presentan la resolución del calorímetro medida, la calibración de energía y las capacidades de identificación de partículas.