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FAIR 中 PANDA 实验的桶部飞行时间探测器

仪器与探测器 2019-08-14 v1

摘要

FAIR 中 PANDA 实验的桶部飞行时间探测器计划采用闪烁体瓦片 (SciTil) 描迹仪,基于数千片小型塑料闪烁体瓦片,并通过直接耦合的硅光电倍增管 (SiPM) 读出。该系统的主要任务包括:精确确定粒子径迹的时间原点以避免高碰撞率下的事件混合,进行相对飞行时间测量,以及在低动量区域进行粒子鉴别。主要要求是使用最少的材料量并达到 σ<100ps\sigma < 100\,\mathrm{ps} 的时间分辨率。我们进行了广泛的优化研究和原型测试,以证明 SciTil 设计的可行性并完成研发阶段。在 Forschungszentrum Jülich 的 2.7 GeV/c 质子束流中,使用 KETEK 和 Hamamatsu 的灵敏面积为 3×3mm23\times3\,\mathrm{mm^2} 的 SiPM,达到了约 80 ps 的时间分辨率;而采用 Philips 的数字光子计数器则达到了约 30 ps 的时间分辨率。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.05845,
  title  = {Barrel time-of-flight detector for the PANDA experiment at FAIR},
  author = {L. Gruber and S. E. Brunner and J. Marton and H. Orth and K. Suzuki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.05845},
  year   = {2019}
}