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二维投影式 sPHENIX 电磁量能器原型的设计与束流测试结果

仪器与探测器 2021-03-17 v2

摘要

sPHENIX 是正在布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上建造的新实验,其将研究夸克-胶子等离子体以深化对 QCD 物质与相互作用的理解。sPHENIX 电磁量能器(EMCal)的一个原型于 2018 年春季在费米实验室测试束流设施作为实验 T-1044 进行了测试。该 EMCal 原型对应于以赝快度 η=1\eta = 1 为中心、立体角 Δη×Δϕ=0.2×0.2 \Delta \eta \times \Delta \phi = 0.2 \times 0.2 的区域。该原型由嵌入钨粉与环氧树脂混合物中的闪烁光纤构成。光纤大致投影回 sPHENIX 探测器的中心,从而给出二维投影性。EMCal 原型的能量响应作为位置与输入能量的函数被研究。在施加依赖于位置的能量修正与束流轮廓修正后,获得了 EMCal 原型的能量分辨率。考虑了两种独立的依赖于位置的修正。基于 hodoscope 位置相关修正,EMCal 能量分辨率被发现为 σ(E)/E=3.5(0.1)13.3(0.2)/E\sigma(E)/\langle E\rangle = 3.5(0.1) \oplus 13.3(0.2)/\sqrt{E};基于团簇位置相关修正,则为 σ(E)/E=3.0(0.1)15.4(0.3)/E\sigma(E)/\langle E\rangle = 3.0(0.1) \oplus 15.4(0.3)/\sqrt{E}。这些能量分辨率结果满足 sPHENIX 物理计划的要求。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.13685,
  title  = {Design and Beam Test Results for the 2D Projective sPHENIX Electromagnetic Calorimeter Prototype},
  author = {C. A. Aidala and S. Altaf and R. Belmont and S. Boose and D. Cacace and M. Connors and E. Desmond and J. Frantz and E. A. Gamez and N. Grau and J. S. Haggerty and A. Hodges and J. Huang and Y. Kim and M. D. Lenz and W. Lenz and N. A. Lewis and E. J. Mannel and J. D. Osborn and D. V. Perepelitsa and M. Phipps and R. Pisani and S. Polizzo and A. Pun and M. L. Purschke and C. Riedl and T. Rinn and A. C. Romero Hernandez and M. Sarsour and Z. Shi and A. M. Sickles and C. Smith and S. Stoll and X. Sun and E. Thorsland and F. Vassalli and X. Wang and C. L. Woody},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.13685},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, 9 figures, 3 tables. Published in IEEE Transactions on Nuclear Science (vol. 68, no. 2, pp. 173-181, Feb. 2021). Revisions over previous version in response to referee and editor comments