用于 ALICE 3 实验 LEP PID 系统的新型紧凑型快速 SiPM 基 RICH 检测器开发
仪器与探测器
2026-01-21 v1 高能物理 - 实验
摘要
正在为 LHC Run 5 及以后实验的带电粒子鉴别系统（ALICE 3）进行专门的 R&D。其中用于高能带电粒子鉴别的子系统将是基于 Ring-Imaging Cherenkov（RICH）检测器。正在研究将基于 Cherenkov 的带电粒子计时测量集成到系统中的可能性。该系统基于 proximity-focusing RICH 配置，包括一个与 SiPM 数组层之间间隔的氧化硅散热器。紧薄的高折射率透明材料窗口充当第二个 Cherenkov 散热器，粘接在 SiPM 数组上，以利用窗口内 Cherenkov 光子产量，实现对带电粒子的时间离飞行测量。我们组装了一个小规模原型机，使用不同具有 1-3 mm 阵列间距的 Hamamatsu SiPM 传感器进行探测，读出器通过配套的前置 Petiroc 2A ASIC 板来测量电荷和时间。主要 Cherenkov 散热器由厚 2 cm 的氧化硅砖组成，而 various window 材料，包括 SiO2 和 MgF2，被用作次级 Cherenkov 散热器。该原型机在 CERN PS T10 束流线上使用 π-和质子进行了成功测试。本文总结了 2023 年测试束流实验取得的成果。
引用
@article{arxiv.2601.12472,
title = {Development of a novel compact and fast SiPM-based RICH detector for the future ALICE 3 PID system at LHC},
author = {M. N. Mazziotta and A. R. Altamura and L. Congedo and G. De Robertis and A. Di Mauro and J. O. Guerra-Pulidoc and F. Licciulli and L. Lorusso and P. Martinengo and E. Nappi and N. Nicassio and G. Paic and G. Panzarini and R. Pillera and G. Volpe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.12472},
year = {2026}
}
备注
Proceeding of "25th international Workshop on Radiation Imaging Detectors (iWoRiD2024)", JINST 20 (2025) C01001