PADME 电磁量能器性能的初步结果

PADME 实验位于意大利 Laboratori Nazionali di Frascati，致力于暗光子搜寻。它寻找反应 $e^{+}\,e^{-}\rightarrow A'\,\gamma$，其中 $A'$ 表示暗光子。撞击来自有源金刚石靶的电子的 $550\,\text{MeV}$ 正电子束流可扫描高达 $23.7\,\text{MeV}$ 的 $A'$ 质量。在此背景下，分段式电磁量能器起着基础性作用，因为它测量末态光子的四动量。它由 $616$ 块 BGO 晶体组成，排布成半径约 $29\,\text{cm}$ 的圆柱形，中央有边长 $5$ 块晶体的方孔，以让轫致辐射通过，限制量能器触发率。每块晶体由 HZC XP1911 型 B 光电倍增管读取，其信号通过 CAEN V1742 板以 $1\,\text{GS/s}$ 采集 $1024$ 个样本进行数字化。在此我们详细报告为量能器采用的方案，以及在小型原型与单闪烁单元上测试所获得的结果。