CERN NA64 实验中的高效否决型强子量能器
高能物理 - 实验
2025-03-31 v2 仪器与探测器
摘要
NA64 是 CERN SPS 的一个固定靶实验，旨在寻找质量在 sub-GeV 范围内的轻粒子暗物质（LDM）候选者。在 2016-2022 年的运行期间，该实验获得了世界领先的约束，然而仍留下了基准 LDM 模型所建议的、动机充分的参数空间区域尚未探索。为了进一步提高灵敏度，作为 CERN SPS H4 束流线上 NA64 装置升级的一部分，在 2023 年运行期间，一个否决型强子量能器（VHCAL）原型机被安装在实验的下游区域。VHCAL 由 Cu-Sc 层组成，预期可作为有效否决器，抵御上游大角度强子或光子-核相互作用的电产生过程，从而减少逃逸出探测器接收度的次级粒子带来的背景。利用收集到的 打靶电子（EOT）统计数据，我们通过将该背景抑制一个数量级以上，证明了该方法的有效性。这一结果为设计全尺寸优化 VHCAL 提供了重要输入，以便在 LHC Run 4 期间继续无背景运行，届时我们预期收集 EOT。此外，该技术与分析上的改进相结合，使我们能够将缺失能量阈值从 50 GeV 降至 40 GeV，从而增强 NA64 的信号灵敏度。
引用
@article{arxiv.2503.11275,
title = {High efficiency veto hadron calorimeter in the NA64 experiment at CERN},
author = {Yu. M. Andreev and A. Antonov and M. A. Ayala Torres and D. Banerjee and B. Banto Oberhauser and V. Bautin and J. Bernhard and P. Bisio and M. Bondì and A. Celentano and N. Charitonidis and P. Crivelli and A. V. Dermenev and S. V. Donskov and R. R. Dusaev and T. Enik and V. N. Frolov and S. V. Gertsenberger and S. Girod and S. N. Gninenko and M. Hösgen and Y. Kambar and A. E. Karneyeu and G. Kekelidze and B. Ketzer and D. V. Kirpichnikov and M. M. Kirsanov and V. A. Kramarenko and L. V. Kravchuk and N. V. Krasnikov and S. V. Kuleshov and V. E. Lyubovitskij and V. Lysan and A. Marini and L. Marsicano and V. A. Matveev and R. Mena Fredes and R. Mena Yanssen and L. Molina Bueno and M. Mongillo and D. V. Peshekhonov and V. A. Polyakov and B. Radics and K. Salamatin and V. D. Samoylenko and H. Sieber and D. Shchukin and O. Soto and V. O. Tikhomirov and I. Tlisova and A. N. Toropin and M. Tuzi and P. V. Volkov and I. V. Voronchikhin and J. Zamora-Saá and A. S. Zhevlakov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.11275},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 12 figures