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LHCb RICH升级:光子探测器与电子学系统概述

仪器与探测器 2019-08-13 v1

摘要

LHCb实验是CERN大型强子对撞机(LHC)上运行的四个大型探测器之一,主要用于CP破坏测量以及寻找美与粲强子稀有衰变中的新物理。来自两个环形成像切伦科夫(RICH-1和RICH-2)探测器的数据对于在宽动量范围内识别粒子至关重要。从2019年起,计划进行14 TeV对撞,亮度达到高达 210332\cdot10^{33} cm2^{-2} s1^{-1},束团间隔25 ns,目标每年收集5 fb1^{-1}数据。为避免如此高事例率(40 MHz)下粒子鉴别(PID)性能下降,RICH探测器必须升级。已选用新型光电探测器(多阳极光电倍增管,MaPMTs),并将使用名为CLARO的8通道芯片读取,该芯片设计用于维持高达40 MHz的光子计数率,同时最小化功耗与串扰。128位数字寄存器允许选择阈值与衰减值,并提供便于测试与调试的功能。光电传感器与电子学设备排列为基本单元,其首批原型已于2014年秋在带电粒子束中测试。本文概述了CLARO的特性与读出电子学。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.09308,
  title  = {LHCb RICH Upgrade: an overview of the photon detector and electronics system},
  author = {L. Cassina},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.09308},
  year   = {2019}
}