用于 BESIII 实验的具有 μTPC 读出的圆柱形三层 GEM 探测器的研发
仪器与探测器
2019-04-16 v1 高能物理 - 实验
摘要
北京谱仪第三代 BESIII 是高能物理研究的装置。寻找新粒子并测量其性质或研究稀有过程，旨在了解测量结果是否证实标准模型并探寻超越标准模型的新物理。探测器确保对属于亚原子域的事例进行重建。由于装置的辐射水平，BESIII 内径迹探测器的运行与效率受到影响。需要一台新探测器以保证更好的性能并改进物理研究。圆柱形三层 GEM 探测器（CGEM）满足了这一需求：它将在保持内径迹探测器优异性能的同时，改善束流方向上的空间分辨率，从而实现次级顶点的更好重建。CGEM 的技术挑战在于其空间限制与所需的圆柱形结构。同时，该探测器必须保证效率接近 1，并在与径迹入射角和 1 T 磁场存在无关的情况下，具有优于 150 μm 的稳定空间分辨率。在 2014—2018 年间，CGEM-IT 已完成设计与建造。通过多次束流测试与模拟，找到了几何与电学方面的最优配置。由此可测量与 CGEM-IT 相互作用的带电粒子的位置。为此使用了两种算法：电荷重心法以及 μTPC——后者是由 ATLAS 在 MicroMegas 中引入并首次在此针对三层 GEM 探测器开发的新技术。为增进对探测过程的了解，开发了完整的三层 GEM 模拟软件。该软件在 BESIII 离线软件中复现了 CGEM-IT 的行为。
引用
@article{arxiv.1904.06548,
title = {Research and development in cylindrical triple-GEM detector with $\mu$TPC readout for the BESIII experiment},
author = {Riccardo Farinelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.06548},
year = {2019}
}