用于 Belle II 实验 A-RICH 系统的二氧化硅气凝胶辐射体

本文介绍了用于 Belle II 探测器前向端盖的气凝胶基环成像切伦科夫 (A-RICH) 计数器的大面积疏水二氧化硅气凝胶辐射体的开发和批量生产的最新进展。邻近聚焦 A-RICH 系统专为识别带电介子和π介子而设计。安装的气凝胶切伦科夫辐射体的折射率约为 1.05，我们的目标是在动量高达 4 GeV/$c$ 时实现超过 4$\sigma$ 的分离能力。首先通过针式干燥法结合传统方法在试生产中制造了大面积气凝胶砖（超过 18 $\times$ 18 $\times$ 2 cm$^3$）。我们提议用 124 块经水射流修剪的扇形双层聚焦气凝胶组合（具有不同的折射率 1.045 和 1.055）填充大面积端盖区域（面积 3.5 m$^2$）。在试生产结果的指导下，我们决定采用传统方法制造气凝胶，目前正在进行批量生产。在 DESY 进行的电子束测试中，我们确认原型 A-RICH 计数器在 4 GeV/$c$ 时的 $K$/$\pi$ 分离能力超过了 4$\sigma$。