INO ICAL 磁体电磁设计及其对μ子响应的模拟研究

位于印度中微子观测站（INO）的铁量能器（ICAL）探测器将用于测量中微子质量顺序。ICAL 探测器中的磁体将用于区分由$\nu_{\mu}$和$\bar{\nu}_{\mu}$分别诱发的${\mu^-}$和${\mu^+}$事例。鉴于磁体在 ICAL 中的重要性，我们进行了电磁模拟，以研究不同设计下铁中的 B 场分布。模拟显示，在线圈之间的铁层部分具有更好的均匀性，而当我们移向铁层边缘时，该部分被场强较低的区域所包围。ICAL 磁体被配置为一种拼贴结构，在保持相当均匀的场模式的同时提供了最小磁阻路径。这意味着产生所需磁场所需的安匝数更少。在低安匝数下，通过使用软磁材料可以获得更大的$\vert B \vert \ge 1$特斯拉 (T) 的面积分数。利用 GEANT4 研究了磁场对μ子轨迹的影响。对于高达 20 GeV 的μ子，随着磁场从 1.1T 增加到 1.8T，能量分辨率有所提高。除大天顶角外，μ子的电荷识别效率发现超过 90\%。