用于强场QED实验的单粒子探测系统
高能物理 - 实验
2022-01-12 v2 仪器与探测器
摘要
在强激光场中测量强场量子电动力学（SF-QED）过程的特征是一项实验挑战：它要求探测器在通常非常强的X射线和γ光子本底水平下对单个电子和正电子高度灵敏。本文描述了一种能够诊断SF-QED相互作用中单个轻子的粒子探测器，并讨论了即将在FACET-II（SLAC国家加速器实验室）进行的Experiment-320的本底水平模拟。这里描述的单粒子探测系统结合了像素化闪烁体LYSO屏和切伦科夫量热计。我们通过模拟和在ELBE加速器上对切伦科夫探测器的校准详细介绍了系统的性能。预计单个3 GeV轻子在一个量热计通道中产生约537个可探测光子。将该信号与实验的蒙特卡罗模拟进行比较。预计单个切伦科夫量热计探测器的信噪比为18，使用像素化LYSO屏实现2%的能谱分辨率。
引用
@article{arxiv.2107.03697,
title = {Single Particle Detection System for Strong-Field QED Experiments},
author = {F. C. Salgado and N. Cavanagh and M. Tamburini and D. W. Storey and R. Beyer and P. H. Bucksbaum and Z. Chen and A. Di Piazza and E. Gerstmayr and Harsh and E. Isele and A. R. Junghans and C. H. Keitel and S. Kuschel and C. F. Nielsen and D. A. Reis and C. Roedel and G. Sarri and A. Seidel and C. Schneider and U. I. Uggerhøj and J. Wulff and V. Yakimenko and C. Zepter and S. Meuren and M. Zepf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.03697},
year = {2022}
}