高效紧凑型电磁质能计探测器仪器传感平面的测试束测量

LUXE实验旨在探索高能电子来自欧洲XFEL在强激光场中的强场电动力学（QED）相互作用作用。该实验的一个关键目标是测量随激光场强度变化的电子-正电子对产生，其中预期在施瓦辛极限以上出现非扰动效应。为测量正电子能谱和数目谱，计划部署一个跟踪器和电磁质能计。由于正电子数的变化跨越十个数量级，且必须在广泛分布的低能背景下进行测量，这些挑战要求采用紧凑且细分辨的质能计。我们发展了一种由夹层结构构成的质能计，其中夹层的钨吸收板之间交替排列有薄型传感平面。传感平面由硅垫片传感器、用于供应偏压电压和信号传输的柔性Kapton印刷电路板嵌入，其中包含在碳纤维支撑结构中。传感平面的厚度小于1 mm。我们开发了专用的读出系统，包含采用130 nm工艺的前端ASIC和用于协调ASIC并执行数据预处理的FPGA。作为替代方案，考虑使用集成读出条纹的GaAs。对两种传感平面的原型在5 GeV电子束中进行研究。将呈报告其响应均匀性和边缘效应的结果。