ALICE 内径迹系统的升级

内径迹系统 (ITS) 是 ALICE 探测器在 LHC 研究重味产生的关键设备。重味研究可通过识别含有重夸克的短寿命强子来实现，这些强子的平均固有衰变长度约为 100-300 $\mu$m。为了完成这一任务，ITS 由六层圆柱形硅探测器（两层像素、两层漂移和两层条带）组成，径向覆盖范围从 3.9 到 43 cm，每层的材料预算为 1.1% X0。特别是，最内两层的特性决定了 ITS 测量此类短寿命粒子位移顶点的性能。为了增强 ALICE 的物理研究能力，尤其是提高重味探测的径迹重建性能，人们对 ITS 升级的可能性进行了深入研究。它将利用过去十年成像传感器领域取得的显著进展，以及安装更小半径束流管的可能性。升级后的探测器将在以下方面具有显著改进的特征：撞击参数分辨率、低 $p_{t}$ 下的独立径迹重建效率、动量分辨率以及读出能力。涵盖设计和性能要求、升级选项以及必要研发工作的概念设计报告已于 2012 年 9 月公布。一项密集的研发计划已启动，以审查正在考虑的不同技术方案。新探测器应能在计划于 2017-2018 年进行的 LHC 长停机期间安装就绪。