DESY II测试束设施中束流望远镜的升级
仪器与探测器
2022-08-24 v1 高能物理 - 实验
摘要
DESY II测试束设施是现代高能物理探测器开发的关键基础设施，为来自LHC实验和Belle II等用户组以及通用探测器研发提供动量分散小、能量范围1至6 GeV的粒子。所有三个测试束区域均提供束流望远镜作为精确跟踪参考，无时间戳，采用触发读出且读出时间> 115 s。若使用最高可用速率，多个粒子会在一个读出帧内穿过望远镜，从而产生无额外计时层无法解决的歧义。目前正研究并测试若干升级方案：首先，提出一种快速单片像素传感器TelePix，以提供精确径迹计时和感兴趣区域触发来克服此限制。TelePix是一种180 nm HV-CMOS传感器，由DESY、KIT和海德堡大学联合开发并在KIT设计。本出版物给出性能评估：评估了两种放大器设计的差异。确定高于99.9%的高命中探测效率 combined with 低于4 ns的时间分辨率且像素噪声率可忽略。最后，评估了用于提供感兴趣区域触发的数字命中输出，显示出相对于传统触发闪烁体较短的绝对延迟以及优异的时间分辨率。其次，提出快速LGAD平面以提供几十ps的时间分辨率，预计将大幅改善望远镜计时性能。与加州大学圣巴巴拉分校合作测定时间分辨率低于70 ps。
引用
@article{arxiv.2208.10827,
title = {Upgrading the Beam Telescopes at the DESY II Test Beam Facility},
author = {H. Augustin and R. Diener and S. Dittmeier and P. M. Freeman and J. Hammerich and A. Herkert and L. Huth and D. Immig and U. Krämer and N. Meyners and I. Perić and O. Schäfer and A. Schöning and A. Simancas and M. Stanitzki and D. Stuart and B. Weinläder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.10827},
year = {2022}
}