Кремниевые фотоумножители как альтернативная система фотоумножителей детектора нейтральных частиц на электрон-протонных ускорителях

Измерение событий производства частиц, в частности фотонов, является мощным инструментом для изучения субатомных составляющих вселенной. Цель исследования заключается в рассмотрении размещения в детекторе, свойств и во внедрении обновления системы фотоумножителей детектора ZEUS для возможного применения на будущих электрон-протонных ускорителях. Наиболее важной частью детектора ZEUS, особенно при измерении нейтральных частиц, таких как фотоны, является калориметр ZEUS, основанный на явлении испускания фотона из возбужденного электрона, который возвращается к более низкому уровню энергии. Эти фотоны передаются в трубочные фотоумножители, где сигнал фотонов усиливается и превращается в небольшой ток. Для будущих измерений по производственным причинам и с целью повышения производительности предлагается использовать кремниевые фотоумножители. Модернизация системы фотоумножителей была предложена в качестве одного из возможных обновлений детектора для изучения мгновенных фотонов при высоких энергиях столкновения. Рассмотрены состав и свойства новой системы фотоумножителей, которую планируется разместить внутри металлических труб, выходящих через центральную часть детектора. Оценена эффективность регистрации фотонов новой системы.

Год издания: 
2014
Номер: 
2
УДК: 
539.1.072
Fig. 6Refs.13 titles.
Литература: 

1. V.M. Abazov et al., “Measurement of the isolated photon cross section in pp collisions at √s = 1.96-TeV” (for D∅Collaboration), Phys. Lett. B, vol. 639, pp. 151—158, 2006.
2. S. Chatrchyan et al., “Search for the standard model Higgs boson decaying into two photons in pp collisions at √s=7 TeV” (for CMS Collaboration), Ibid, vol. 710, pp. 403—425, 2012.
3. G. Aad et al., “Dynamics of isolated-photon plus jet production in pp collisions at (√s)=7 TeV with the ATLAS detector” (for ATLAS Collaboration), Nucl. Phys. B, vol. 875, pp. 483—535, 2013.
4. G.R. Smith et al., “Study of Hamamatsu mesh dynode photomultiplier tubes for potential use with the ZEUS detector”, IEEE Trans. Nuclear Sci., vol. 35, pp. 365— 367, 1988.
5. A. Bamberger et al., “The Presampler for the Forward and Rear Calorimeter in the ZEUS Detector”, Nucl. Instrum. Meth., A 382, pp. 419—429, 1996.
6. A. Bernstein et al., “Beam tests of the ZEUS barrel calorimeter”, Nucl. Inst. Meth., ser. A, vol. 336, pp. 23— 52, 1993.
7. Кремниевый фотоэлектронный умножитель. Новые возможности / С. Клемин, Ю. Кузнецов, Л. Филатов и др. // Электроника: наука, технология, бизнес. — 2007. — № 8. — C. 80—86.
8. B. Lutz, “Upgrade of the CMS Hadron Outer Calorimeter with SiPM sensors” (for the CMS collaboration), in XVth Int. Conf. on Calorimetry in High Energy Physics (CALOR2012), J. Phys., conf. ser., vol. 404, pp. 1—7, 2012.
9. P.W. Cattaneo et al., Development of High Precision Timing Counter Based on Plastic Scintillator with SiPM Readout [Online]. Avaliable: http://arxiv.org/abs/1402.1404.
10. C. Amsler et al., “Review of Particle Physics”, Phys. Lett., ser. B, vol. 667, pp. 1—6, 2008.
11. The ZEUS experiment [Online]. Avaliable: http://wwwzeus. desy.de.
12. Photomultiplier Tubes: Basics and Applications, 3rd ed., T. Hakamata et al., eds., Hamamatsu Photonics K.K., Japan, Hamamatsu City, p. 13, 2007.
13. Hamamatsu Photonics [Online]. Avaliable: http://www. hamamatsu.com.

Транслитерированый список литературы: 

1. V.M. Abazov et al., “Measurement of the isolated photon cross section in pp collisions at √s = 1.96-TeV” (for DØ Collaboration), Phys. Lett. B, vol. 639, pp. 151–158, 2006.
2. S. Chatrchyan et al., “Search for the standard model Higgs boson decaying into two photons in pp collisions at √s=7 TeV” (for CMS Collaboration), Ibid, vol. 710, pp. 403–425, 2012.
3. G. Aad et al., “Dynamics of isolated-photon plus jet production in pp collisions at (√s)=7 TeV with the ATLAS detector” (for ATLAS Collaboration), Nucl. Phys. B, vol. 875, pp. 483–535, 2013.
4. G.R. Smith et al., “Study of Hamamatsu mesh dynode photomultiplier tubes for potential use with the ZEUS detector”, IEEE Trans. Nuclear Sci., vol. 35, pp. 365–367, 1988.
5. A. Bamberger et al., “The Presampler for the Forward and Rear Calorimeter in the ZEUS Detector”, Nucl. Instrum. Meth., A 382, pp. 419–429, 1996.
6. A. Bernstein et al., “Beam tests of the ZEUS barrel calorimeter”, Nucl. Inst. Meth., ser. A, vol. 336, pp. 23–52, 1993.
7. Kremnievyĭ fotoėlektronnyĭ umnozhitel'. Novye vozmozhnosti / S. Klemin, I͡U.Kuznet͡sov, L.Filatov i dr. // Ėlektronika: nauka, tekhnologii͡a, biznes. – 2007. – # 8. – C. 80–86.
8. B. Lutz, “Upgrade of the CMS Hadron Outer Calorimeter with SiPM sensors” (for the CMS collaboration), in XVth Int. Conf. on Calorimetry in High Energy Physics (CALOR2012), J. Phys., conf. ser., vol. 404, pp. 1–7, 2012.
9. P.W. Cattaneo et al., Development of High Precision Timing Counter Based on Plastic Scintillator with SiPM Readout [Online]. Avaliable: http:// http://arxiv.org/abs/1402.1404.
10. C. Amsler et al., “Review of Particle Physics”, Phys. Lett., ser. B, vol. 667, pp. 1–6, 2008.
11. The ZEUS experiment [Online]. Avaliable: http://www-zeus.desy.de.
12. Photomultiplier Tubes: Basics and Applications, 3rd ed., T. Hakamata et al., eds., Hamamatsu Photonics K.K.., Japan, Hamamatsu City, p. 13, 2007.
13. Hamamatsu Photonics [Online]. Avaliable: http://www.hamamatsu.com.

Полнотекстовый документSize
2014-2-17.pdf525.51 KB