Кремнієва трекінгова система експерименту СВМ на комплексі прискорювачів FAIR

Автор(и)

  • A. Lymanets GSI Helmholtzzentrum f¨ur Schwerionenforschung GmbH

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe64.7.607

Ключові слова:

low-mass tracking system, double-sided silicon microstrip sensors, self-triggering readout

Анотація

Експеримент СВМ на прискорювальному комплексi FAIR (Дармштадт, Нiмеччина) розробляється для вивчення ядерної речовини з високою густиною в експериментальнiй установцi на фiксованiй мiшенi iз струменем важких iонiв з енергiями до 11 ГеВ/нуклон у системi Au+Au. Трекiнг заряджених частинок iз роздiльною здатнiстю по iмпульсу краще, нiж 2%, буде проводитись Кремнiєвою Трекiнговою Системою (КТС), розташованою у апертурi дипольного магнiту. Детектор зможе реконструювати вториннi вершини розпадiв рiдкiсних частинок, наприклад, гiперонiв iз кiлькома дивними кварками з точнiстю 50 мкм в оточеннi продуктiв зiткнення важких iонiв, що породжує до 1000 заряджених частинок на кожне непружне зiткнення з частотою взаємодiї до 10 МГц. Ця задача вимагає швидкого детектора iз високою гранулярнiстю i радiацiйною стiйкiстю, достатньою для роботи при еквiвалентному флюенсi до 1014neq/см2, накопиченому за кiлька рокiв роботи. Система складається iз 8 трекiнгових станцiй на основi двостороннiх кремнiєвих мiкрострiпових детекторiв iз кроком 58 мкм i орiєнтацiєю стрiпiв пiд стереокутом 7,5∘. Аналоговi сигнали iз сенсорiв зчитуються через багатошаровi мiкрокабелi довжиною до 50 см найсучаснiшою електронiкою на основi STS-XYTER ASIC iз самозапускною архiтектурою. Детекторнi модулi iз цiєю структурою матимуть кiлькiсть матерiалу вiд 0,3% до 1,5% радiацiйної довжини, iз збiльшенням товщини в напрямку до периферiї. Першi детекторнi модулi та утворенi з них “драбини” на основi компонентiв, готових до серiйного виробництва, тестувалися в ходi демонстрацiйного експерименту мiнi-CBM на синхротронi SIS18 у GSI (Дармштадт, Нiмеччина) в рамках програми FAIR Phase-0. Експеримент являв собою тестовий стенд для оцiнки роботи установки та системної iнтеграцiї. Представлено результати запуску детектора та його робочi характеристики.

Посилання

B. Friman et al. The CBM Physics Book, Compressed Baryonic Matter in Laboratory Experiments. Lecture Notes in Physics 814 (2011) [ISBN: 978-3-642-13292-6]. https://doi.org/10.1007/978-3-642-13293-3

J. Heuser et al. Technical Design Report for the CBM. Silicon Tracking System (STS). GSI Report 2013-4, Darmstadt (2013), 167 p.

J. Heuser et al. Description of the STS microstrip sensors for series production. CBM-TN-19005 (technical note), Darmstadt (2019).

V.M. Borshchov et al. Pre-series production of microcables for STS detector modules at LTU Ltd. CBM Progress Report 2015 (2016), 36.

K. Kasinski, R. Kleczek, R. Szczygiel. Front-end readout electronics considerations for Silicon Tracking System and Muon Chamber. J. Inst. 11, C02024 (2016). https://doi.org/10.1088/1748-0221/11/02/C02024

K. Agarwal et al. Conceptual Design Report of the STS Cooling System. CBM-TN-18004 (technical note), Darmstadt (2018).

C. Sturm et al. mCBM@SIS18 is on its way. CBM Progress Report 2017 (2018), p. 170.

O. Vasylyev et al. Progress with the integration of the mCBM Mini Silicon Tracking System. CBM Progress Report 2017 (2018), p. 177.

P. Moreira et al. The GBT Project. Topical Workshop on Electronics for Particle Physics, Paris, France, 21-25 Sep. 2009 (CERN-2009-006), p. 342.

Downloads

Опубліковано

2019-09-17

Як цитувати

Lymanets, A. (2019). Кремнієва трекінгова система експерименту СВМ на комплексі прискорювачів FAIR. Український фізичний журнал, 64(7), 607. https://doi.org/10.15407/ujpe64.7.607

Номер

Розділ

Спеціальний випуск