Адронный калориметр и дополнительная мюонная система установка ДЕЛФИ

• Автор: Садовский, Андрей Борисович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 81 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Применение пластиковых газоразрядных детекторов в установках на современных е+е_ коллайдерах
1.1 Установки на современных е+е_ коллайдерах, на примере установки ДЕЛФИ на ЛЭП
1.2 Общие сведения о газоразрядных детекторах
1.3 Стримерный режим
ГЛАВА 2. Адронный калориметр (НАС) установки ДЕЛФИ
2.1 Физическое обоснование
2.2 Конструкция адронного калориметра
2.3 Характеристики адронного калориметра и его современный
статус
2.4 Исследование характеристик пластиковых детекторов с /3-
источником
2.5 Работа пластиковых детекторов с различным значением ре-зистивности катода
2.6 Изучение влияния добавок азота в состав газовой смеси на отклик пластиковых детекторов
2.7 Исследование угловой зависимости отклика пластиковых детекторов адронного калориметра ДЕЛФИ
ГЛАВА 3. Дополнительная мюонная система (MUS) установки ДЕЛФИ
3.1 Физическое обоснование
3.2 Конструкция MUS. Особенности конструкции детекторов
3.3 Исследования прототипов считывающей электроники MUS
3.4 Исследование характеристик модуля MUS с использованием космических мюонов
ГЛАВА 4. Использование HCAL и MUS в физическом анализе е+е~-взаимодействий. Алгоритм выделения адронных струй в пространстве четырехмерных скоростей
4.1 Измерение формы Z0 резонанса

4.2 Измерение корреляции между поперечными компонентами спина в распадах г
4.3 Измерение г поляризации в распадах ZQ
4.4 Несохранение числа ароматов лептонов в распадах Z0
4.5 Алгоритм выделения адронных струй в пространстве четырехмерных скоростей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Изучение процессов образования частиц в е+е_ аннигиляции получило новое развитие после запуска в 1989 году большого электрон-позитронного коллайдера (LEP) в CERN. Детектор ДЕЛФИ (DELPHI-DEtector with Lepton, Photon and Hadron Identification) - один из четырех детекторов на ЛЭП, созданных для прецизионной проверки стандартной теории элек-трослабого взаимодействия Глэшоу-Вайнберга- Салама, выяснения числа поколений нейтрино, лептонов и кварков, проверки на новом уровне теории сильного взаимодействия (КХД) и поиска новых частиц [DEL82].
Для решения этих задач установка ДЕЛФИ обеспечивает:
— трехмерную пространственную информацию о каждой заряженной частице и измерение импульсов в магнитном поле;
— трехмерную информацию об энерговыделении в электромагнитном и адронном калориметрах;
— точное определение координат вершины события;
— хорошее разрешение и высокую гранулярность всех компонентов установки;
— идентификацию частиц практически в полном телесном угле, в том числе и с помощью детектора колец черенковского излучения.
Актуальность темы диссертации.
Одним из наиболее популярных детекторов в установках ЛЭП являются пластиковые газоразрядные детекторы, которые используются, как в калориметрии, так и для измерения координат треков заряженных частиц. Для применения этих детекторов в установке ДЕЛФИ актуальным было изучение свойств, оптимизация параметров и разработка методики их массового производства.
Целью диссертационной работы является:
Изучение характеристик детекторов и оптимизация их параметров для использования в установке ДЕЛФИ в качестве активных элементов:
— адронного калориметра;
— дополнительной мюонной системы.

Рис. 17: Микрофотография поверхности катода. Диаметр сфотографированной области поверхности катода 400 мкм.
тивной регистрации частиц.
В начальной стадии ” тлеющего” разряда удается наблюдать его направленность к определенному месту на катоде. Иногда удается наблюдать соединение ’’тлеющего” пятна на проволочке с определенной светящейся точкой на катоде. Эту картину удается воспроизвести искусственно путем создания на катоде пятна с высоким сопротивлением. В таком случае светящиеся точки обычно располагаются по периметру пятна.
Наблюдения позволяют предположить, что причиной возникновения ’’тлеющего” разряда является эмиссия электронов в тех местах, где в момент растекания ионного тока создается большая поверхностная разность потенциалов. Причиной эмиссии электронов видимо является процесс, известный в литературе под названием Мальтер-эффекта [Ма136]. Эмиссиия электронов происходит, по-видимому, в областях между частицами графита, расположенными на близком расстоянии, но не имеющими контакта между собой. В таких местах могут возникать микропробои, которые будут поддержи-