Математическое моделирование детектора переходного излучения эксперимента ГЕРА-Б

• Автор: Егорычев, Виктор Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Глава
В-физика и экспериментальные исследования
1.1 Стандартная Модель и СР-нарушение
1.2 Экспериментальная ситуация в В физике
1.3 Ближайшие эксперименты по изучению В-физики
1.4 Физика эксперимента HERA-B
1.4.1 СР-нарушение
1.4.2 Редкие распады
1.4.3 Bs — Bs смешивание
2 Глава
HERA-B спектрометр
2.1 Вершинный детектор
2.2 Трековая система
2.3 RICH
2.4 Детектор переходного излучения
2.5 Электромагнитный калориметр
2.6 Мюонная система
3 Глава
Практическая теория переходного излучения
3.1 Переходное излучение на границе раздела сред
3.2 Переходное излучение для одного слоя (фольга)
3.3 Переходное излучение испускаемое при пересечении X
слоев
3.4 Детектирование РПИ
3.5 Методы идентификации ДНИ
3.6 MC моделирование ДПИ

4 Глава
Анализ и оптимизация детектора переходного излуче-
ния эксперимента НЕИА-В
4.1 Моделирование детектора НЕВА-В
4.2 Оптимизация ДПИ НЕЯА-В
4.2.1 Анализ загрузки и выбор структуры и детектирующих элементов детектора
4.2.2 Позиционирование пропорциональных камер в слое
4.2.3 Оптимизация радиатора
4.3 Возможность использования детектора переходного излучения в триггере 1-го уровня эксперимента НЕ11А-В
4.4 Восстановление трека ДПИ
4.5 Полная реконструкция событий с использованием информации детектора переходного излучения
4.6 Описание ДПИ НЕДА-В
5 Глава
Экспериментальные результаты
5.1 Экспериментальное исследование основных элементов ДПИ
5.1.1 Описание прототипа ДПИ
5.1.2 Выбор оптимального радиатора
5.1.3 Сравнение МС' моделирования и экспериментальных данных
5.2 Экспериментальные результаты тестовых сеансов НЕИА-

Заключение
Ссылки
Список иллюстраций

Введение
Одним из наиболее интересных и интригующих явлений в физике элементарных частиц несомненно является СР-нарушение, связанное с фундаментальными вопросами пространства, времени и ранней стадии развития Вселенной [1].
Экспериментальное наблюдение СР-ассиметрии до сих пор проверенное только в системе нейтральных К-мезонов. Однако, выполнить точную проверку CP-нарушения в Стандартной Модели (СМ) в системе нейтральных К-мезонов нельзя из-за больших теоретических неопределенностей в вычислениях. Система нейтральных В мезонов представляет из себя прецизионную систему в которой возможно наблюдение СР-нарз'шенпя. В отличии от системы К-мезонов - в распадах В-мезонов предсказывается значительный эффект СР-нарушения. Кроме того исследование системы В-мезонов вероятно позволит провести оценку основных положений СМ [2].
Наблюдение СР-нарушения - ближайшая задача современной экспериментальной физики. В настоящее время на наблюдение СР-нарушения нацелено большое число экспериментов физики высоких энергий, для большинства из них планируется строительство новых ускорителей или существенное изменение уже действующих. В этой области остро ощущается необходимость использования последних достижений и преимуществ современной экспериментальной методики.
Эксперимент HERA-В - "Экспериментальное изучение СР-нарушени; в системе В-мезонов с использованием внутренней мишени на про-
Табл. 6: Характеристики вершинного детектора.
число детектирующих плоскостей
угловой захват, мрад
стереоуглы, град. 0, 45, 90
полная чувствительная площаДь,-м2
чувствительная площадь элемента,мм2 52X72
число каналов электроники 165376
число модулей
рабочая температура, С
см. Это очень важная область, т.к. через внутреннюю часть трековой системы проходит большое количество сигнальных событии. В этой области довольно неравномерные загрузки: при скорости взаимодействия 40 МГц на расстоянии 11=2 см поток частиц составляет 10т см-2сек-2, а на расстоянии П=6 см поток частиц уже 10' см~2сек"2.
К внешней трековой системе предъявляются следующие требования:
• из-за большого потока частиц, необходимо использовать маленькие детектирующие ячейки
• радиационная стойкость лучше чем 1 Кл/см/год.
• быстрая газовая смесь со скоростью дрейфа порядка 100 мкм/нсек
• легкая сборка детектора
• минимальное количество вещества для поддержки и конструктивных элементов