27.07.2016 | Новый калориметр для эксперимента COMPASS

Новый электромагнитный калориметр для эксперимента COMPASS в ЦЕРН предложен и разработан в Объединенном институте ядерных исследований в сотрудничестве с группами физиков из Германии, Польши, Франции, Украины и Чехии, а также одной из российских фирм. Это уникальный прибор, в котором впервые для крупных физических установок применены самые современные фотоприемники – микропиксельные лавинные фотодиоды.
Об этой 8-летней работе в своей статье рассказали сотрудники ОИЯИ Зиновий Крумштейн и Александр Нагайцев.
Эксперимент COMPASS предназначен для изучения физических задач в области структуры и спектроскопии адронов. Установка состоит из высокоточного спектрометра и самой большой в мире поперечно или продольно поляризованной мишени. Она размещена на уникальном канале SPS M2 в ЦЕРН, который формирует пучки пионов или поляризованных мюонов в области энергий между 50 ГэВ и 280 ГэВ. Установка COMPASS, пишут авторы, доказала свою жизнеспособность, так как дает уникальную возможность в ближайшем будущем найти решения целого ряда фундаментальных проблем, новых вызовов как в структуре нуклона, так и в адронной спектроскопии при достаточно скромных затратах на свою модернизацию.
Эта модернизация для эксперимента COMPASS-II по проведению исследований трехмерной структуры нуклона предусматривает, в частности, дополнение существующей установки двумя новыми детекторами – детектором протонов отдачи, измеряющим характеристики протонов, и электромагнитным калориметром перед первым магнитом спектрометра. Этот калориметр призван обеспечить перекрытие существенно больших кинематических областей реакций по сравнению с существующими калориметрами. Новый уникальный прибор был предложен и разработан в ОИЯИ в сотрудничестве с группами физиков из Мюнхена, Фрайбурга (Германия), Варшавы (Польша), Сакле (Франция), Праги (Чехия), ЦЕРН и коллегами из Харькова (Украина).
Впервые в крупных физических установках в нем применены самые современные фотоприемники – микропиксельные лавинные фотодиоды с ультравысокой плотностью пикселей (до15 тыс.пикселей/мм2), вместо традиционных фотоэлектронных умножителей.
Следует отметить, что уже более 20 лет этот тип фотодетекторов разрабатывается и тестируется во многих институтах. ОИЯИ является одним из ведущих центров в этой области. Микропиксельные лавинные фотодиоды (МЛФД) с плотностью пикселей 15 тыс.пикселей/мм2, разработанные в Объединенном институте ядерных исследований группой под руководством Зираддина Садыгова (Лаборатория ядерных проблем), были использованы в калориметре в составе экспериментальной установки КОМПАСС в 2012 году, во время тестового набора данных.
Первые блоки регистрации были готовы к началу июня 2015 года, и в этом же месяце 20 блоков регистрации были поставлены в ЦЕРН и протестированы на пучке.
В марте – апреле 2016 года новый электромагнитный калориметр был полностью собран, проверен и включен в состав установки COMPASS. Сейчас успешно используется для набора данных.
Стабильная работа нового калориметра уже в первые месяцы набора данных была отмечена руководством коллаборации COMPASS. В следующем году физики ожидают получения новых физических результатов с данными от уникального прибора, разработанного в Дубне.
Вера Федорова

http://pressdubna.ru/news_full_pm.php?nid=19106