Дрейфовая камера детектора Дрейфовая камера детектора КМД-3 Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера, Новосибирск 27 ноября 2007 Коллаборация КМД-3 А.С. - презентация

1 Дрейфовая камера детектора Дрейфовая камера детектора КМД-3 Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера, Новосибирск 27 ноября 2007 Коллаборация КМД-3 А.С. Попов

2 ВЭПП E max = 1.4 ГэВ 2 ГэВ L(1.4 ГэВ) = см -2 с см -2 с -1 L(2 ГэВ) =10 32 см -2 с -1 Прецизионное измерение сечений Поиск редких процессов Анализ динамики распадов 3

3 КМД – 3 1 – вакуумная камера, 2 – дрейфовая камера, 3 – калориметр BGO, 4 – Z – камера, 5 – СП соленоид КМД-3, 6 – калориметр LXe, 7 – калориметр CsI, 8 – ярмо магнита, 9 – соленоиды ВЭПП-2000

4 Многотрековое событие с 10% шумом Проектные разрешения: КМД-3 КМД-2 в R- время дрейфа) мкм 250 мкм в R-z деление заряда) 2 3 мм 5 мм 4 мрад 7 мрад 7 мрад 15 мрад dE/dx 0.15*dE/dx 0.2*dE/dx Импульсное разрешение Общие характеристики ДК Линии дрейфа в ячейке камеры Сторона 9 мм Магнитное поле 1.5 Т потенциал 2000 В максимальное время дрейфа 650 нс

5 1218 шестиугольных ячеек (сторона 9 мм) диаметр сигнальных проволочек 15 мкм (W-Re) натяжение 35 г, удлинение 1.08 мм потери натяжение на прогиб фланца ±1.8 % диаметр полевых проволочек 100 мкм (Ti) натяжение 100 г, удлинение 0.6 мм потери натяжение на прогиб фланца ±3 % газовая смесь - Ar изобутан (80/20) Корпус камеры – углепластик: E 2000 кг/мм 2, 1.6 г/см 3 Торцы покрыты слоем меди, толщиной 30 мкм. Внутренняя поверхность внешней обечайки покрыта слоем фольгированого стэфа общей толщиной 250 мкм (100кВ/мм) Внутренняя обечайка обернута медной фольгой толщиной 30 мкм Элемент конструкцииТолщина, см Количество вещества, X 0 Вакуумная камера (Be) Внутренняя обечайка (углепластик) Внешняя обечайка (углепластик) Фланцы (углепластик) Газовая смесь (Ar:isoC 4 H 10 (80:20)) Проволочки * * * * *10 -4 Вся камера0.015 Конструкция камеры крепление проволочек 2.18 мм

6 Конструкция камеры Ввод высокого на экран 250 мм 5 мм на кабели 12 вводов и выводов газа позволяют при перепаде давления в 200 Па обеспечить расход 2 объема/сутки. Предел устойчивости внутренней обечайки 700 Па.

7 Дрейфовая камера

8 Плата обслуживает 16 ячеек камеры Программное управление порогом в канале дискриминатора Формировка аргументов первичного триггера Контроль температуры и напряжений Счетчики загрузок (несинхронные) Время интегрирования до 800 нс Цена канала измерения заряда e Цена канала измерения времени 140 пс Время преобразования не более 50 мкс Разрешения по калибровке: Заряд е Время 0.3 нс Порог е ( 1 п.э.) Преобразование зарядов и времени в напряжение Аналоговый мультиплексор на Два 14-разрядных АЦП по 1 MSps Передача информации в буферное ОЗУ системы сбора данных синхронно с аналогово-цифровой конверсией Мощность 5 Вт Плата T2Q (last version) Температурный дрейф: Цена амплитудного канала 0.04%/ 0 C Цена временного канала 0.01%/ 0 C 1 мкм/ 0 C Временной пьедестал 1.2 мкм / 0 C Дифф. нелинейность 0.15 нс ( 8 мкм) Взаимные наводки в амплитудных каналах менее 0.1%

9 Амплитудные распределения космических частиц Зависимость амплитуды от полярного угла Зависимость амплитуды от времени дрейфа Имеем дело с нелинейным процессом газового усиления

10 Эффективность проволочек

11 Амплитудное разрешение hit 22%, dE/dX 10% - разделение до импульсов 450 МэВ

12 Макет Координатное разрешение вдоль проволочек ДК 2000 В

13 Отклонение от трека в плоскости R- Вклады в R- : Дискретность оцифровки 450 пс 20 мкм Слюинг дискриминатора 1 нс 50 мкм Диффузия 50мкм Дрейфовая камера Зависимость разрешения от длины дрейфа Камера Прототип Дрейфовая камера Зависимость разрешения от номера ячейки Координатное разрешение в поперечной плоскости

14 Дрейфовая камера собрана, испытана и будет установлена на детектор в зале ВЭПП-2000 в конце 2007 – начале 2008 года

15

16

17 Координатное разрешение в R-Z ДК 2000 В ДК 2100 В 0 = 1.4 мм Есть систематическая ошибка ~ 1.4 мм, не связанна с шумами электроники.