Применение MAPD (Zecotek) в адронных калориметрах и многоканальных времяпролетных системах в экспериментах по релятивистской ядерной физике презентация

Main

Слайд 1Применение MAPD (Zecotek) в адронных калориметрах и многоканальных времяпролетных системах в

экспериментах по релятивистской ядерной физике

Ф.Ф.Губер, ИЯИ РАН

Рабочее совещание, ИЯИ РАН, 3 марта 2009г.


Слайд 2


Main features of the
calorimeters:

-high granularity: array of ~100 individual modules - transverse homogeneity of
response and energy resolution
- compensated calorimeter (e/h = 1), lead/scintillator sampling ratio 4:1- high energy resolution ~55%/sqrt(E)
- longitudinal segmentation (10 sections per module) - particle identification, calibration, improve energy resolution
- light readout from each sections by MAPD - compactness of photodetectors, no nuclear count. effect)
- dynamical range up to 104 ph.el.
- radiation hardness to neutrons (~1013 n/cm2 for CBM)
- reasonable price


NA61

Hadron calorimeters

Very forward calorimeter

CBM


Слайд 3Long-term test: 10 MAPDs were irradiated by LED pulses with f=1

MHz and amplitude ~104 ph.e at T~30 0C during 2 months. No changes in gain and dark current were observed.

Temperature coefficient is < 3%/0C.

Response to LED signal.

Properties of MAPDs produced by Zecotek Co.
- Active area: 3x3 mm2
- Number of pixel: 15000/mm2 (up to 40000/mm2 )
- Single electron noise ~ 0.3 MHz/mm2
Rise Time ~ 4 ns
- Radiation hardness to neutrons (~1013 n/cm2 for CBM)

Yu.Musienko


Слайд 4Structure of calorimeter module
6 WLS-fiber/MAPD

10 MAPDs/module
10 Amplifiers/module

60 lead/scintillator sandwiches
10 longitudinal sections

10 MAPDs and amplifiers


Слайд 5First 9 calorimeter modules were assembled at INR In 2007
Beam

test was performed with earlier version of MAPDs produced by Micron plant. Now they are replaced by Zecotek MAPDs.

Module assembling

Rear part of module with 10 optical connectors



Calorimeter at CERN beam


Слайд 6Performance of calorimeter with MAPD readout
muons
hadrons
positrons
muon peak in single section
Calibration with

70 GeV muon beam

Response of first section to mixed beam

Spectra of energy depositions for different beam energies

Energy resolution of calorimeter


Слайд 7first PCB includes -10 integrators, -10 HV drivers, -analog adder for

trigger -single fast amplifier with the 10-stage -commutator for control of MAPDs signals at oscilloscope

-second PCB consist of -3 chips ( 12-bit ADC with 4 channels), -HV control system

- third PCB –
FPGA control and
LVDS-signal readout

New FEE electronics
For NA61 calorimeter:

three double-side PCBs
at the rear side of each module.
The size of each PCB is about
95x95 mm2.


Слайд 8TOF Wall at CBM
Parameters of TOF wall:

TOF wall size ~ 15 m x 10 m = 150 m2
Overall time resolution σt = 80 ps.
Space resolution ≤ 5 mm x 5 mm.
Efficiency > 95 %.
Rate capability > 20 kHz/cm2.
(Rate capability of ordinary RPC <1 kHz/cm2 !
~65.000 detectors.

Is it possible to use scintillator TOF counter with MAPD readout as a cheap and reliable solution for central part of wall with the cell size of 20x20 mm2?

Yu.Musienko


Слайд 9Test of TOF with cosmic rays
MAPD
μ
σt(PMT1)=σt(PMT2)=70 ps
TOF spectrum from Scint+MAPD counter
σt=2.1

ch =105 ps before correction to start PMT

TOF resolution for scintillator with MAPD readout is ~80 ps!

Amplitude spectrum from Scint+MAPD counter

(Start)


Слайд 10Планы 2009
Калориметрия:

TOF/CBM
NA61

2009 – изготовление 16 модулей в ИЯИ
и тестирование центральной сборки из
20 модулей в ЦЕРНе в сентябре- ноябре.

Необходимо от ИЯИ в 2009г.
- доп. финансирование
- доп. помещение для
стендов в 101 корп.
- доп. персонал.

Сборка и тестирование
на пучках прототипов детекторов
с различными фотодиодами.

Ближайший сеанс:
GSI: 15-20 апреля

О.Бусыгина
М.Голубева
Ф.Губер
А.Дерменев
А.Зима
А.Ивашкин
В.Марин
О.Петухов
А.Садовский
В.Тифлов
К.Шилеев


Слайд 11Пртокол о сотрудничестве
ИЯИ_ОИЯИ_НПО «Дубна-детектор»_Zecotek


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика