TORCH検出器を用いた荷電粒子のピコ秒タイミング【JST・京大機械翻訳】

Cicala Maria Flavia; Bhasin Srishti; Blake Thomas; Brook Nick H.; Conneely Thomas; Cussans David; van Dijk Maarten W. U.; Forty Roger; Frei Christoph; Gabriel Emmy P. M.; Gao Rui; Gershon Timothy; Gys Thierry; Hadavizadeh Thomas; Hancock Thomas Henry; Harnew Neville; Jones Thomas; Kreps Michal; Milnes James; Piedigrossi Didier; Rademacker Jonas; Smallwood Jennifer Clare

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202218956008875 整理番号：22P0310424

TORCH検出器を用いた荷電粒子のピコ秒タイミング【JST・京大機械翻訳】

Picosecond timing of charged particles using the TORCH detector

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発行年： 2022年03月25日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年03月25日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

TORCHは,2~20GeV/c運動量範囲で荷電粒子同定を提供するために設計された大面積,高精度飛行時間(ToF)検出器である。10mmの石英ラジエータを横断する荷電ハドロンによって放射されたPrompt Cherenkov光子は,検出器の周辺に伝搬し,マイクロチャンネルプレート光電子増倍管(MCP-PMTs)のアレイに集束する。光子の位置および到着時間を用いて,それらのToFに基づくハドロンを同定するために,ラジエータにおける侵入の粒子時間を推定した。MCP-PMTsは,TORCH検出器の厳しい要求を満足するために,産業パートナーによって開発された。要求は,微細にセグメント化されたアノード,優れた時間分解能,および長い寿命を含む。約10mの飛行距離で,10GeV/cの運動量を持つカオンとピオンの間のToFの差は35psであり,トラックのタイミング分解能の必要条件当たり10~15psに通じる。ハドロン当たり平均30光子を検出し,70psの単一光子時間分解能に変換した。TORCH研究と開発プログラムは,実験室とビーム試験による検出器概念の妥当性を実証し,その結果を示した。70-100psのタイミング分解能がビーム試験で達成され,TORCH設計目標に近づいた。実験室タイミング試験は,TORCH読出しエレクトロニクスに結合されたMCP-PMTsの運転からなる。約50psの時間分解能を測定し,TORCHターゲットタイミング分解能を満たした。【JST・京大機械翻訳】

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素粒子・核物理実験技術一般

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