ATLAS μ子光谱仪的升级

大型强子对撞机(LHC)是人类建造的最大的科学基础设施。它赋予两个反向旋转的质子束能量,比它的前身(费米实验室的Tevatron加速器)高7倍。但它的作用远不止这些;它每秒产生超过10亿次碰撞,碰撞速度比Tevatron提高了2-3个数量级。两个大型多用途探测器记录了这些高能碰撞的结果:ATLAS和CMS。以色列团队(TAU, Technion和WIS)参加了ATLAS实验。这个实验被优化为在大质量范围内搜索希格斯玻色子,以及搜索大量假设的重粒子,这些粒子的存在被许多“新物理学”模型所预测。

从技术上讲,每秒记录10亿次质子-质子碰撞的结果是不可能的,人们必须将记录的碰撞(事件)速率降低到每秒1000次以下。为了在不丢失重要信息的情况下降低事件发生率,必须应用超快速选择机制。这种机制被称为“触发器”。触发探测器的原因有很多。例如,高能轻子(μ子的电子)或光子的存在,或探测器中非常大能量的沉积满足触发要求。触发依赖于一个超快速探测器和电子设备的结果。就像sTGC探测器和它的读出电子一旦探测到向前移动的高能μ子就会触发ATLAS。

预计LHC的升级旨在提高其碰撞率(即光度)。光度的增加不可避免地伴随着背景率的升高。因此,目前ATLAS μ子升级计划的重点是建造能够在高辐射下工作的STGC和MM探测器,并以非常高的空间分辨率测量撞击μ子的位置。这将为ATLAS提供一个出色的“一级触发器”(实时,基于硬件,选择“有趣的”事件)。目标是在保持单个μ子(µ)的低横向动量(pT)阈值和保持Level-1速率在可管理的水平的同时,提高触发阈值的开启和区分背景。

我们组负责sTGC建设项目。