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ATLAS y CMS calorímetros

Estaba leyendo este interesante revisión reciente en arXiv sobre la partícula de identificación:

"Partícula de Identificación" por Christian Lippmann (2011), arXiv:1101.3276

En la figura 2, existe una interesante comparación entre la CMS y ATLAS del calorímetro actuaciones. Espero que el papel de autor no importa si me la reproducción de la imagen aquí:

Figure 2 from "Particle Identification" by Christian Lippmann (2011), arXiv:1101.3276

Usted puede ver que el CMS EM calorímetro que tiene una resolución mucho mejor que el ATLAS, y estoy seguro de que esto es debido a la casi desleal la comparación entre un homogénea y una muestra del calorímetro. No hay ninguna sorpresa aquí.

Por otro lado, el ATLAS hadrónica calorímetro que tiene una resolución mucho mejor que los CMS.

1) ¿por Qué es eso? Es sólo un subproducto de la reducción del tamaño de la CMS hadrónica calorímetro?

2) las resoluciones definitivas o puede colaboraciones hacen mejor cuando no se tiene más datos? Cómo?

3voto

Fernando Briano Puntos 3704

Compact Muon solenoid es el nombre de la CMS y de los puntos de la decisión de tener buenas muon de identificación. Bueno electromagnética calorimetría se asegura de que los fotones y los electrones se miden bien. La elección de un fuerte campo 4Tesla, Atlas 2Tesla, asegura un mejor seguimiento de impulso de las mediciones. Tener un volumen limitado para hadrónica calorimetría es el precio pagado.

Lo racional es que los muones, electrones y fotones dar un mejor manejo a la nueva física de los chorros en bruto. Hadrónicos calorímetro es útil para activar el faltante de Et para la selección de la física canales, pero será la exactitud de muones y electrones/fotones de las mediciones que va a permitir la discriminación de los diferentes canales de la nueva física se esperaba.

Creo que fue Feynman, quien dijo: "si quieres ver el interior de los relojes que usted no golpea uno contra el otro, se debe tomar un destornillador". Es la razón por la que el neutrino experimentos y e+e - experimentos fueron tan exitosos en el mapeo del Modelo Estándar: Fotones, electrones y muones, debido a la interacción electrodébil son los destornilladores (tiempo invertido en el colisionador de hadrones caso).

2voto

Jake Wharton Puntos 160

1) ¿por Qué es eso? Es sólo un subproducto de la reducción del tamaño de la CMS hadrónica calorímetro

Mis investigaciones me metió en este libro: "EN LA vanguardia. El ATLAS y CMS del LHC Experimentos". Creo que la mayoría de las preguntas generales sobre el diseño de los detectores son respondidas en el libro. Mientras parece que es muy difícil señalar una razón en particular para las decisiones de diseño. En el capítulo 10 de las ideas más allá del diseño de la HCAL para la CMS se explican.

Para el CMS el tracker y ECAL se hace hincapié, por lo que la decisión fue poner la HCAL en el interior del solenoide para un mejor diseño de imán. Otro requisito es un fácil mantenimiento. Desde que fue fundamental para que, estoy citando:

Una única característica de la CMS es su movimiento-anillo-basada en la estructura, permitiendo buen acceso y mantenimiento del detector de elementos. Esta característica de diseño tuvo la compensación por el HCAL en que el sistema de lectura (front-end de la electrónica del sistema) tuvo que ser colocado dentro de la magnética volumen. Cualquier ubicación alternativa para el fotodetectores estaba tan lejos que no habría sido prohibitivo de luz de gran tamaño pérdida en el largo clara de fibras ópticas.

Así que el HCAL tiene que ser pequeño, mientras que la incorporación de los fotodetectores. Y todo lo que tiene para operar en el 4T campo magnético-el punto es que los tubos fotomultiplicadores dejar de trabajar allí. Estoy citando:

Por desgracia, phototubes perder sus ganancias rápidamente en un campo magnético (debido a la incapacidad para enfocar los electrones).

Entonces parece que la respuesta a la pregunta (1) son: reducción de tamaño, su campo magnético y la modularidad.


2) las resoluciones definitivas o puede colaboraciones hacen mejor cuando no se tiene más datos? Cómo?

Depende de a qué te refieres en "final". Estas resoluciones fueron medidos en el haz de las pruebas en SPS. La descripción de estas pruebas se da en las referencias [10] y [11], o el papel en cuestión. Parte de los módulos fueron puestos bajo las diversas vigas en SPS. Citando ref. acerca de ALICE [10]:

5.7.2 Hadrónica final-cap rendimiento.
Aproximadamente el 25% de la producción en serie de los módulos fueron expuestos a las vigas de muones, electrones y pions con energías de hasta 200 GeV en el CERN SPS [150]
...
5.7.4 Azulejo-calorímetro de rendimiento
5.7.4.1 desempeño independiente
Aproximadamente el 12% de todos los módulos de producción de la teja del calorímetro se han medido dedicado extensamente en la prueba de viga de períodos en el CERN SPS.
...
5.7.4.2 Combinado LAr y el azulejo calorímetro de prueba-haz las mediciones
El rendimiento combinado de el cañón electromagnético de LAr y baldosas de calorímetros se midió en 1996, en la H8 viga en el CERN SPS. El programa de instalación utiliza el prototipo de los módulos de los dos calorímetros.

En ese sentido, las resoluciones son definitivas.

Pero también le pregunté a algunos experimentales y él me dijo que hay un procedimiento que se llama "la comprensión" de un detector. Tienes que medir el rendimiento del detector como un todo, contabilidad para todo: geometría, activa, e.t.c. Por lo que entendía ambos detectores no son totalmente conocidos todavía.

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