Forward Tagger - JLab12

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Forward Tagger

Progetti Hardware

Il Forward Tagger è un apparato concepito per la rivelazione di elettroni diffusi a piccolo angolo per esperimenti di foto-produzione quasi-reale con lo spettrometro CLAS12. Nello scattering di elettroni su bersagli nucleari, la diffusione dell’elettrone ad angoli dell’ordine del grado corrisponde allo scambio di un fotone virtuale con Q 2 dell’ordine di 10 -3-10 -2 GeV 2, assimilabile ad un fotone reale. Il Forward Tagger, insieme a CLAS12, permetterà quindi di fare misure di foto-produzione utilizzando direttamente il fascio di elettroni prodotto dall’acceleratore CEBAF. Il Foward Tagger (FT) verrà installato all’interno dello spettrometro CLAS12, tra il Forward e il Central Detector. Consisterà di un calorimetro elettromagnetico (FT-Cal) per una misura accurata dell’energia dell’elettrone, di un tracciatore (FT-Trk) per la misura dei suoi angoli di diffusione e di un odoscopio di scintillatore (FT-Hodo) per distinguere l’elettrone dai fotoni. L’FT-Cal sarà basato su cristalli di Tungstato di Piombo accoppiati a fotosensori APD per la rivelazione della luce di scintillazione. I cristalli verranno mantenuti a temperatura prossima a 0°C, per aumentare l’emissione di luce e migliorare quindi le prestazioni del calorimetro in termini di risoluzione energetica. Il tracciatore sarà formato due coppie di rivelatori Micromegas con lettura a strip. Le strip dei due strati di ciascuna coppia sono ruotati di 90° per determinare le coordinate (x,y) del punto di impatto dell’elettrone con risoluzione spaziale dell’ordine di 200 mm.

L’odoscopio sara’ formato da tasselli di scintillatore accoppiati a Silicon PMT tramite fibre ottiche di Wavelength Shifter. Queste scelte tecnologiche hanno permesso di progettare un rivelatore compatto ma di elevate prestazioni. L’FT permetterà di rivelare elettroni nell’intervallo angolare 2.5-4.5° ed energetico 0.5-4.5 GeV alla luminosità nominale di CLAS12 pari a 10 35cm -2s- 1. Il nuovo apparato sarà in grado di operare in presenza di campo magnetico significativo e di elevati livelli di radiazione dovuti alla prossimità con la linea del fascio. La risoluzione energetica attesa e di ~2.5% per elettroni di 1 GeV. Il progetto del Forward Tagger coinvolge una collaborazione internazionale che include Università ed enti di ricerca di quattro nazioni, fra cui l’INFN, l’IPN di Orsay (Francia), il CEA di Saclay (Francia), la University of Edinburgh (Regno Unito), la James Madison University (USA), la Norfolk State University (USA), l’Ohio University (USA) e il Jefferson Lab (USA). Finanziamenti per la progettazione e realizzazione dell’apparato sono stati forniti dall’INFN, dal Research Council Brittanico, dal Dipartimento dell’Energia e dalla National Science Foundation Statunitensi e dall’Unione Europea. Il Forward Tagger e’ attualmente in fase di costruzione e verrà installato presso il Jefferson Lab nell’autunno del 2015.


 
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