RICH - JLab12

Cerca
Vai ai contenuti

Menu principale:

RICH

Progetti Hardware

Il rivelatore CLAS12 che verrà installato presso la sala B è composto da un forward detector(rivelatore in avanti) per l'identificazione delle particelle di alta energia prodotte nello scattering con i quark del bersaglio e da un rivelatore centrale per la rivelazione delle particelle di rinculo. Il forward detector è basato su un campo magnetico toroidale ed è diviso in 6 settori azimutali, fornendo buone prestazioni per l'identificazione di pioni e nucleoni. D'altra parte, nella configurazione attuale esso non consente un'adeguata identificazione dei kaoni nel range di energia 3 – 8 GeV/c. Per ovviare a questa esigenza, quindi, i fisici dell'INFN hanno proposto la realizzazione di un Ring Imaging CHerenkov (RICH). Il RICH è composto da un radiatore attraverso il quale le particelle producono un cono di luce Cherenkov, una zona dove i fotoni si propagano e una serie di fotorivelatori (photomultipliers-PMT). Dato che l'angolo di apertura del cono di luce dipende dalla velocità della particella che lo produce, la misura del raggio dell'anello ricostruito permette l'identificazione di essa. I vincoli imposti dalla geometria predefinita di CLAS12 hanno fatto convergere la scelta della struttura del RICH verso una soluzione ibrida, in cui parte dei fotoni viene rivelata direttamente e parte viene rivelata solo dopo una doppia riflessione attraverso un sistema di specchi.

Di conseguenza, a seconda del numero di riflessioni, i fotoni rivelati dai PMT esibiranno o dei cerchi completi o solo parte di essi. Attualmente, è in corso la costruzione di un settore del RICH, che utilizza come radiatore uno strato di aerogel di molti metri quadrati e di diverso spessore, circa 400 Multi-Anode PhotoMultiplier Tubes (MAPMT) per la fotorivelazione e due grandi specchi, uno piano e uno ellittico. Un prototipo di larga scala del rivelatore è stato già costruito, ed è stato testato utilizzando il fascio di adroni presso la sala sperimentale T9 del CERN. In vista di una possibile estensione del RICH ai rimanenti 6 settori di CLAS12, sono sotto esame nuove tecniche per realizzare fotorivelatori su ampie regioni a costi accessibili (SiPM, Large-Area Picosecond Photodetectors or GEM) ed elettronica veloce altamente integrata (i 400 MAPMTs richiedono 25600 canali di lettura). Il progetto prevede la collaborazione di molti gruppi INFN (LNF, Fe, Ge, Sanità/RM1, Ba/Le) e di istituzioni internazionali (JLab e Argonne National Laboratory in USA, Budker Institute for Nuclear Physics in Russia, Universidad Tecnica Federico Santa Maria de Valparaiso in Chile, University of Glasgow in UK, Institut fur Kernphysik in Mainz, Germany).


 
Torna ai contenuti | Torna al menu