Bonn 2010 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 65: Kalorimeter I

T 65.7: Vortrag

Dienstag, 16. März 2010, 18:15–18:30, JUR N

Optimierung von Szintillatorkacheln mit SiPM-Auslese für hochgranulare Kalorimeter — •Christian Soldner^1,2 und Frank Simon^1,2 — ¹Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, 80805 München — ²Excellence Cluster ’Universe’, TU München, Boltzmannstr. 2, 85748 Garching

Für Detektorsysteme an einem zukünftigen hochenergetischen e⁺e⁻-Collider wurde im Rahmen der CALICE Kollaboration ein hochgranulares analoges Hadronenkalorimeter mit kleinen Szintillatorkacheln, die einzeln mit Silizium-Photomultipliern (SiPMs) ausgelesen werden, entwickelt. Hierbei werden die SiPMs über eine in die Kachel integrieter Wellenlängenschieber-Faser angekoppelt. Blausensitive SiPMs machen die Kopplung des Photonsensors direkt an die Szintillatorkachel ohne Faser möglich, was die mechanische Komplexität und die erforderliche Präzision deutlich reduziert. Allerdings wird dadurch, abhängig vom Auftreffpunkt eines Teilchens auf die Kachel, eine unterschiedliche mittlere Anzahl von Photonen detektiert. Da diese im Mittel gemessene deponierte Energie zur Energiebestimmung des hadronischen Schauers verwendet wird, verschlechtert eine Nicht-Uniformität die Energieauflösung des gesamten Kalorimeters. Durch Optimierung der Kachelform und der Ankopplungsposition des SiPM wurde eine deutlich verbesserte Gleichmäßigkeit der Photonendetektion erzielt. Das entwickelte Kacheldesign ist nicht auf Kalorimetrie beschränkt, sondern bietet weitere Anwendungsmöglichkeiten in anderen Experimenten der Hochenergiephysik.