СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО И АДРОННОГО КАЛОРИМЕТРОВ УСТАНОВКИ CMS Талов Владимир сессия – конференция ЯФ ОФН РАН. - презентация

1 СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО И АДРОННОГО КАЛОРИМЕТРОВ УСТАНОВКИ CMS Талов Владимир сессия – конференция ЯФ ОФН РАН

2 КОНСТРУКЦИЯ КАЛОРИМЕТРОВ Поперечное сечение прототипа адронного калориметра НЕ. Передняя часть калориметра содержит 5 слоев сцинтиллятора (с 0 по 4). Нулевой слой располагается перед первым слоем латунного поглотителя и используется для регистрации энергии вытекающей из электромагнитного калориметра ЕЕ. Черные точки указывают башни калориметра, куда подаются лазерные сигналы. Схема башен адронного калориметра НЕ. Для измерения энергии адронов использовались 16 башен ( 4 разбиения по координатам φ и η) с двумя продольными разбиениями. Общее число каналов 32. Поперечные утечки энергии адронных ливней не превышали 2%. Совместная работа калориметров CMS

3 КОНСТРУКЦИЯ КАЛОРИМЕТРОВ Электромагнитный калориметр ЕЕ состоит из кристаллов вольфромата свинца PbWO4 размером 24.7х24.7х220 мм. Измерения проводились с 4 супермодулями калориметра. Один супермодуль представляет собой матрицу 5х5 кристаллов. Радиационная длина PbWO4 9.2мм. Энергетическое разрешение ЕЕ 1% на пучке 100 ГэВ электронов. Совместная работа калориметров CMS

4 РАСПОЛОЖЕНИЕ КАЛОРИМЕТРОВ Электромагнитный и адронный калориметры установлены на подвижном столе. Электромагнитный калориметр можно передвигать относительно адронного калориметра, что позволило изучить характеристики, как отдельных, так и системы детекторов. Совместная работа калориметров CMS

5 КАЛИБРОВКА КАЛОРИМЕТРА НЕ Сигнал мюонов с импульсом 225 ГэВ/с в НЕ Сигнал π - - мезонов с импульсом 300 ГэВ/с в НЕ Совместная работа калориметров CMS Относительные коэффициенты для передней и задней частей получены на пучке мюонов. Для дополнительной привязки коэффициентов передней и задней частей башен использовались измерения на пучке 300 ГэВ π - - мезонов. Абсолютная калибровка проводилась на пучке 100ГэВ электронов.

6 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОТКЛИК КАЛОРИМЕТРОВ Энергия, ГэВ E/E пуч Отношение измеренной энергии к энергии пучка π - - мезонов Энергетическое разрешение калориметра НЕ и системы калориметров ЕЕ+НЕ Совместная работа калориметров CMS

7 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЬЕДЕСТАЛОВ ГэВ Пьедестал одного канала ЕЕПьедестал одного канала НЕ Для уменьшения величины пьедестального параметра был введен порог 2σ на регистрацию энергии в одном канале каждого калориметра (EE: 350МэВ НЕ: 500МэВ) Совместная работа калориметров CMS Энергия, ГэВ

8 ПОПРАВКА ОТКЛИКА КАЛОРИМЕТРОВ F.G. Binon, C. Bricman, P. Duteil et. al., Nucl. Instr. and Meth. A269(1988)101. где E ecal – измеренная энергия в ЕЕ, E hcal – измеренная энергия в НЕ, D ecal – сумма дисперсий распределений адронного каскада в х и у плоскостях для ЕЕ, D hcal – сумма дисперсий распределений адронного каскада в х и у плоскостях для НЕ Е Е ЕпЕп ЕпЕп Отношение средней измеренной энергии к энергии пучка π - - мезонов в зависимости от ширины адронного каскада в ЕЕ Отношение средней измеренной энергии к энергии пучка π - - мезонов в зависимости от ширины адронного каскада в НЕ Совместная работа калориметров CMS

9 ПОПРАВКА ОТКЛИКА КАЛОРИМЕТРОВ без поправки с поправкой Энергия, ГэВ Совместная работа калориметров CMS

10 СИСТЕМА ЛАЗЕРНОГО КОНТРОЛЯ Основная цель системы поправка отклика HE в случае радиационного повреждения сцинтиллятора, изменения напряжения на фотодетекторах и т. п. Измерена амплитуда сигналов с сцинтиллятора с пучком 30, 100 и 300 ГэВ π - - мезонов и без пучка от импульса лазера. Рабочее напряжение на фотодетекторах составляет 8 кВ, устанавливалось напряжение 7 и 6 кВ. Совместная работа калориметров CMS

11 СИСТЕМА ЛАЗЕРНОГО КОНТРОЛЯ Изменение амплитуды лазерного сигнала с башен и среднего значения энергетического распределения для трех значений напряжения фотодетекторов. При уменьшении сигнала с калориметра НЕ система лазерного контроля с точностью ( )% отслеживает это изменение. Совместная работа калориметров CMS ГэВ Энергия, ГэВ Амплитуда лазерного сигнала 8 кВ 7 кВ 6 кВ

12 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Некомпенсированный электромагнитный калориметр ЕЕ заметно ухудшает энергетическое разрешение системы с адронным калориметром НЕ для π – мезонов. Энергетическое разрешение системы ЕЕ+НЕ калориметра после поправки близко к разрешению адронного калориметра. Точность поправки с помощью системы лазерного контроля намного меньше чем разрешение системы ЕЕ+НЕ калориметра. Совместная работа калориметров CMS