基于THGEM的數(shù)字強(qiáng)子量能器初步研究.pdf

1、在未來的高能物理實(shí)驗(yàn)中，為了實(shí)現(xiàn)對Higgs粒子的精細(xì)測量，人們需要建立更高能量的對撞機(jī)，如ILC、CEPC等，強(qiáng)子量能器在其中扮演著重要角色。為了提高對jet的能量分辨率，一種高顆粒度的基于PFA算法的DHCAL(數(shù)字強(qiáng)子量能器)研究方案被提出，它的能量分辨率可以達(dá)到約30％/√E，能夠區(qū)分W和Z。
　　從國際上提出的DHCAL研究方案來看，以氣體探測器為主流，它主要包括GEM/THGEM、RPC等。目前國內(nèi)THGEM氣體探測器

2、的制作工藝相當(dāng)成熟，它具有高氣體增益、相對價(jià)廉、耐打火以及亞毫米的空間分辨等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于大面積成像等多種場合。因此，一個(gè)基于THGEM氣體探測器的DHCAL研究方案被提出。
　　本文對基于THGEM氣體探測器的DHCAL可行性作了初步研究。一，基于Geant4我們構(gòu)建了一個(gè)HCAL的小模型，初步作了stand-alone模擬。其中，HCAL的吸收體采用不銹鋼鐵，靈敏介質(zhì)采用Ar/5％CO2，模擬時(shí)采用高能的π+粒子入射到HC

3、AL小模型。我們初步討論了幾種情形時(shí)HCAL的能量分辨率:模擬數(shù)字讀出、不同大小的讀出單元以及設(shè)置單閾值3閾值等;二，在實(shí)驗(yàn)室用THGEM氣體探測器測試了宇宙線μ子(MIPs)的響應(yīng)，同時(shí)在北京試驗(yàn)束裝置E3線上測試了THGEM氣體探測器對p/π+的響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明THGEM氣體探測器對μ子以及π+的探測效率在90％左右，而對p的探測效率＞95％。
　　通過兩部分的初步研究，基于THGEM氣體探測器的DHCAL研究方案還是值得期