Mô hình số hóa của bộ phát hiện CGEM dựa trên mô phỏng Garfield++

Radiation Detection Technology and Methods - Tập 4 - Trang 174-181 - 2020
Jing-Yi Zhao1,2, Nan-Nan Miao1,3, Ling-Hui Wu1,3, Liang-Liang Wang1,3, Tong Sun1,3, Zhen Huang1,3, Ryan Mitchell2, Wei-Guo Li1,3, Huai-Min Liu1,3, Xin-Chou Lou1,3, Sheng-Sen Sun1,3, Ye Yuan1,3, Yao Zhang1,3
1Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
2Indiana University Bloomington, USA
3University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China

Tóm tắt

Bộ nhân điện tử khí hình trụ (Cylindrical Gas Electron Multiplier - CGEM) trong bộ theo dõi bên trong (Inner Tracker - IT) là một trong những ứng cử viên thay thế cho buồng trôi hiện tại của BESIII, đã phát triển các hiệu ứng lão hóa nghiêm trọng do nền liên quan đến chùm tia. Để xây dựng một mô hình số hóa đầy đủ, cần phải hiểu rõ hành vi trôi của electron và sự cảm ứng tín hiệu. Một nghiên cứu mô phỏng dựa trên phần mềm Garfield++ và ANSYS đã được thực hiện. Các tham số mô tả góc Lorentz, hiệu ứng khuếch tán, thời gian trôi, khuếch tán và cảm ứng được lấy từ mô phỏng Garfield++. Dựa trên các kết quả này, một mô hình số hóa sơ bộ đã được triển khai trong hệ thống phần mềm ngoại tuyến của BESIII.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

F. Sauli, Nucl. Instrum. Methods A 386, 531–534 (1997). https://doi.org/10.1016/S0168-9002(96)01172-2 A. Amoroso et al., A cylindrical GEM detector with analog readout for the BESIII experiment. Nucl. Instr. Methods A 824, 515–517 (2016). https://doi.org/10.1016/j.nima.2015.11.082 R. Farinelli, Research and development in cylindrical triple-GEM detector with TPC readout for the BESIII experiment. JINST TH 2 (2019) S. Agostineli et al., Nucl. Instrum. Methods A 506, 250–303 (2003). https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8 The Offline Software for the BESIII Experiment, in Proceeding of CHEP06 (Mumbai, India, 2006) I.B. Smirnov, Modeling of ionization produced by fast charged particles in gases. Nucl. Instr. Methods A 554, 474–493 (2005). https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.08.064 Garfield++. http://garfieldpp.web.cern.ch/garfieldpp/ ANSYS. https://www.ANSYS.com/ W. Bonivento, A. Cardini, G. Bencivenni, F. Murtas, D. Pinci, A complete simulation of a triple-GEM detector. IEEE Trans. Nucl. Sci. 49, 1638–1643 (2002). https://doi.org/10.1109/TNS.2002.805170 Ö. Sahin, I. Tapan, E.N. Özmutlu, R. Veenhof, JINST 5, P05002 (2010). https://doi.org/10.1088/1748-0221/5/05/P05002 S. Ramo, Currents induced by electron motion. Proc. IRE 27, 584 (1939). https://doi.org/10.1109/JRPROC.1939.228757 T. Zerguerras, B. Genolini, V. Lepeltier, J. Peyré, J. Pouthas, P. Rosier, Nucl. Instrum. Methods A 608, 397–402 (2009). https://doi.org/10.1016/j.nima.2009.07.015 L. Hallermann. Analysis of GEM Properties and Development of a GEM Support Structure for the ILD Time Projection Chamber, DESY Thesis (2010). https://doi.org/10.3204/DESY-THESIS-2010-015 S. Marcello et al., The new CGEM Inner Tracker and the new TIGER ASIC for the BES III Experiment, PoS EPS-HEP2017, 505 (2017). https://doi.org/10.22323/1.314.0505 Test Beam Results of a Cylindrical GEM Detector for the BESIII Experiment, in Proceeding of MPGD2017, Philadelphia, USA (2017)