ATLASμ子谱仪的升级

大型强子对撞机(LHC)是人类建造的最大的科学基础设施。它赋予两束反向旋转的质子束比其前身(费米实验室的Tevatron加速器)高7倍的能量。但它所做的远不止这些;它每秒产生超过10亿次碰撞,碰撞率比Tevatron提高了2-3个数量级。两个大型多用途探测器记录了这些高能碰撞的结果:ATLAS&CMS。以色列团队(TAU、Technion和WIS)参与了ATLAS实验。这个实验被优化用于在大质量范围内搜索希格斯玻色子,以及搜索大量假设的重粒子,这些粒子的存在是由许多“新物理”模型预测的。

从技术上讲,每秒记录十亿次质子碰撞的结果是不可能的,必须将记录的碰撞(事件)速率降低到每秒不到一千次。为了在不丢失重要信息的情况下降低事件发生率,必须应用超快速选择机制。这种机制称为“触发器”。触发探测器的原因有很多。例如,高能轻子(μ子的电子)或光子的存在,或探测器中非常大能量的沉积满足触发要求。触发器依赖于超高速探测器和电子设备的结果。就像sTGC探测器和它的读出电子器件一样,一旦探测到向前运动的高能μ子,就会触发ATLAS。

大型强子对撞机的预期升级旨在提高其碰撞率(即亮度)。光度的增加不可避免地伴随着背景率的升高。因此,当前ATLASμ子升级计划的重点是建造STGC和MM探测器,这些探测器可以在高辐射下工作,并以极高的空间分辨率测量撞击μ子的位置。这将为ATLAS提供一个优秀的“1级触发器”(实时、基于硬件、选择“有趣的”事件)。其目标是在保持单个μ子(µ)的低横向动量(pT)阈值并将一级速率保持在可控速率的同时,提高触发阈值的开启度并区分背景。

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