Кремнієва трекінгова система експерименту СВМ на комплексі прискорювачів FAIR
The Compressed Baryonic Matter (CBM) experiment at FAIR (Darmstadt, Germany) is designed to study the dense nuclear matter in a fixed target configuration with heavy ion beams up to kinetic energies of 11 AGeV for Au+Au collision. The charged particle tracking with below 2% momentum resolution will...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019420 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| _version_ | 1863131322438909952 |
|---|---|
| author | Lymanets, A. |
| author_facet | Lymanets, A. |
| author_sort | Lymanets, A. |
| baseUrl_str | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-10-14T07:19:35Z |
| description | The Compressed Baryonic Matter (CBM) experiment at FAIR (Darmstadt, Germany) is designed to study the dense nuclear matter in a fixed target configuration with heavy ion beams up to kinetic energies of 11 AGeV for Au+Au collision. The charged particle tracking with below 2% momentum resolution will be performed by the Silicon Tracking System (STS) located in the aperture of a dipole magnet. The detector will be able to reconstruct secondary decay vertices of rare probes, e.g., multistrange hyperons, with 50 мm spatial resolution in the heavy-ion collision environment with up to 1000 charged particle per inelastic interaction at the 10 MHz collision rate. This task requires a highly granular fast detector with radiation tolerance enough to withstand a particle fluence of up to 1014 neq/cm2 1-MeV equivalent accumulated over several years of operation. The system comprises 8 tracking stations based on double-sided silicon microstrip sensors with 58 мm pitch and strips oriented at 7.5∘ stereo angle. The analog signals are read out via stacked microcables (up to 50 cm long) by the front-end electronics based on the STS-XYTER ASIC with self-triggering architecture. Detector modules with this structure will have a material budget between 0.3% and 1.5% radiation length increasing towards the periphery. First detector modules and ladders built from pre-final components have been operated in the demonstrator experiment mCBM at GSI-SIS18 (FAIR Phase-0) providing a test stand for the performance evaluation and system integration. The results of mSTS detector commissioning and the performance in the beam will be presented. |
| doi_str_mv | 10.15407/ujpe64.7.607 |
| first_indexed | 2025-10-02T01:16:33Z |
| format | Article |
| id | ujp2-article-2019420 |
| institution | Ukrainian Journal of Physics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-10-02T01:16:33Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Publishing house "Academperiodika" |
| record_format | ojs |
| spelling | ujp2-article-20194202019-10-14T07:19:35Z The Silicon Tracking System of the CBM Experiment at FAIR Кремнієва трекінгова система експерименту СВМ на комплексі прискорювачів FAIR Lymanets, A. low-mass tracking system double-sided silicon microstrip sensors self-triggering readout - The Compressed Baryonic Matter (CBM) experiment at FAIR (Darmstadt, Germany) is designed to study the dense nuclear matter in a fixed target configuration with heavy ion beams up to kinetic energies of 11 AGeV for Au+Au collision. The charged particle tracking with below 2% momentum resolution will be performed by the Silicon Tracking System (STS) located in the aperture of a dipole magnet. The detector will be able to reconstruct secondary decay vertices of rare probes, e.g., multistrange hyperons, with 50 мm spatial resolution in the heavy-ion collision environment with up to 1000 charged particle per inelastic interaction at the 10 MHz collision rate. This task requires a highly granular fast detector with radiation tolerance enough to withstand a particle fluence of up to 1014 neq/cm2 1-MeV equivalent accumulated over several years of operation. The system comprises 8 tracking stations based on double-sided silicon microstrip sensors with 58 мm pitch and strips oriented at 7.5∘ stereo angle. The analog signals are read out via stacked microcables (up to 50 cm long) by the front-end electronics based on the STS-XYTER ASIC with self-triggering architecture. Detector modules with this structure will have a material budget between 0.3% and 1.5% radiation length increasing towards the periphery. First detector modules and ladders built from pre-final components have been operated in the demonstrator experiment mCBM at GSI-SIS18 (FAIR Phase-0) providing a test stand for the performance evaluation and system integration. The results of mSTS detector commissioning and the performance in the beam will be presented. Експеримент СВМ на прискорювальному комплексi FAIR (Дармштадт, Нiмеччина) розробляється для вивчення ядерної речовини з високою густиною в експериментальнiй установцi на фiксованiй мiшенi iз струменем важких iонiв з енергiями до 11 ГеВ/нуклон у системi Au+Au. Трекiнг заряджених частинок iз роздiльною здатнiстю по iмпульсу краще, нiж 2%, буде проводитись Кремнiєвою Трекiнговою Системою (КТС), розташованою у апертурi дипольного магнiту. Детектор зможе реконструювати вториннi вершини розпадiв рiдкiсних частинок, наприклад, гiперонiв iз кiлькома дивними кварками з точнiстю 50 мкм в оточеннi продуктiв зiткнення важких iонiв, що породжує до 1000 заряджених частинок на кожне непружне зiткнення з частотою взаємодiї до 10 МГц. Ця задача вимагає швидкого детектора iз високою гранулярнiстю i радiацiйною стiйкiстю, достатньою для роботи при еквiвалентному флюенсi до 1014neq/см2, накопиченому за кiлька рокiв роботи. Система складається iз 8 трекiнгових станцiй на основi двостороннiх кремнiєвих мiкрострiпових детекторiв iз кроком 58 мкм i орiєнтацiєю стрiпiв пiд стереокутом 7,5∘. Аналоговi сигнали iз сенсорiв зчитуються через багатошаровi мiкрокабелi довжиною до 50 см найсучаснiшою електронiкою на основi STS-XYTER ASIC iз самозапускною архiтектурою. Детекторнi модулi iз цiєю структурою матимуть кiлькiсть матерiалу вiд 0,3% до 1,5% радiацiйної довжини, iз збiльшенням товщини в напрямку до периферiї. Першi детекторнi модулi та утворенi з них “драбини” на основi компонентiв, готових до серiйного виробництва, тестувалися в ходi демонстрацiйного експерименту мiнi-CBM на синхротронi SIS18 у GSI (Дармштадт, Нiмеччина) в рамках програми FAIR Phase-0. Експеримент являв собою тестовий стенд для оцiнки роботи установки та системної iнтеграцiї. Представлено результати запуску детектора та його робочi характеристики. Publishing house "Academperiodika" 2019-09-17 Article Article application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019420 10.15407/ujpe64.7.607 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 64 No. 7 (2019); 607 Український фізичний журнал; Том 64 № 7 (2019); 607 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe64.7 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019420/1419 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| spellingShingle | Lymanets, A. Кремнієва трекінгова система експерименту СВМ на комплексі прискорювачів FAIR |
| title | Кремнієва трекінгова система експерименту СВМ на комплексі прискорювачів FAIR |
| title_alt | The Silicon Tracking System of the CBM Experiment at FAIR |
| title_full | Кремнієва трекінгова система експерименту СВМ на комплексі прискорювачів FAIR |
| title_fullStr | Кремнієва трекінгова система експерименту СВМ на комплексі прискорювачів FAIR |
| title_full_unstemmed | Кремнієва трекінгова система експерименту СВМ на комплексі прискорювачів FAIR |
| title_short | Кремнієва трекінгова система експерименту СВМ на комплексі прискорювачів FAIR |
| title_sort | кремнієва трекінгова система експерименту свм на комплексі прискорювачів fair |
| topic_facet | low-mass tracking system double-sided silicon microstrip sensors self-triggering readout - |
| url | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019420 |
| work_keys_str_mv | AT lymanetsa thesilicontrackingsystemofthecbmexperimentatfair AT lymanetsa kremníêvatrekíngovasistemaeksperimentusvmnakompleksípriskorûvačívfair AT lymanetsa silicontrackingsystemofthecbmexperimentatfair |