Upgrade delle camere GEM

Sia il trigger  che l'identificazione e la ricostruzione offline dei muoni funzionano bene solo se viene misurato un numero sufficiente di hits del rivelatore per ciascuna traccia del muone. Oltre a dover rivelare tracce con deflessione magnetica ridotta, le due regioni in avanti (end-caps) del rivelatore dei muoni devono tollerare alti rates di particelle. Un obiettivo importante che CMS si è proposto di ottenere per la presa dati a HL-LHC è un trigger affidabile sui muoni negli end-caps. Il numero di hits per traccia misurabili in queste regioni deve essere aumentato per migliorare la ridondanza del sistema muonico e per ottenere una ricostruzione della traccia affidabile, incluso il rigetto delle tracce ricostruite in modo errato, già a livello di trigger L1. L'upgrade di Fase 2 del detector dei muoni prevede di coprire l'intervallo di pseudorapidità fino a 2.4 con l'inserimento di nuovi rivelatori in avanti, basati sulla tecnologia GEM e RPC migliorata. Questi rivelatori forniranno ulteriori punti di misurazione ad alta risoluzione e aumenteranno notevolmente il braccio di leva per la ricostruzione della traccia. Lo spazio necessario per la loro installazione e anche alcuni servizi esistono già in CMS, ma fino ad ora queste regioni non erano state equipaggiata per via dell'alto rate esistente. Le stazioni di muoni esistenti ME1/1 e ME2/1, dove gli angoli di deflessione delle tracce sono maggiori e quindi la determinazione della quantità di moto è più efficace , saranno dotate dei rilevatori GEM denominati GE1/1 e GE2/1 (vedi figura).

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Nella terza e quarta stazione dei muoni, rivelatori RPC (iRPC) migliorati, RE3/1 e RE4/1, forniranno la ridondanza necessaria a un costo relativamente modesto. Le camere ME0, che pure utilizzeranno la tecnologia GEM, estenderanno ulteriormente l'accettanza del sistema di rivelazione dei muoni a | η | = 2.8, fornendo hit per il trigger e per la ricostruzione muonica offline. La tecnologia sulla quale si basa il funzionamento dei nuovi rivelatori non avrà problemi a gestire i rates di particelle previsti alla massima luminosità raggiungibile da LHC nella Fase 2.

Le informazioni dettagliate relative al progetto di upgrade del sistema GEM, nonchè  quelle relative al progetto di  upgrade di tutti gli altri componenti del rivelatore di muoni (DT, RPC e CSC) sono reperibili nel PDF   “The Phase-2 Upgrade of the CMS Muon Detectors – Technical Design Report ” (365 pagine)

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