Dzhelepov Laboratory of Nuclear Problems

Date and Time: Thursday, 17 September 2020, at 11:00 AM

Venue: HMPRD Conference Hall (by invitations)Online conference in Zoom

Seminar topic: “Front-end electronics and photosensors for electromagnetic calorimeter in the Mu2e experiment”

Speaker: N. V. Atanov

Abstract:

Эксперимент Mu2e (Fermilab, США) по поиску редкого мюонного процесса μ→e− предполагает увеличение текущего экспериментального предела до Rμe≤3×10⁻¹⁷, что предъявляет новые требования и к электронным системам сбора данных в детекторах установок.
В частности, к аналоговым узлам фронт-энд электроники электромагнитного калориметра, при разработке которых важно точно учесть все возникающие ограничения, разработать и реализовать подходящую архитектуру.
На семинаре будут обсуждаться методика расчета параметров аналоговых узлов для таких устройств, представлены результаты проверки параметров схем при помощи PSpice моделирования и в лабораторных измерениях на стенде. Для проверки разработанных устройств в условиях проведения эксперимента была проведена серия тестов на воздействие ионизирующим излучением, интенсивным потоком нейтронов, исследована работоспособность электронных устройств в вакууме. Также был собран и испытан на электронном пучке прототип калориметра из 50 кристаллов, использующий разработанные электронные модули. Испытания подтвердили, что прототип соответствует заданным при проектировании требованиям по энергетическому и временному разрешению, и что такой тип калориметра подходит для работы в составе детектора в эксперименте Mu2e.
Для второй фазы проведения эксперимента Mu2e предложено использовать сцинтилляционные кристаллы BaF₂, требующие разработки специальных фотосенсоров, эффективно подавляющих медленную компоненту излучения. На семинаре будет описан возможный вариант такого сенсора: фотоумножитель с микроканальными пластинами (МКП), использующий фотокатод на основе гетероструктуры из AlGaN с высоким содержанием алюминия. Также будут представлены результаты измерения, которые показывают возможность его применения для регистрации быстрой компоненты излучения кристаллов BaF₂.

(Based on the Candidate thesis)

Join conference on Zoom