Risoluzione temporale record per il Time-Of-Flight di ALICE
|
- Pubblicato Martedì, 18 aprile 2017
Il rivelatore a tempo di volo TOF (Time-Of-Flight) di ALICE ha superato un nuovo record,
raggiungendo una risoluzione temporale globale migliore di 60 ps, un risultato eccezionale e unico
al mondo per un rivelatore di grandi dimensioni (140 metri quadri) e alta segmentazione (150000
canali di lettura). L’apparato ricopre la regione centrale dell’esperimento ALICE con strip di
rivelatori MRPC ad altissime prestazioni e fornisce informazioni cruciali circa l’identità delle
particelle emesse nelle violentissime collisioni protone-protone, protone-piombo e piombo-piombo,
contribuendo quindi a una serie molto assortita di misure di fisica.
Le prestazioni ottenute finora avevano già ampiamente soddisfatto le richieste per il sistema a
tempo di volo di ALICE, fornendo come previsto una risoluzione temporale globale di 80 ps in
collisioni piombo-piombo. Ciononostante, ricercatori della Sezione INFN di Bologna, dell’Università di Bologna e Salerno e del Centro “Enrico Fermi” di Roma,
responsabili della progettazione, costruzione e funzionamento del rivelatore, non si sono accontentati.
Grazie a una nuova campagna di calibrazione è stato possibile raffinare la conoscenza delle
caratteristiche del rivelatore e di conseguenza migliorarne significativamente le sue prestazioni. La
figura allegata mostra il tempo di volo misurato (TOF), integrato su tutti i canali del rivelatore,
confrontato con il tempo di volo atteso per pioni di 1.5 GeV/c di impulso (tπ). I due istogrammi
corrispondono a diverse condizioni di calibrazione (“standard” e “improved”) ed evidenziano il
miglioramento rispetto alle prestazioni precedenti. Le misure riportate sono state effettuate in
eventi Pb-Pb per i quali l’istante della collisione, ovvero l’istante di partenza della particella, è stato
misurato con alta precisione e quindi il contributo dovuto alla sua risoluzione (σevent-time) è
trascurabile.
Un risultato eccezionale frutto anche dell’impegno e della dedizione dei ricercatori, ingegneri e tecnici della Sezione di Bologna impegnati nel progetto dal 2001 a oggi.