Il TOF dell'esperimento ALICE ad LHC
 


Schema di una MRPC


Una MRPC durante la produzione


Tesi di Laurea e Dottorato

Foto nel corso del tempo......

Link TOF Bologna

Tof nelle news:

CERN Courier 2011

CERN Courier 2012

TOF at 60 ps - INFN-BO news 2017

Nelle interazioni fra nuclei pesanti la creazione del Quark-Gluon-Plasma (QGP) è caratterizzata da variazioni nelle produzioni di particelle con stranezza, quark pesanti e nuclei-antinuclei pesanti.
Risulta quindi importante in ALICE avere diversi rivelatori capaci di identifcare la natura delle particelle prodotte. Il sistema di tempo di volo (TOF) permette un'ottima identificazione di pioni, kaoni e protoni tra i 500 MeV e i 4 GeV, coprendo una regione cinematica non accessibile alle misure di dE/dx o Cherenkov.

L’elemento base del TOF è il rivelatore Multigap Resistive Plate Chamber (MRPC) sviluppato a partire dal 1996 dal gruppo guidato dal Prof. A. Zichichi. Nei test-beam il rivelatore ha raggiunto risoluzioni temporali intrinseche inferiori ai 50 ps con una tecnologia innovativa, di semplice costruzione e adatta a coprire grandi superfici.

Una MRPC (120 x 7.4 cm2 di area attiva) è costituita da un doppio “stack” di 5 “gas gap” (250 micron), separati da lastre di vetro sottili (400 micron) e raffigurati nelle figure a lato. L’intero rivelatore contiene 1638 MRPC suddivise all’interno di 90 moduli, a loro volta meccanicamente strutturati in 18 settori, uno per ciascun settore azimutale della zona centrale di ALICE.

Il rivelatore copre una superficie cilindrica di circa 150 m2, a distanza di 3.7 m dalla linea dei fasci, con accettanza in angolo polare tra 45o e 135o e quasi completa copertura in azimuth. Ciascuna MRPC contiene 96 “pickup pad” (2.5 x 3.7 cm2), quindi il numero totale di canali di lettura è 157248. L’elettronica si basa su schedine di Front-end ASIC (amplificatore/discriminatore) poste sui moduli ed su schede di lettura VME (basate su ASIC HPTDC, 24.4 ps LSB) situate in crates posizionati alle estremità di ogni settore all’interno del magnete di ALICE.

Il TOF è sotto la responsabilità dei gruppi INFN e Università di Bologna e Salerno e del Centro Fermi.


Modulo TOF durante l'assemblaggio


Assemblaggio dei settori

Pubblicazioni più importanti:

E. Cerron-Zeballos et al., Nucl. Inst. Methods A 374, 132(1996)
ALICE Collaboration, Addendum to TOF Technical Design Report CERN/LHCC 2002-016
ALICE Coll., J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 30, 1517 (2004)
A. Akindinov et al, Eur. Phys. J. C 32, S02, 165 (2004)
A. Akindinov et al., Nucl. Inst. Methods A 532, 611 (2004)
ALICE Coll., J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 32, 1295 (2006)
ALICE Collaboration, J. Instrum. 3, S08002 (2008)
A. Akindinov et al., Nuovo Cim. B 124, 235 (2009)
A. Akindinov et al., Nucl. Inst. Methods A 602, 372 (2009)
A. Akindinov et al., Eur. Phys. J. C (2010) 68: 601–607
A. Akindinov et al., Nucl. Inst. Methods A 615, 37 (2010)
A. Akindinov et al., Eur. Phys. J. Plus (2013) 128: 44
J. Adam et al. , ALICE Collaboration, Eur. Phys. J. Plus (2017) 132: 99