Cámaras de planos paralelos y su aplicación en calorimetría a bajo ángulo en experimentos en el LHC

Resumo

Las especiales características del LHC hacen que sea necesario desarrollar detectores muy rápidos (< 15 ns), capaces de soportar altos flujos de partículas y ademas muy resistentes a la radiación, especialmente en el caso de detectores situados en zonas de 2.5<- n - 5.0 tales como los calorímetros a bajo angulo.En este trabajo se muestra que las cámaras de planos paralelos (PPC) (detectores gaseosos trabajando en modo de avalancha) reúnen estas exigencias y que un calorímetro segmentado con hierrocomo absorbente y PPCs como medio activo, presenta las prestaciones adecuadas para ser utilizado como calorímetro a bajo angulo.Para ello se han diseñado y probado distintos tipos de cámaras PPCs con las que se han construido diferentes prototipos calorimetricos que han sido probados en haces de partículas midiéndose sus prestaciones con dos gases diferentes (CO2) puro y una mezcla de CF4 y CO2 a diferentes voltajes.Se ha desarrollado a su vez un modelo Montecarlo capaz de simular el modo de operación de las PPCs que reproduce adecuadamente los resultados experimentales obtenidos y que permite hacer predicciones realistas para cualquier configuración y tamaño así como estudiar la contribución de tal calorímetro a la física del experimento CMS en el LHC.A su vez, se ha estudiado por Montecarlo los fenómenos inducidos por los altos flujos de neutrones en el interior del calorimetro y se han hecho también cálculos sobre la irradiación y activación en el mismo.