Sintesi del progetto

Il prototipo è finalizzato alla sostituzione di un altro rivelatore (Inner Drift Chamber, o IDC) attualmente funzionante presso l’esperimento BESIII, al laboratorio IHEP (Institute for High Energy Physics) di Beijing. L’IDC, già a partire dal 2011, ha evidenziato segni di deterioramento da irradiazione, dovuti ad un aumento della produzione di particelle per unità di tempo (o "luminosità"). Un tale aumento è un fatto positivo, permettendo la raccolta di un maggior numero di dati per unità di tempo, ma ha prodotto un aumento della radiazione di fondo prodotta dall’acceleratore, con conseguente aumento della ionizzazione nell’IDC, e aumento di scariche e malfunzionamenti vari.

Tale quadro di fenomeni è caratteristico di tutti i rivelatori a fili.

Al CERN di Ginevra, a partire circa dal 2000, è stata messa a punto una tecnica in cui la ionizzazione non avviene su fili metallici ma su particolari fogli di materiale conduttivo, le GEM, prodotti (tuttora unicamente presso il CERN) con tecniche di tipo fotolitografico. Tale tecnica, utilizzata ai Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) dell’INFN per realizzare l’Inner Tracker del rivelatore KLOE (KLOE-IT) che andrà in presa dati nel 2014, risulta molto meno problematica rispetto alla tecnica tradizionale dei fili metallici in presenza di forte radiazione ambiente.

Il nostro gruppo ha dunque proposto un prototipo di rivelatore di questo genere (CGEM-IT), che utilizza una lettura dei dati analogica invece che digitale: in altri termini, in ogni punto del CGEM-IT, invece di una informazione sì/no, viene registrata una carica. Ciò permette di migliorare di molto la precisione delle misure, e costituisce il punto più qualificante e innovativo di questo progetto.

Abbiamo inoltre ritenuto di scegliere dimensioni e struttura generale del prototipo in modo tale che questo possa, passati con successo una serie di test, entrare effettivamente a far parte di BESIII, sostituendo la IDC.