Cours5

Calorimètres

Y.Karyotakis 2
Types de calorimètres
Calorimètres homogènes
•Détecteur = absorber
•Très bonne résolution en énergie
•Résolution spatiale moyenne
•Pas de profil longitudinal
Détection de la lumière de
Scintillatation ou Cherenkov.
Lecture par diodes triodes APD,
PM
L3 : BGO
BaBar Belle CsI(Tl)
CMS PbWO4
Opal Verre au plomb
NA48 LKr
Calorimètres à échantillonnage
•Absorber Fe Cu Pb W etc...
•Détecteur Scintillateur,fibres,
détecteurs Si, MWPC, liquides chauds
(TMP, TMS) liquide froids (Ar, Kr)
•Résolution en énergie et spatiale
moyenne
•Segmentation longitudinale,
identification de particules e-p
ALEPH : Plomb - MWPC
ATLAS :Accordéon Pb-Lar
KLOE : Pb-Fibres
LHCB : Shashlik

Y.Karyotakis 3
Calorimètres homogènes Cristaux
Ar Kr Xe
Z18 36 58
A40 84 131
Rad l (cm) 14 4.7 2.77
E c ( MeV) 41.7 21.5 14.5
RM (cm) 7.2 4.7 4.2
W(eV/pair) 23.3 20.5 15.6
dE/dx( MeV/cm) 2.11 3.45 3.89
w (mm/ms) 10 53
Liquides nobles

Y.Karyotakis 4
Calorimètres homogènes
Calibrage par : Bhabhas, Lumière et source radioactive
(photons 6.1MeV)
( ) ( ) .( ) E
EE GeV mr
E GeV mr   
1% 12% 32
4
•L3 : BGO (Bi4Ge3O12) 11 K
cristaux, en 2 demi barrels et 2
end caps
•BaBar : CsI (Tl) 6780 cristaux, 1
baril et 1 end cap avant. 16 et
17.5 X0en fonction de q .

Y.Karyotakis 5
•Maintenir le terme c petit :
–Uniformité du cristal ( réponse en profondeur )
–Transparence
–Dimensions, géométrie ( tilt en f)
–Calibration
–Suivi de la calibration ( court terme et long terme vieillissement)
–Contrôle de le température
–Electronique, et maîtrise du bruit de fond
Cristal Ball et L3 ont montré que c’est possible
Calorimètres homogènes