TPC - CEA-Irfu

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R&D sur la TPC à lecture Micromegas
pour le futur collisionneur ILC
Vincent Lepeltier LAL Orsay journée détecteur, DAPNIA, 7 déc. 2005
Vincent Lepeltier, LAL,
Université de Paris-XI et IN2P3, Orsay, France
plan de la présentation:
• l’ILC: la physique, la machine, le détecteur.
• la résolution spatiale d’une TPC: quelles limitations?
• comment s’en affranchir ?
•principe de la lecture avec feuille résistive.
•résultats expérimentaux (cosmiques, faisceau)
•perspectives et conclusions.

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demi-longueur: 15km-20km
main linac
bunch
compressor
damping
ring
source
pre-accelerator
collimation
final focus
IP
extraction
& dump
KeV
few GeV
few GeV
few GeV 250-500 GeV
RAPPEL: technologie FROIDE choisie en 2004
vertex
detector
calorimeters
TPC
solenoid
le projet ILC : collisionneur linéaire e+e-hautes Let E
L~ 3-4x1034 cm-2xs-1 E~0,5-1TeV
> 1000xLEP (CERN) ~5xLEP

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les trois (4) concepts de détecteurs
SiD
GLD
LDC
résultent des études menées antérieurement dans les 3 régions
S compact US
B=5T
tracker=silicium
L large européen
B=4T type CMS
TPC
XL Asie
B=3T
Tracker=TPC
ont en commun d’avoir la
calorimétrie DANS la bobine supra
ambiguités?
pas de dE/dx

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quelle physique à l’ILC ?
l’ILC est destiné à effectuer des mesures de grande
précision, en particulier sur
•le boson de Higgs
•les particules supersymétriques
dans un domaine d’énergie de 500 GeV (CM) puis au-delà.
La physique se traduit par des jets de particules très
resserrés.
Le trajectomètre en particulier, doit permettre de
déterminer avec précision la quantité de mouvement des
particules chargées, et de bien séparer leurs trajectoires.

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quelles contraintes sur la TPC du futur collisionneur?
le trajectomètre du détecteur de l’ILC doit répondre aux contraintes
suivantes:
- excellente séparation entre 2 traces (<3mm in r-Φ),
-résolution en quantité de mouvement 10x meilleure qu’au LEP,
- très faible remontée des ions,
- possibilité de fonctionner avec un gaz (presque) sans H
-un champ magnétiaue B élevé (~4T) pour éliminer un
important bruit de fond présent.
une TPC à lecture Micromegas a été proposée en 1999
par le DAPNIA-LAL pour répondre à ces contraintes.