Probabilità misurata di avere sovrapposizione di eventi (pile

Probabilità misurata di avere sovrapposizione di eventi (pile-up) in
STARTRACK
Il rivelatore di VETO è un rivelatore di silicio trasparente ai protoni (60µm)
Definizione di eventi di pile-up :
Eventi in cui più di un protone incide sul rivelatore di VETO durante la finestra temporale critica (quella
durante la quale STARTRACK raccoglie e misura le ionizzazioni avvenute dentro il suo volume
sensibile SV) e tali che ciascun protone produce in SV di STARTRACK almeno un elettrone. Eventi
soggetti a pile-up sono quindi solo quelli di grandezza ν >= 2
Teoria Poissoniana:
Probabilità di pile-up Ppoisson = (1 - e -r τ)
con r = protoni al secondo in Hz, τ = finestra temporale
A questa va moltiplicata la probabilità di rivelare almeno una ionizzazione prodotta da ciascuno dei due
protoni, e quindi Ppile-up = (1 - e -r τ) · [Prob(ν > 0)]2
Dati sperimentali
Parametro di impatto d= 0 mm: finestra temporale 50 µs
n. trigger totali = 2.266 · 105 con counting rate 500 Hz
n. eventi senza elettroni rivelati = 8.4051 · 104 (37.1%)
probabilità di pile-up sul VETO = 7.1 · 10-4
Calcolando con la teoria poissoniana, pile-up = 8 * 10-4 (con rate 500 Hz)
d = 0 mm
1
Ncluster
NclusterPUR
0.1
0.01
0.001
0.0001
10
-5
0
2
4
6
8
10
12
14
Clustersize
Figura 1. Probabilità di misura di un cluster di ionizzazione di grandezza ν (punti rossi) e probabilità di
eventi di ionizzazione dovuti a due o più protoni (punti blu).
Il buon accordo tra gli eventi di pile-up misurati e calcolati indica una buona geometria di misura.
In particolare la divergenza del fascio di protoni (< 3mrad) e l’allineamento dei collimatori e dei
rivelatori risulta essere conforme alle specifiche di progetto.
In figura 1 è riportata la probabilità di pile-up per cluster di ionizzazione di varia grandezza per un
parametro di impatto 0. Si può notare che la probabilità di pile-up è trascurabile, mantenendosi a circa
1% per tutti i cluster di ionizzazione.