Photonis 将为 PANDA Barrel DIRC 提供光电传感器
photonis 的planacon™方形 mcp-pmt 已被选为 panda 实验的 barrel dirc 探测器的光电传感器。panda 是反质子和离子研究设施 (fair) 的大型粒子物理实验，该设施是达姆施塔特正在建设的加速器综合体。图 1 显示了 panda 实验的横截面，并指示了 barrel dirc 探测器的位置。整个探测器总共需要 128 个 planacons。
图 1：panda 实验，突出显示了两个 dirc 探测器：左侧为 barrel dirc，右侧为端盖 dirc(图片由 gsi 提供)。
dirc 代表内部反射切伦科夫光检测。以接近光速行进的粒子穿过由合成熔融石英(“石英”)制成的长条，并产生极少量的所谓切伦科夫光。经过多次内部反射后，部分光被极其灵敏的光电传感器面板检测到，见图 2。dirc 探测器对于识别穿过的粒子类型至关重要，在这种情况下，主要是为了区分π介子 (π) 和卡翁 (k)。该应用对光电传感器提出了极高的要求：它们需要在最恶劣的辐射条件和强磁场中运行多年，保持良好的位置和定时分辨率并保持出色的灵敏度。光电传感器的总有效面积超过 3,300 cm²。
图 2：说明 dirc 探测器的工作原理：切伦科夫光在石英棒内反射多次，然后聚焦在光电传感器平面上。使用位置信息识别粒子，此处显示介子(红色)和卡介子(绿色)之间不同的切伦科夫发射角如何导致光电传感器平面上的不同焦点。(图片来源：serge duarte pinto，photonis)
选择 planacon 作为 panda dirc 探测器的光电传感器是达姆施塔特和埃尔兰根研究小组多年研究、设计和测试的结果。cern 和其他设施的束流测试(见图 3)显示了这种 dirc 设计的可行性，并展示了 planacon 的卓越性能。这是我们旗舰产品 mcp-pmt 一系列招标中的最新一次。近年来，planacons 已被选为莫斯科附近 jinr 设施的 mpd 实验、cern 大型强子对撞机 (lhc) 的 alice 实验以及许多较小规模应用的光电传感器。
图 3：光束测试装置，石英膨胀棱镜后面有一系列 planacon，右侧是单个石英棒。cern，2018(照片由 jochen schwiening/gsi 提供)。
photonis 和 panda 实验的下一个挑战将是构建 endcap disc dirc(也如图 1 右侧所示)，这对光电传感器提出了更高的要求。原型已经制作完成，正在测试中。
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