STUDIO DEL BOSONE DI HIGGS NEL CANALE γγ CON IL ...

42 LHC ed il rivelatore ATLAS
ciascun lato, di raggio tra gli 11 e i 20 cm; ogni barrel possiede circa
1500 moduli e i dischi circa 700. La struttura a pixel è stata studiata
per garantire, data la vicinanza con il vertice d’interazione, un’alta
risoluzione nella ricostruzione delle tracce e dei vertici di produzione e
decadimento delle particelle (di particolare importanza, a tal riguardo,
l’individuazione e lo studio della cinematica dei processi di decadimento
che interessano gli adroni con quark b e leptoni τ). Data la vicinanza al
centro delle interazioni, le dosi di radiazione a cui il sistema di pixel dovrà
sottostare sono elevate, dell’ordine dei 300 kGy, e flussi di neutroni
pari a 5·10 14 cm −2 in un periodo di dieci anni d’attività. Le prestazioni
saranno garantite da tre misure di precisione delle coordinate spaziali
delle tracce prodotte in un evento;
• tracciatori a semiconduttore (SCT, SemiConductor Tracker). Essi sono
costituiti da otto strati di microstrisce (microstrips) di silicio, col
compito di misurare con precisione in otto punti le coordinate R, φ e z
delle particelle in un evento. Il rivelatore contiene 61 m 2 di superficie
attiva e circa 6,2 milioni di canali di lettura del segnale. La risoluzione
spaziale raggiungibile è di 16 µm in Rφ e di 580 µm in z;
• tracciatori a radiazione di transizione (TRT, Transition Radiation Tracker).
È costituito da rivelatori a deriva (straw detector), ciascuno del
diametro di 4 mm e con un filo interno d’oro del diametro di 30 µm. Il
barrel contiene 50,000 di queste componenti, l’end-cap circa 320,000. I
canali di lettura del segnale sono circa 420,000. Ogni canale fornisce la
misura del tempo di deriva dando una risoluzione spaziale di 170 µm
per straw e due livelli di soglia indipendenti: ciò permette di discriminare
tra tracce, che passano solo il livello inferiore, e radiazione di
transizione, che passa entrambi i livelli. Il TRT opera basandosi su una
miscela di gas non infiammabile composta da Xe (70%), CO2 (20%) e
CF4 (il rimanente 10%), per un totale di 3 m3 di gas. Il TRT fornisce
potere discriminante tra elettroni e adroni, soprattutto pioni.
L’inner detector è un componente critico di ATLAS; come già detto, data
la vicinanza al punto d’interazione, i materiali presenti saranno sottoposti
ad elevate dosi di radiazione nel corso della vita del rivelatore. Per questo
motivo, la scelta del materiale da utilizzare è stata accuratamente valutata
in modo che le prestazioni rimangano buone per il periodo di vita stimato di
ATLAS ed LHC.
Compito dell’inner detector è la determinazione della traiettoria delle particelle
cariche che originano dal punto di interazione dei pacchetti di protoni