Studio di fotodiodi a valanga per il calorimetro CMS al LHC del CERN"

2.5 Applicazioni nella sica delle alte energie. Il rivelatore
per l'esperimento a CMS.
Come detto nel capitolo precedente, il calorimetro elettromagnetico
dell'esperimento CMS, sara dotato di 80.000 cristalli scintillanti di PbWO 4 , ognuno
dei quali deve essere accoppiato ad un opportuno fotorivelatore, per poter ricevere e
commutare il rivelativo segnale di luce.
Il cristallo PbWO 4 e stato scelto perche e veloce nell'emettere luce al passaggio
di radiazione (nei primi 25 ns viene emessa circa l'85% di luce di scintillazione) e
anche perche permette di costruire un calorimetro compatto, avendo una lunghezza
di radiazione X o = 0:98cm. Un notevole svantaggio di questo cristallo e dato
dalla sua scarsa emissione di luce: circa 100 fotoni per MeV. Questa caratteristica
negativa comporta la necessita di adottare un fotorivelatore che amplichi il debole
segnale emesso dal cristallo. Per un buon funzionamento in CMS, i requisiti che un
fotorivelatore da accoppiare al cristallo PbWO 4 deve possedere sono i seguenti [6]:
Elevata ecienza quantica nell'intervallo 450-520 nm, poichee in questo intervallo
che il cristallo emette la quasi totalita della luce (vedi gura 2.11) od almeno la
sua componente veloce e predominante.
Luce di scintillazione PWO 1364 (u.a.)
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
300 400 500 600 700 800 900 1000
λ(nm)
Figura 2.11: Spettro di emissione di un cristallo PbWO 4 .
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