Spurrekonstruktion

Details zu den Bewegungen geladener Teilchen im Detektor, die in Folge der pp-Kollisionen entstehen, können mit den Tracking-Systemen gewonnen werden. Im Targetspektrometer sind dazu der Micro Vertex Detector (MVD), der Straw Tube Tracker (STT) und die Gas Electron Multilpier Stations (GEMS) vorgesehen, die als Central Tracker zusammengefasst werden. Zusätzlich werden im Vorwärtsspektrometer mehrere Drahtkammern eingesetzt.

Beim Durchqueren der Detektoren erzeugen die geladenen Teilchen (zumeist leichte Teilchen wie Pionen oder Kaonen) messbare Signale, aus denen die Bahnen und der Ursprungspunkt (Vertex) rekonstruiert werden können.

Die Spuren sind aufgrund des Magnetfeldes, in das der Detektor eingebettet ist, Spiralbahnen: geladene Teilchen mit Geschwindigkeitskomponenten senkrecht zum Magnetfeld bewegen sich infolge der Lorentzkraft auf einer Kreisbahn; mit der Geschwindigkeitskomponente in Feldrichtung ergibt sich so eine Helix. Aus der Bahnkrümmung kann der Teilchenimpuls berechnet werden kann. Zusammen mit der Teilchengeschwindigkeit, die mit anderen Detektoren ermittelt wird, kann so eine Teilchendientifierung erfolgen. Die Messung des Energieverlustes der Teilchen im Tracker aufgrund des Durchgangs durch das Detektormaterial erlaubt ebenfalls eine zusätzliche Teilchenidentifizierung, jedoch nur in einem eingeschränkten Impulsbereich.

    

Übersicht Central Tracker                                           MVD                                                                   STT                                                                               

 

MVD

Der MVD ist das innerste Subsystem des PANDA-Detektors. Zum Nachweis des Teilchendurchgangs und zur Messung des Energieverlustes werden mehrere Lagen von Pixeldetektoren und Silizium-Streifendetektoren eingesetzt. Der Teilchenvertex soll dabei mit einer Genauigkeit von 100 Mikrometern bestimmt werden. Die Nähe zum Wechselwirkungspunkt verlangt die Verwendung strahlungsresistenter Komponenten.  

 

STT

Die hier verwendeten Strawtubes sind 150 cm lange Driftröhren, worin ein passierendes geladenenes Teilchen das eingeschlossene Gas ionisiert. Die so entstandene Ionen wandern zum Signaldraht im Zentrum der Röhren und erzeugen dort ein Signal. Der STT enthält insgesamt XXX Röhren, so dass eine präzise Rekonstruktion der Teilchenbahn mit einer Auflösung von 150 Mikrometern in radialer Richtung und von 1 mm entlang der Strahlachse ermöglicht wird.  Auch mit dieser Detektorkomponente über die Messung  des Energieverlusts zur Identitätsbestimmung des durchquerenden Teilchens beigetragen werden.

 

GEM

 

Driftkammern

 

Vorwärtsspektrometer.