Содержание к диссертации
Введение
Глава I Описание экспериментальной установки 20
Ускоритель 20
Детектор (Спектрометр CLAS) 24
Тороидальный магнит 25
Дрейфовые камеры 26
Черенковский счётчик 28
Электромагнитные калориметры 30
Система времени пролёта 34
Система сбора данных 36
Обработка данных 39
Калибровка детектора 39
Реконструкция событий 39
Реконструкция треков заряженных частиц 40
Реконструкция времени старта 42
Сопоставление данных из разных подсистем 45
Идентификация заряженных частиц 47
Идентификация нейтральных частиц 48
Процесс окончательной обработки 50
Глава II Электромагнитный калориметр для больших углов 54
Определение проектных характеристик 54
Проектирование калориметра 55
Выбор и тестирование материалов 59
Измерение длины поглощения 61
Оценка количества фотоэлектронов 63
Время распространения светового импульса в блоке сцинтилляторабЗ
Система сбора и передачи света 66
Фотоумножители 68
Электроника 71
Тестирование калориметра в сборе 72
Глава III Моделирование и реконструкция событий 76
Коррекции времени 78
Коррекции амплитуды 79
Реконструкция событий 80
Определение коэффициента конверсии ADC-энергия 81
Оценка энергетического и временного разрешения 81
Глава IV Калибровка и мониторинг детектора 83
Калибровка по энергии 83
Калибровка по времени 89
Мониторинг калориметра в реальном времени 93
Глава V Изучение эффективности калориметра на пучке 96
Отклик на ионизирующие частицы 96
Отклик на электромагнитные ливни 99
Оценка временного разрешения 100
Регистрация у-квантов и реконструкция распада к0 101
Разделение у-квантов и нейтронов 103
Заключение 108
Благодарности
Литература 111
Введение к работе
2004-4 v
26701 |
'
Электромагнитный калориметр для больших углов рассеяния (LAC -Large Angle Calorimeter) является составной частью Спектрометра Большого Аксептанса (CLAS - CEBAF Large Acceptence Spectrometer), установленного в экспериментальном зале "В" лаборатории им. Томаса Джефферсона (TJNAF -Thomas Jefferson National Accelerator Facility).
Спектрометр CLAS, в силу своих характеристик, является уникальным инструментом для исследования структуры адронов, динамики сильных взаимодействий в существенно непертурбативнои области. Актуальными задачами этих исследований является изучение структуры возбуждений нуклона, поиск не наблюдавшихся ранее экспериментально барионных состояний, экзотических адронных конфигураций с содержанием глюонной и многокварковых компонент. В области энергий выше возбуждения нуклонных резонансов эти исследования позволяют получить данные о конкуренции жестких и мягких процессов в непертурбативнои КХД, в частности, изучить механизмы взаимодействия кварков и глюонов, формирующих обмен Реддже траекториями в рождении векторных мезонов, а также получить данные о волновой функции мезонов Новым направлением является изучение трехмерных кварковых распределений амплитуд переходов между различными кварковыми распределениями в нуклоне в рамках новой концепции обобщенных партонных распределений (GPD).
Для реконструкции фотонов и нейтронов конечного состояния, вылетающих из мишени на большие (>45) углы, в состав детектора CLAS входит электромагнитный калориметр для больших углов, расширяющий покрытие по углу в от 45 до 75 в двух из шести секторах спектрометра CLAS.
Диссертация посвящена исследованию характеристик электромагнитного калориметра для больших углов в создании, тестировании, установке и обеспечении функционирования которого в составе спектрометра CLAS автор принимал непосредственное участие.
Актуальность изучаемых задач
Наличие в JLAB непрерывного пучка электронов с рекордными параметрами и детектора большого аксептанса CLAS, построенного при тесной кооперации ученых из 16-ти стран, открыло качественно новые возможности для исследования непертурбативных сильных взаимодействий в полной совокупности эксклюзивных каналов реакций с фотонами и электронами. Центральной задачей обширной программы экспериментов, выполняемой на детекторе CLAS международной коллаборацией, является изучение структуры адронов, динамики сильных взаимодействий и их эволюции с расстоянием в области перехода от конфаймента к асимптотической свободе кварков. Это новое и приоритетное направление в современной физике сильных взаимодействий. Отличительной особенностью экспериментов на детекторе CLAS является использование в качестве частиц-зондов реальных и виртуальных фотонов, являющихся калибровочными частицами КЭД. Динамика их формирования и взаимодействие во входном * канале реакции хорошо известна и описывается рамках КЭД Эти обстоятельства обеспечивают преимущество в интерпретации данных реакции с реальными и виртуальными
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА CMt^tVpvr ГЦ \
фотонами. Фоновые условия эксперимента также обеспечивают преимущества сравнительно с пучками адронов.
Программа физических экспериментов требовала создания детектора, способного одновременно измерять все кинематически открытые каналы реакции под действием реальных и виртуальных фотонов на нуклоне и атомных ядрах. Детектор должен позволять регистрировать все частицы конечного адронного состояния в диапазоне углов близкому к 4я.
Цель диссертационной работы
Целью данной работы является детальное исследование свойств калориметра больших углов, сравнение полученных результатов с данными моделирования методом Монте-Карло.
Основные пункты исследования
Разработка метода и программного обеспечения для энергетической и
временной калибровки калориметра с использованием физических
данных, полученных на пучке;
Разработка метода и программного обеспечения для мониторинга калориметра в режиме реального времени;
Измерение эффективности регистрации заряженных (пионов и протонов) и нейтральных (у-квантов и нейтронов) частиц;
Оценка энергетической и координатной разрешающих способностей.
Научная новизна и практическая ценность работы
Калориметр для больших углов был введен в строй в 1997 году как часть детектора CLAS, и с тех пор успешно функционирует в продвижении экспериментальных программ зала В с использованием электронных и фотонных пучков.
В данной работе было проведено детальное исследование внутренней функции отклика калориметра больших углов, являющегося частью детектора CLAS, и обеспечивающего регистрацию рассеянных электронов, фотонов и нейтронов, испущенных на углы больше 450в лабораторной системе.
Проведена оценка и параметризация зависимости энергетического разрешения калориметра для электромагнитных ливней от энергии налетающей частицы.
Показано, что калориметр- обладает временной разрешающей способностью, отвечающей требованиям программы экспериментов, что является необходимым условием для реконструкции нейтронных событий методом времени пролёта. Для эффективности детектирования нейтронов выше 30% получено временное разрешение в 260 пс для импульса выше 0.5 ГэВ/с. Разделение нейтронных и фотонных событий производится по р<0.95.
На защиту выносятся
Разработанный метод и пакет программного обеспечения для энергетической и временной калибровки калориметра с использованием данных о высокоэнергетических пионах, испускаемых на большие углы и получаемых в ходе физических сеансов с использованием электронного или фотонного пучка;
Разработанный метод и пакет программного обеспечения для мониторинга калориметра в режиме реального времени;
Результаты измерения эффективности регистрации заряженных (пионов и протонов) и нейтральных (тг-квантов и нейтронов) частиц; Результаты измерения энергетической и координатной разрешающей способности.
Аппробация работы
Результаты работы докладывались на VI международной конференции "Calorimetry in High-Energy Physics" [1], опубликованы в четырех статьях в журнале N1M [2,3,4,5], и еще одна направлена на публикацию, докладывались на собраниях и рабочих совещаниях коллаборации CLAS, опубликованы в виде электронного руководства.
Структура диссертации
Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Объем диссертации составляет 116 страниц текста, включает 67 рисунков и список литературы из 44 наименований.
Тороидальный магнит
Система регистрации частиц состоит из Дрейфовых Камер (DC) [21,22,23] для реконструкции треков заряженных частиц, Черенковских Счётчиков (СС) [24] для идентификации электронов, сцинтилляционных счётчиков (SC - система времени пролёта) [25] для триггера и измерения времени пролёта частиц и электромагнитных ливневых калориметров [26,27] для регистрации фотонов и нейтронов и улучшения электрон-пионного разделения. Шесть секторов детектора, расположенные сферически симметрично вокруг линии пучка, работают фактически независимо друг от друга с общей мишенью, триггером и системой сбора данных, обеспечивая покрытие практически всего азимутального угла.
Главной частью детектора CLAS являются шесть сверхпроводящих сегментов тороидального магнита, симметрично расположенные вокруг линии пучка создающие тороидальное магнитное поле в -направлении [28].
По сравнению с чаще используемой соленоидной конфигурацией, тороидальная форма позволяет получить область, свободную от магнитного поля, вблизи мишени, а также магнитное поле, которое все время перпендикулярно траектории частицы. Первая характеристика позволяет устанавливать поляризованную мишень без проблем, связанных с интерференцией между магнитными полями детектора и мишени. Более того, поскольку -структура события сохраняется, определение ф не связанно с измерением полярного угла 0 и импульса р. Схема тороидального магнита, используемого в детекторе CLAS, показана на Рис. 10.
Максимальный проектный ток магнита равен 3860А, полное число ампер-витков составляет 5 10г\ При этом суммарное магнитное поле достигает 2.5 Т (в передней части) и имеет такую форму, которая обеспечивает требуемое разрешение как функцию полярного угла 9. Температура, необходимая для нормальной работы обмоток, равная 4.5 К, поддерживается при помощи жидкого гелия, вырабатываемого на Центральной Криогенной Станции (ЦКС).
Отсутствие сильного магнитного поля вблизи линии пучка позволяет снизить электромагнитные фоновые процессы, поскольку направленные вперёд заряженные частицы не отклоняются (V е пары), а частицы, несущие небольшой импульс и испускаемые на большие углы (Мёллеровские электроны), могут быть легко изолированы с помощью дополнительного магнитного поля.
Дрейфовые камеры в детекторе CLAS служат для измерения импульсов заряженных частиц [21,22]. Трековая система детектора CLAS состоит из 18 многопроволочных дрейфовых камер, сгруппированных в три зоны в каждом из шести секторов. Первая зона находится в слабом магнитном поле внутри тороидального магнита, вторая зона - зона сильного магнитного поля -расположена между кольцами тороидального магнита, третья зона расположена за пределами верхней границы магнита. Проволочки натянуты в азимутальном направлении перпендикулярно плоскости рассеяния. Координату трека вдоль этих "нормальных" проволочек измеряют с помощью "стерео" проволочек повёрнутых на 6.5 относительно "нормальных". Каждая камера разделена на два слоя: "нормальный" и "стерео". Каждый слой в свою очередь состоит из 6 слоев чувствительных проволочек, окружённых обычными проволочками в виде шестиугольника, как показано на Рис. 11.
Защитные проволочки, расположенные по границе каждого слоя, предназначены для того, чтобы создавать электрическое поле, подобное бесконечной решётке шестиугольных ячеек. Эта конфигурация была выбрана потому, что она даёт довольно точную независимость от угла рассеяния и, следовательно, предназначена для таких измерений, где рассеивающиеся частицы испускаются в очень широком спектре углов. Такое расположение проволочек камеры и их конструкция приводит к тому, что максимальное расстояние дрейфа составляет 0.7 см в первой зоне, 1 см во второй и 2 см в третьей.
Схема дрейфовых камер: здесь показаны два слоя, состоящие из 6 шестиугольных клеток. Проволочки, создающие магнитное поле, расположены в углах шестиугольника. Защитные проволочки (не показаны) окружают каждый слой. Здесь показано, как заряженная частица проходит через камеру, а затенённая область показывает сработавшие клетки. Газ, используемый в дрейфовых камерах, представляет собой смесь 88/12(%) аргона и СОг. Аргон позволяет достичь коэффициента умножения 104, а СО? необходим для предотвращения возникновения ионизационных лавин. Внутреннее разрешение этой газовой смеси -100 мкм. Реальное же разрешение, достижимое во время работы дрейфовых камер, равно -500 мкм. Оно в основном ограниченно знанием геометрии и временной зависимости калибровочных параметров. Таким образом, импульсное разрешение детектора CLAS равно -0.5% для низко энергичных и 1.5% высокоэнергичных частиц.
Использование проволочек малого диаметра и небольшого натяжения позволяет сделать тонкие концевые пластины, что снижает экранирование телесного угла материалом дрейфовых камер. Использование тонкой фольги на входных окнах камеры позволяет минимизировать многократное рассеяние. Весь материал дрейфовой камеры на траектории заряженной частицы составляет от 0.1 до 0.4 радиационных длин. Приборы, формирующие импульс и проводящие дискриминацию сигналов, расположены на концевых пластинах, а электроника, вычисляющая время прихода сигнала и осуществляющая вывод в систему сбора данных, находится в общем электронном крэйте.
Проектирование калориметра
Наилучшее решение, отвечающее всем этим требованиям, было получено с использованием многослойной структуры, составленной из свинцовой фольги и блоков сцинтилляторов [32] (Рис. 25). Предварительный выбор количества слоев такой структуры и отношения толщины сцинтиллятор/свинец был сделан на основе анализа следующих кон курирующих факторо в: Энергетического разрешения а(Е)/Е\ Отношения радиационной длины к длине поглощения Лра /Лт!ґ-.л; Полной толщиной пластикового сцинтиллятора Х ,,; Полным число слоев N, определяющим сложность прибора.
Угловая апертура каждого модуля калориметра составляет 25 но углу 9 и примерно 55 по углу ср. Модуль имеет форму усеченной пирамиды, что определяется проекционной геометрией спектрометра CLAS, с прямоугольным основанием [33]. В радиальном направлении чувствительная (рабочая) область разделена на две зоны - внешняя (outer) и внутренняя (inner).
Каждый модуль содержит 33 слоя, каждый из которых в свою очередь состоит из свинцовой фольги толщиной 2 мм и блока пластикового сцинтиллятора шириной 10 см и толщиной 1.5 см. Полная толщина модуля соответствует 12.9 радиационных длин или 1.0 длине поглощения. Каждый модуль содержит 1064 сцинтилляторов, из которых 680 коротких (с длиной от 217.5 до 240 см) и 384 длинных (с длиной от 410.2 до 442 см). Для предотвращения оптического контакта между блоками сцинтилляторов используется тефлоновая пленка толщиной 0.2 мм, она же разделяет свинец и сцинтилляторы. Слои сцинтилляторов сформированы поочередно из 40 коротких и 24-х длинных блоков, ориентированных перпендикулярно друг другу таким образом, что, перекрывая друг друга, они формируют матрицу 24x40, где каждая ячейка имеет размер пример ио 10x10 см. Сцинтилляторы, в соответствии с их геометрическими размерами, условно подразделяются на "длинные" и "короткие".
Поверхность калориметра, обращенная к пучку, имеет площадь равную 217400 см2. В качестве активного материала используется пластиковый сцинтиллятор с большой длиной поглощения NE110A. Блоки сцинтилляторов, находящихся на одной вертикали, образуют 128 стеков. Энергия, поглощенная в активном материале, преобразуется в свет, собираемый с обоих концов каждого блока и суммируемый посредством пластиковых световодов. Затем, этот свет попадает на ФЭУ EMI9954A, расположенные на внешней поверхности каждого модуля. Использование ФЭУ, подсоединённых к обоим концам стека, позволяет увеличить чувствительность и по разности временных сигналов (и при надлежащей калибровке) делает возможным восстановление геометрического центра электромагнитного ливня.
Моделирование методом Монте-Карло [34] показывает, что для получения униформного, в пределах 10%, отклика на всей площади калориметра, необходимо иметь сцинтилляторы с длиной поглощения не менее 300 см и флуктуациями свойств передачи света (неоднородность материала, флуктуации характеристик поверхности) не больше 5%. Чтобы удовлетворить этим требованиям, Шотландской компанией "Nuclear Enterprise" (Эдинбург) был разработан новый тип пластикового сцинтиллятора - NE110A. Для проверки заданных характеристик была проведена серия тестов по измерению излучения света и его распространению внутри сцинтиллятора непосредственно на заводе производителя для каждого блока, использованного при строительстве LAC [35].
Экспериментальная установка для проведения тестов представляла собой 6-ти метровый светозащищенный ящик, в котором одновременно помещались два блока пластиковых сцинтилляторов, их фотоумножители EMI 9954А (РМТ1), два контрольных ФЭУ Hamamatsu R1450 (РМТЗ) и двунаправленный источник 3-излучения wSr (Етах- 2.27 МэВ) (см. Рис. 28). Источник и контрольные ФЭУ были смонтированы на подвижной платформе, передвижение которой осуществлялось при помощи шагового мотора, управляемого компьютером.
Электромагнитный калориметр в спектрометре CLAS является основным элементом для регистрации нейтронов. Основным способом детектирования нейтронов в калориметре является регистрация выбитых нейтроном заряженных частиц. Поскольку при этом энергия, оставленная в калориметре, недостаточно скореллирована с энергией налетающего нейтрона, то единственно надежным методом определения его энергии является измерение времени пролёта. Таким образом, возникает необходимость определения временных характеристик калориметра с наиболее высокой точностью.
Коррекции амплитуды
Численное моделирование методом Монте-Карло показало, что функция отклика калориметра очень сильно зависит от свойств составляющих его сцинтилляторных блоков. Как уже отмечалось выше, в процессе строительства были проведены серии тестов по отбору сцинтилляторных блоков [36] с целью выбора экземпляров с наиболее однородными характеристиками. Тем не менее, функция отклика калориметра остаётся пространственно зависимой, обеспечивая лучшее разрешение как во времени, так и по энергии для частиц, зарегистрированных, ближе к краю модулей, т.е. там, где поглощение света даёт меньший вклад. Расчёты показали также, что если программная коррекция и помогает улучшить однородность отклика, то чтобы эта коррекция не превышала 5%, необходимо чтобы длина поглощения была больше 300 см.
Чтобы учесть эффекты поглощения и отражения света внутри сцинтилятора в соответствии с экспериментально обнаруженными зависимостями [38], к процессу, описывающему формирование выходного сигнала калориметра, был добавлен экспоненциальный коэффициент с длинной поглощения X и коэффициентом отражения а: А(х) = А,(е-х/я+ае-{21-х)/л) (И) где L - длина стека сцинтиляторов. Использование такой коррекции с величиной а=0.45 и фиксированной длинной поглощения L=350 см. помогло наиболее реалистично воспроизвести свойства калориметра. Реконструкция событий Реконструкция события в калориметре больших углов производится в несколько этапов. Прежде всего, для исключения нефизических событий, определяется, имеем ли мы сигналы со всех четырёх сторон калориметра в по крайней мере одной из зон — внутренней или внешней. Затем, сигналы с соседних стеков, превышающие уровень установленного порога, суммируются и вычисляется центроид энергии и его средне квадратичное отклонение. Геометрическое положение точки взаимодействия определяется как пересечение проекций центроидов с осей х и у. Далее, исходя из геометрического положения, вычисляется поправка на длину поглощения для зарегистрированной энергии. В качестве временного сигнала выбирается первый из преодолевших порог по энергии. Определение коэффициента конверсии ADC-энергия
Энергия, зарегистрированная калориметром, является только частью энергии налетающей частицы и определяется как коэффициент конверсии / . Для калориметров составного типа этот коэффициент всегда меньше 1, и зависит от отношения эффективной толщины активного и пассивного вещества. Точная количественная оценка этой величины чрезвычайно важна для правильной абсолютной калибровки по энергии. В нашем случае, величина / оценивалась на основе восстановленной энергии, что означает, что / также зависит от характеристик сцинтилляторов, световодов и от программных алгоритмов реконструкции.
Оценка энергетического и временного разрешения При помощи усовершенствованного пакета программ были проведены детальные исследования вкладов различных эффектов в энергетическое и временное разрешение. В частности, исследовалось влияние на энергетическое разрешение Флуктуации коэффициента конверсии; Фотоэлектронной статистики; Эффекта утечек энергии в соседние стеки; Длины поглощения света. В качестве индикатора влияния того или иного эффекта использовалась ширина распределения пика минимально ионизирующих частиц. Для оценки однородности отклика по площади было промоделировано взаимодействие электронов с энергией 1 ГэВ в разных точках калориметра. Результаты представлены на Рис. 43. В верхнем ряду показана восстановленная энергия для длинных стеков, и для коротких - в нижнем. Сгенерированные электроны направлялись в центральную часть (левый рис.) и боковые зоны (центр, и правый рисунки). Как видно из гзтих рисунков, отклик, в пределах статистических ошибок равномерный.
Процедура калибровки калориметра с использованием космических лучей, использованная в процессе его сборки и стендовых испытаний и описанная выше, оказалась неприемлемой после установки калориметра в экспериментальном зале. Это связано с тем, что угловое распределение космических мюонов, достигающих земной поверхности, пропорционально cos2(0), где 0 - азимутальный угол, измеряемый от вертикали [42], в то время, как модуль 1 калориметра больших углов расположен вертикально (Рис. 44), и время набора необходимой для калибровки статистики оказывается неоправданно высоким. В связи с этим, был разработан и реализован альтернативный метод калибровки с использованием данных, полученных во время физических сеансов на пучке.
Калибровки по энергии включают в себя следующие задачи: регулярный контроль и обновление уровня шума (пьедестала) для каждого канала схемы АЦП, который осуществляется двумя способами: 1) посредством специального измерения, проводимого 1-2 раза в неделю, при котором пьедесталы для всех подсистем детектора записываются в базу данных и затем используются системой сбора данных в качестве базовых уровней для подавления шума, и 2) в начале каждого нового измерения, путем регистрации сигналов со всех РМТ в первых 200-300 событиях при отсутствии вычитания шумовой подложки; контроль за коэффициентом усиления каждого ФЭУ (при помощи GMS - gain monitoring system) и его коррекция, при необходимости, путем изменения высокого напряжения [43]; и, собственно, офф-лайн калибровка, позволяющая определить поправочные коэффициенты по положению пика минимально ионизирующих частиц (MIPs - minimum ionizing particles) в соответствии с процедурой, разработанной автором [44] и описываемой ниже.
Отклик на электромагнитные ливни
Из-за того, что поток электронов, рассеянных на большой угол, крайне мал и чрезвычайно засорён отрицательными пионами, изучение отклика на электромагнитные ливни возможно только путём анализа фотонов из распада
Такие фотоны определялись отбором событий, в которых сигнал в калориметре не имеет соответствующих ему треков в дрейфовых камерах и сигналов в сцинтилляторах системы времени пролёта. Размер электромагнитного ливня обычно больше ширины одного стека и, как следствие, в такие события вовлечены несколько стеков. Для того чтобы восстановить энергию фотона, первым делом определяются координаты центра ливня как взвешенное среднее координат ненулевых сигналов с АЦП с величинами считанных отсчётов. Затем, величины отсчётов корректируются в соответствии с выражением (15), после чего сумма корректированных отсчётов умножается на коэффициент конверсии /=0.32, определенный из численного моделирования по методу Монте-Карло.
Временной отклик проявляет себя очень хорошо во всём диапазоне 8, как это видно из Рис. 60, где 8, реконструированная на основе сигнала калориметра сравнивается с в из системы времени пролёта (ToF) для протонов (6 0.85) И ТГ+ (8-І). Эти данные получены на мишени из жидкого дейтерия с использованием пучка электронов с энергией 4 ГэВ.
Масса ті0, реконструированная путём регистрации фотонов распада, позволяет количественно оценить качество калибровки и эквализации калориметра, поскольку любая неточность в калибровке будет проявляться как неправильное среднее значение и большая ширина распределения реконструированной массы. Для того, чтобы убедиться в корректности процедуры калибровки, описанной в предыдущей главе, мы выбирали события из реакции ер- е ууХ с одним фотоном, детектированным в переднем калориметре и одним в калориметре больших углов. Нейтральные частицы определялись по отсутствию соответствующих им треков в дрейфовых камерах, у-кванты, регистрируемые калориметром больших углов, как правило, соответствуют низкоэнергетическим пионам, испускающим два фотона с большим углом разлёта G ; поэтому на события-кандидаты накладывалось требование наличия нейтрального события в LAC и второго нейтрального события - в другом модуле LAC или в любом модуле ЕС. Масса тг вычислялась по измеренным энергиям у-квантов Еь Е2 и угла между направлениями их разлёта в соответствии с формулой М = 2, Е2 (1 - cos вп), (24) Реконструированная масса М о, как показано на Рис. 61, имеет пик при правильной энергии и ширину распределения о=28%, что находится в хорошем соответствии с результатами численного моделирования. Приведенные данные соответствуют пучку электронов с энергией 4 ГэВ на мишени из жидкого дейтерия.
Калориметр больших углов проектировался как инструмент, обеспечивающий высокую эффективность регистрации нейтронов. Монте-Карло моделирование предсказало ожидаемую эффективность 20% для нейтронов с импульсом больше чем 0.7 ГэВ/с. Нейтроны в LAC распознаются также как и у-кванты по сигналу в калориметре при отсутствии трека в дрейфовых камерах, и отделяются от у-квантов на основе измеренного времени пролёта с отсечкой по (3 0.95 .
Для изучения отклика калориметра нейтронные кандидаты выбирались из реакции фоторасщепления дейтрона yd— рХ при условии, что недостающая масса находится ниже порога рождения пионов, и направление импульса недостающей частицы соответствует геометрическому аксептансу двух модулей калориметра больших углов. Для этого использовались данные, полученные на пучке меченых фотонов с максимальной энергией 4 ГэВ на мишени из жидкого дейтерия. При таких энергиях нейтроны, детектируемые калориметром, в основном образуются в эксклюзивной реакции yd— рп. Нейтронный импульс при этом изменяется в пределах от 0.7 до 1.5 ГэВ/с.
Эффективность регистрации нейтронов в калориметрах детектора CLAS измерялась посредством реакции ер—ел п, в которой регистрировались рассеянный электрон и пион, и недостающая масса соответствовала массе нейтрона. Как видно из Рис. 66, эффективность калориметра больших углов по регистрации нейтронов идентична эффективности переднего калориметра в области нейтронных импульсов 1 ГэВ/с. Выше этой энергии оценить эффективность калориметра больших углов таким методом не удаётся, поскольку диапазон измеренных импульсов для LAC меньше чем для ЕС в силу того, что угловое распределения выбранной реакции направлено преимущественно вперёд.
