2. Kierownik projektu: prof. dr hab. Jerzy Smyrski
3. Uczelnia, na której jest realizowany: Uniwersytet Jagielloński
4. Kolaboracja: PANDA
Aktualny stan projektu
W eksperymencie PANDA, do analizy pędu cząstek naładowanych emitowanych pod małymi kątami względem kierunku wiązki antyprotonów zastosowany jest duży magnes dipolowy oraz zestaw sześciu planarnych detektorów śladowych, z których dwa (FT1, 2) umieszczone są przed, dwa (FT3, 4) – wewnątrz, oraz dwa (FT5, 6) – za szczeliną magnesu. Podstawowe wymagania stawiane tym detektorom to poprawna praca w dużych strumieniach cząstek, sięgających 25 kHz/cm2 oraz rozdzielczość pędowa układu wynosząca 1,5% lub lepsza.
Grupy fizyków i pracowników technicznych z Zakładu Fizyki Hadronów (ZFH) na Wydziale FAIS UJ buduje detektory śladowe FT1..4 jako wkład rzeczowy do eksperymentu PANDA. W ZFH opracowany został ich projekt oparty na detektorach słomkowych. Zastosowano słomki o średnicy 10,1 mm, wykonane z dwóch warstw aluminizowanej folii mylarowej o łącznej grubości wynoszącej zaledwie 27 μm, co pozwala znacząco ograniczyć efekt wielokrotnego rozpraszania cząstek. Aluminizacja na wewnętrznej stronie słomki służy jako katoda detektora słomkowego, a jako anoda wykorzystany jest pozłacany drut W-Re o średnicy 20 μm. Słomki pogrupowane są w moduły. Jeden moduł zawiera 32 słomki ułożone w podwójnej warstwie. Dzięki zastosowaniu nadciśnienia 1 bar gazu roboczego Ar:CO2 (90:10) moduły są samopodtrzymujące, co pozwala na zastosowanie lekkich ram wsporczych. Moduły ułożone jeden obok drugiego i przymocowane do prostokątnej ramy tworzą płaszczyznę detekcyjną. Każdy moduł stanowi autonomiczną jednostkę; posiada swoje zasilanie wysokim napięciem i gazem, oraz dwie karty elektroniki czołowej. Modułowa budowa płaszczyzn detekcyjnych umożliwia ich łatwą i szybką naprawę, przez wymianę uszkodzonych modułów. Każdy z detektorów śladowych zawiera cztery płaszczyzny detekcyjne; słomki w pierwszej i czwartej płaszczyźnie są zorientowane pionowo, a w drugie i trzeciej są nachylone pod kątem odpowiednio +5° i -5°. Łączna liczba słomek w detektorach FT1..4 wynosi 5632, a powierzchnia czynna płaszczyzn detekcyjnych mieści się w zakresie od 134 x 64 cm2 dla detektorów FT1,2 do 211 x 77 cm2 dla największej płaszczyzny w FT4.
W ZFH przygotowano oprzyrządowanie do montażu i kontroli jakości budowanych detektorów. Trwa ich produkcja, a ramy wsporcze i układ zasilania gazem są już gotowe.