детектора К М Д-3
Начиная с 2010 года в Институте ядерной Физики имени Будкера проводятся эксперименты на электрон-позитронном кол-лайдере ВЭПП-2000 в диапазоне энергий от 320 МэВ до 2 ГэВ в системе центра масс. Обширная физическая программа экспериментов включает в себя прецизионное измерение полного сечения е+е~ аннигиляции в адроны, изучение свойств легких векторных мезонов (р, ш,ф) и другие задачи.
Коллайдер имеет две области взаимодействия пучков, в которых установлены детекторы К М Д-3 и СНД. Поскольку физическая программа экспериментов включает в себя изучение процессов, содержащих нейтральные пионы и фотоны в конечных состояниях, важной частью детектора является электромагнитным калориметр. Цилиндрический калориметр детектора К М Д-3 имеет комбинированную структуру, он состоит из калориметра на основе сжиженного ксенона и кристаллического CsI калориметра.
Для решения физических задач калориметр должен иметь высокое энергетическое и пространственное разрешение. Для достижения высокого энергетического разрешения важна разработка процедур точной энергетической калибровки каналов калориметра. Обычно для калибровки калориметров используются частицы с известным энерговыделением. Для этой цели применяются частицы космического излучения, а также хорошо изученные физические процессы. Космические частицы, как правило, используются для определения предварительных значений калибровочных коэффициентов.
Основным преимуществом жидкоксенонового калориметра в отношении точной калибровки является возможность восстановления траектории движения заряженной частицы, что позволяет существенно уточнить результаты калибровки с использованием космических частиц. При этом существенно уменьшается вклад в систематическую погрешность определения калибровочных коэффициентов от неточности описания импульсных и угловых распределений космических частиц.
Основная задача калориметра состоит в измерении кинематических параметров фотонов. Вследствие утечек электромагнитных ливней, образованных фотонами, а так же потери энергии в пассивном веществе между подсистемами калориметра, в нем регистрируется в среднем около 85% энергии ливня. Величина выделенной энергии зависит от начальной энергии фотона, координат точки конверсии фотона в электрон-позитронную пару по глубине калориметра а также углов влета фотона в калориметр. Ввиду этого необходима разработка процедуры определения энергии фотона. Кроме того, вследствие неидеальности моделирования детектора процедура восстановления энергии фотонов нуждается в экспериментальной проверке. С этой целью использовался процесс аннигиляции электрон–позитронной в два гамма-кванта.