L'originalità tecnologica
dell'apparato sperimentale
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di rivelatori di particelle costituisce
nel suo insieme un apparato cilindrico di 200 m3 e 1000
tonnellate di peso. Le dimensioni sono dettate dalla necessità
di ricostruire i decadimenti di particelle, i KL, il cui
cammino medio prima di decadere, in KLOE a DAFNE,
è di 3,4 m.
Il peso è in larga parte determinato dal sistema necessario
per generare il campo magnetico di 6 kGauss richiesto per ricostruire
con alta precisione le proprietà delle particelle cariche prodotte
dalle interazioni primarie. Il campo solenoidale è generato da
una bobina superconduttrice
raffreddata a 4°K da un sistema criogenico in cui viene fatto circolare
Elio (He)
liquido.
La grande camera a deriva cilindrica
[NIM A488],
di 4 m di diametro e lunga 3,4 m, è la più grande mai costruita
al mondo. In essa sono tessuti circa 52000 fili, sorretti da due sottili
piatti in fibra di carbonio. Essa rivela le particelle cariche prodotte
dalle collisioni tra elettroni e positroni di DAFNE, permettendo la ricostruzione
delle loro traiettorie. La curvatura indotta dal campo magnetico di KLOE
consente, inoltre, di misurarne la quantita' di moto.
L'accuratezza della misura dipende dalla precisione con cui si ricostruisce
la traiettoria in campo magnetico e dall'entità dei fenomeni
di dispersione subiti dalla particella che attraversa la camera. Per minimizzare
i processi di dispersione, che dipendono dal numero atomico (Z) del materiale
attraversato, la camera viene fatta funzionare con una miscela ricca di He
(Z=2). La risoluzione ottenuta, che dipende dall'angolo della traiettoria
con il campo magnetico, θ, è
del 4 per mille in una vasta regione di valori di θ.
Nel grafico
a destra è riportata la misura della risoluzione della camera a deriva,
determinata con un campione di elettroni e positroni prodotti nel processo
e+e- → e+e-
, chiamato "Bhabha scattering" che alla Φ-factory genera
particelle di impulso pari a 510 MeV/c.
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Il calorimetro elettromagnetico [NIM A482]
è stato costruito intervallando strati di fibre scintillanti a
sottili fogli di piombo, per ottenere una struttura ad un tempo compatta
e semitrasparente. Questa tecnica ha inoltre il vantaggio di consentire
di modellare i moduli del calorimetro nelle forme più appropriate
per le esigenze dell'esperimento. Grazie al calorimetro possono essere
rivelate tutte le particelle neutre, come per esempio i fotoni,
che sfuggono alla rivelazione della camera a deriva. Il calorimetro è
in grado di fornire misure di tempo particolarmente accurate che permettono
di identificare con precisione, dalle misure di tempo
di volo, i Kaoni neutri, gli elettroni, i pioni. La sua risoluzione
temporale, che dipende dall'energia rilasciata, è di circa 100 ps
in una vasta regione di energie di interesse per l'esperimento.
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Disegno
schematico dell'apparato sperimentale
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Istallazione del calorimetro.
Si vedono i primi 7 moduli del calorimetro centrale, 4 m in lunghezza,
posizionati all'interno del cilindro che costituisce il magnete solenoidale
di KLOE.
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