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Lothar Naumann Institut für Strahlenphysik Abteilung Hadronenphysik www.fzd.de Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft MuCH Straw Tube Tracker - Motivations - Innovations - Prototypes - Summary and outlook

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Lothar Naumann Institut für Strahlenphysik Abteilung Hadronenphysik www.fzd.de Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft

MuCH Straw Tube Tracker

- Motivations

• - Innovations

• - Prototypes

• - Summary and outlook

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•high spatial resolution•high rate capability•high radiation length•high efficiency•high robustness •low occupancy

STT in the last 3 detector stations?

YES

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single straw

geometry 4 m; 4 mmrobustness highdetection efficiency 100%geom. acceptance 97%/mrate capability 4 MHz/cm2

spatial resolution 200 mradiation length 0.2 % X0

granularity > 10 cm2

occupancy > 10%

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Gas gain vs. HV

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Counting rate vs. HV -> 200V plateau

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single straw

segmented straw

end-plug spacer

spacer

x/X0 = 1 % x/X0 = 1 %

granularity 2 cm2

occupancy 2%

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length of the insensitive detector part: 2 * 5 mm

18 mm 5 mm 4.5 mm 0 mm

10 mm

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length of the insensitive detector part: 2 * 5 mm

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HV supply +anode signal

one connector at the wire output

~1mm

crosstalk ~ 1% /mcapacity 20 pF /mBV 3 kVx /X0 0.1%

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signal 50/1 noise

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signal attenuation measurement, simulation < 10% /m

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New Dubna Prototype STT

2x48 straws

motherboards

Straws Ø=4mm4x10cm

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Quality assessment for 360 connection lines

6%

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What can we learn from the Cosy-TOF STT?

• straws Ø=10mm• 150cm• 15 layers

• high precision positioning

by an innovativ tube manufacturing process

• extremly good gas tightness even at high overpressure of 3bar

• extremly light construction 3g/straw• no relevant ageing distortion

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SummaryR&D has been provided for: - segmented anods - segmented straws with small inefficient area - transmission lines of 2m length with low signal attenuation - high density readout of 1channel/mm at high potential (3 kV) - HV and gas supply started

Simulation for implementation of the Straw Tube Tracker with realistic parameters shows:

The Straw Tube Tracker with segmented straws fulfill the CBM MuCH requirements!

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Outlook

-input from the absorber design for specified hardware requirements necessary

-Prototype test:double-layer (2*48) multifold segmented straw detector is completed and will be tested in July 09 at CERN SPS

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JINR, Dubna – V. Peshekhonov, V. Lucenko, V. Mialkowski,D. Peshekhonov, A. Savenkov, K. Viryasov, A. ZinchenkoLebedev PI, Moscow – V. TikhomirovPetersburg NPI, Gatchina – D. Seliverstov, E. Chernishova, L.

Kudin, A. NadtochiUniv. of Technology, Warsaw – K. Zaremba, J. MarzecFZ Jülich – P. WintzFZ Dresden - Rossendorf, – L. Naumann

GSI-INTAS-8729