Der ACC

ACC_WhiteBkg-M.jpgKosmische Strahlen erreichen AMS-02 von allen Richtungen. Allerdings hat das Experiment seinen größten Nutzen bei Teilchen, welche das Experiment von oben nach unten durchlaufen. Daher gibt es bei AMS-02 einen Antikoinzidenzzähler (ACC, engl. anti-coincidence counter), welche Teilchen mit einer zu schrägen Ankunftsrichtung zurückweist.

Der ACC ist auch wichtig für das Herausfiltern von Events mit einer schlechten Topologie. Hochenergetische Teilchen welche durch das in AMS-02 eingebaute Material (den Magneten, den Aluminiumträger, etc.) fliegen, können inelastisch mit wechselwirken. Bei einer solchen Wechselwirkung werden viele neue Sekundärteilchen erzeugt, welche die Spurerkennung im Tracker erschweren können. Solche Events stellen einen signifikanten Untergrund bei der Suche nach seltenen Antimaterie-Signalen dar. Deshalb ist der ACC so entworfen worden um auch diese Events zurückzuweisen.

Der ACC besteht aus einem Zylinder von Szintillationspanelen, welche um den Tracker herum angebracht sind. In dieser Anordnung, wird ein von oben nach unten fliegendes Teilchen ein Signal im ToF erzeugen, aber nicht in dem ACC. Ein seitlich einfliegendes Teilchen hingegen wird ein Signal im ACC erzeugen aber nicht im ToF. Die sehr restrektive Logik, dass alle Events zurückgewiesen werden, welche im ACC ein Signal erzeugen, wird in zwei speziellen Fällen gelockert, welche rechts zu sehen sind:

  • ACC_Trigger1.jpgeintreffende Ionen (Teilchen mit hohem Z), welche Sekundärelektronen (sogenannte Delta-Elektronen) erzeugen, wenn sie durch Materie fliegen. Diese Sekundärteilchen können ein Signal im ACC erzeugen. Deshalb wird der ACC Veto deaktiviert um solche Ion-Events untersuchen zu können.
  • ein Elektron oder Positron, welches im ECAL konvertiert. Hierbei fliegt ein Elektron bzw. Positron durch den ToF, wo sogenannte backsplash-Teilchen erzeugt werden. Diese Teilchen können wieder aus dem ECAL austreten und ein Signal im ACC erzeugen. In diesem Fall wird die Triggerlogik zu "Signal im ToF und in weniger als 4 ACC Panelen" modifiziert.

Der ACC besteht aus 16 Panelen welche in einem Zylinder um den Tracker angeordnet sind. Wellenlängenschiebende Fasern mit einem Durchmesser von 1mm, wurden in Rillen im Szintillatormaterial eingebetten. Diese Fasern sammeln das Licht, welches im Szintillator produziert wird. Die Fasern treten auf beiden Seiten aus den Panelen aus, wo sie dann (in 2 Strängen von 37 Fasern) zu Konnektoren geleitet wrden, welche sich auf den Ausläufern des Magnet-Vakuumtanks befinden. Von da aus, wird das Licht weiter zu 8 Photomultipliern gelenkt, welche an dem Rand des Vakuumtanks befestigt sind.

Die sehr hohe Effizienz und gute Homogenität der Fasern garantiert ein schnelles und zuverlässiges Veto-Signal für schräg ankommende Teilchen.