Progettazione e costruzione di un dispositivo ultraleggero per la regione ad alta ionizzazione del rilevatore rich-1 dell'esperimento Compass

2 INTRODUZIONE Il programma di ricerca dell’esperimento COMPASS [1], in atto all’SPS (Super Proton Syncroton) del CERN di Ginevra, comprende numerose misure su argomenti di fisica adronica, ossia concernente lo studio delle particelle subatomiche non elementari soggette alla forza nucleare forte; questo esperimento nasce dalla fusione di due progetti: HMC (Handron- Muon Collaboration) e CHEOPS (Charm Experiment with Omni Purpose Setup). Approvato nel 1997, COMPASS è iniziato con il rilevamento vero e proprio dei dati nel 2002. Il programma di fisica di COMPASS è molto diversificato e prevede l’uso sia di fasci di muoni positivi (particella fondamentale con carica elettrica positiva e uno spin semi-intero di 1/2) di alta energia sia di fasci adronici. Le misure con il fascio di muoni, legate al lavoro di questa tesi, hanno come scopo una migliore comprensione della struttura interna dei nucleoni relativamente all’origine del loro spin. Come evidenziato ed indicato dall’acronimo (COmmon Muon and Proton Apparatus for Structure and Spettroscopy) l’esperimento si articola perciò in due principali filoni: • studi sulla struttura dello spin del nucleone; • argomenti di spettroscopia adronica. L’apparato sperimentale di COMPASS è stato ideato e progettato per poter ricostruire in modo accurato le cinematiche di ogni evento, ovvero di ogni interazione dei muoni del fascio con i nucleoni del bersaglio. Per la ricostruzione di un evento, è necessario, innanzitutto, ricostruire la traiettoria e misurare il momento lineare, ovvero la quantità di moto del muone incidente. E’ inoltre indispensabile una precisa rivelazione ed identificazione delle particelle che attraversano l’apparato, per isolare gli eventi di interesse per le diverse misure di fisica. È pertanto stato scelto di progettare un dispositivo ultraleggero di filtraggio all’interno del RICH 1, detto beam pipe, con caratteristiche atte a massimizzare la qualità della rivelazione e quindi le prestazioni dello