Calorimetry I Electromagnetic Calorimeters 6.1 Allgemeine Grundlagen Funktionsprinzip – 1
!IntroductionIn der Hochenergiephysik versteht man unter einem Kalorimeter einen Detektor, welcher die zu analysierenden Teilchen vollständig absorbiert. Da- durch kann die Einfallsenergie des betreffenden Teilchens gemessen werden. Calorimeter: ! Die allermeisten Kalorimeter sind überdies positionssensitiv ausgeführt, um dieDetector Energiedeposition for energy measurement ortsabhängig via total absorption zu messen of particles und sie ... beim gleichzeitigen DurchgangAlso: most calorimeters von mehreren are position Teilchen sensitive den to measure individuellen energy depositionsTeilchen zuzuordnen. depending on their location ... ! Ein einfallendes Teilchen initiiert innerhalb des Kalorimeters einen Teilchen- schauerPrinciple of (eine operation: Teilchenkaskade) aus Sekundärteilchen und gibt so sukzessive seineIncoming ganze particle Energie initiates and particle diesen shower Schauer ... ab. DieShower Zusammensetzung Composition and shower dimensions und die depend Ausdehnung on eines solchen SchauersSchematic ofhängen vonparticle der type Art and des detector einfallenden material ... Teilchens ab (e±, Photon odercalorimeter Hadron). principle Energy deposited in form of: heat, ionization, particle cascade (shower) excitation of atoms, Cherenkov light ... Different calorimeter types use different kinds of theseBi lsignalsd rec toh tmeasures: Gro totalbes energy Sch e...ma incident particle Important:eines Teilchenschauers in einem (homogenen) Kalorimeter Signal ~ total deposited energy detector volume [Proportionality factor determined by calibration] M. Krammer: Detektoren, SS 05 Kalorimeter 2 Introduction
Energy vs. momentum measurement: 1 Calorimeter: E Gas detector: p p [see below] E ⇠ pE [see above] p ⇠
e.g. ATLAS: e.g. ATLAS: