Construction and quality assurance of the large muon identifier panels for PHENIX at BNL

Abstract

Forty PHENIX Muon Identifier (MuID) large panels in BNL (Brookhaven National Laboratory) have been built, installed, and tested. The MuID detector's sensitive element is the rectangular shape plastic tubes supplied by a foreign company. Many of these tubes had a major problem. It was a large leakage current when a high voltage was applied on them. The cause turned out to be the humidity inside the tubes. The bad tubes could be recovered by flowing a large volume of dry gas before the Quality Assurance (QA) procedure. The results of tube QA test indicated that the failure rate was 14.8 percent for about 10,000 total tubes to be used for the large panel construction. The construction and installation of all the MuID panels were finished in late September 1998, and currently the installed panel test is under way. The panel check procedure is as follows: (1) flow enough CO2 to flush all unwanted components; (2) slowly raise allowed high voltage; (3) look at the signal shape on an oscilloscope for each channel at full operating voltage 4.3 kV; and (4) measure the counting rate of cosmic ray and compare with the panel test result in the factory. Already, 36 large panels and all 20 small panels have been checked. In general the panel performance turned out to be good, but there were a few minor problems.

BNL(ブルックヘブン国立研究所)においてPHENIX用の40基のミューオン同定(MuID)大型パネルの建設、設置、および試験を実施してきた。MuID検知器の感知素子は矩形のプラスチック管で、外国メーカで製作された。これらの矩形管には、高電圧をかけた時に大きな漏洩電流が流れるものが多数存在した。その原因が管内部の湿分にあることが判り、品質保証(QA)作業の前に大量の乾燥ガスを流して不良原因を除いた。管のQA試験の結果は、大型パネルに使用する約10,000本の管に対して14.8%の不良率であった。全てのMuID大型パネルの建設と設置は1998年9月末に完了し、現在パネルの試験が進行中である。パネル点検法は次のとおりである。(1)不用成分を排出するに充分なCO2ガスを流す。(2)許容高電圧を徐々にかける。(3)定格操作電圧4.3kVにおける各チャンネルのオッシロスコープ上の信号形を観察する。(4)宇宙線の計数率を測定し、工場におけるパネル試験結果と比較する。36基の大型パネルと20基の小型パネルをチェックした。パネル性能は概ね良好であったが、細かい問題点も幾つか存在した。