The Time-Of-Flight detector of ALICE at LHC: construction, test and commissioning with cosmic rays

The Time-Of-Flight (TOF) detector of ALICE is designed to identify charged particles produced in Pb--Pb collisions at the LHC to address the physics of strongly-interacting matter and the Quark-Gluon Plasma (QGP). The detector is based on the Multigap Resistive Plate Chamber (MRPC) technology which guarantees the excellent performance required for a large time-of-flight array. The construction and installation of the apparatus in the experimental site have been completed and the detector is presently fully operative. All the steps which led to the construction of the TOF detector were strictly followed by a set of quality assurance procedures to enable high and uniform performance and eventually the detector has been commissioned with cosmic rays. This work aims at giving a detailed overview of the ALICE TOF detector, also focusing on the tests performed during the construction phase. The first data-taking experience and the first results obtained with cosmic rays during the commissioning phase are presented as well and allow to confirm the readiness state of the TOF detector for LHC collisions.

Il rivelatore Time-Of-Flight (TOF) di ALICE (A Large Ion Collider Experiment) è progettato per l'identificazione delle particelle cariche prodotte nelle collisioni nucleari di LHC (Large Hadron Collider) allo scopo di studiare la fisica della materia fortemente interagente ed il Quark-Gluon Plasma (QGP). Il rivelatore sfrutta la tecnologia innovativa MRPC (Multigap Resistive Plate Chamber) che garantisce le eccellenti prestazioni richieste ad un vasto sistema per la misura del tempo di volo. La costruzione e l'installazione dell'apparato nel sito sperimentale sono state completate ed il rivelatore è attualmente operativo in tutte le sue parti. Tutti i passi necessari per la costruzione del rivelatore finale sono stati accompagnati da una serie di procedure per il controllo della qualità della produzione allo scopo di garantire prestazioni elevate ed uniformi; infine il corretto funzionamento del rivelatore è stato verificato con raggi cosmici. Questo resoconto ha lo scopo di fornire una visione d'insieme dettagliata del rivelatore TOF di ALICE, focalizzando l'attenzione anche sui test effettuati durante le fasi di costruzione. Oltre ad una breve descrizione dell'esperienza acquisita nelle prime fasi di presa dati sono presentati i primi risultati ottenuti con raggi cosmici che confermano promettenti prestazioni del rivelatore TOF per lo studio delle collisioni di LHC.