بيردايكس

نظام قياس زمن الطيران (TOF) هو الطبقة العلوية والسفلية للكاشف. يتكون من مواد وميضية مزودة بقراءة SiPM. يُستخدم كإشارة تشغيل وللتمييز بين الجسيمات الداخلة إلى الكاشف من الأسفل. بدقة زمنية تصميمية تبلغ حوالي 300 بيكو ثانية (ps)، يمكن استخدامه للتمييز بين البوزيترونات والإلكترونات في نطاق الزخم الأقل من 1 جيجا إلكترون فولت. يمكن التمييز بين البروتونات والبوزيترونات عند زخم أقل من 1 جيجا إلكترون فولت إذا كانت سرعتها أقل من β = 1. ^{[ 4 ]}

سيستخدم جهاز بيردايكس كاشف تتبع الألياف المتلألئة، المصنوع من  ألياف البوليسترين المتلألئة الرقيقة (250 ميكرومتر)، والتي تُصدر ضوءًا عند مرور جسيم مشحون عبرها. تُقرأ إشارات هذه الألياف بواسطة مصفوفات مضاعفات ضوئية من السيليكون (SiPM)، وهي عبارة عن كواشف فوتونات شبه موصلة مُهيكلة، تتميز بكفاءة فوتونات عالية تصل إلى 50%، وكسب عالٍ يبلغ 10^6 إلكترون/فوتون، بالإضافة إلى صغر حجمها. يبلغ حجم مصفوفة المضاعفات الضوئية الواحدة 1.1 مم × 8.0 مم، وتحتوي على 32 قناة. تُرتب عشرون وحدة ليفية، بعرض 32 مم وطول 300 مم، في أربع طبقات حول مصفوفة مغناطيسية دائمة أسطوانية مجوفة.

تم تصميم مصفوفة المغناطيس الدائم على شكل حلقة هالباخ ​​وتزن 8  كجم وتنتج مجالًا مغناطيسيًا عاليًا جدًا يبلغ حوالي 0.26 تسلا (T) داخل أسطوانة مغناطيسية بارتفاع 80 مم وقطر 213 مم، بينما تنتج مجالًا مغناطيسيًا ضئيلًا خارج الأسطوانة.

أسفل طبقة التتبع السفلية، يُركّب كاشف إشعاع انتقالي (TRD). يكشف هذا الكاشف الإشعاع الانتقالي للجسيمات النسبية ذات معامل لورنتز γ الذي يتجاوز 1000 تقريبًا. تُنتج الجسيمات التي تعبر سطح التماس بين وسطين مختلفين في ثابت العزل الكهربائي إشعاعًا انتقاليًا. يتناسب فقد الطاقة عند الحد الفاصل طرديًا مع معامل غاما النسبي . يُنتج قدر كبير من الإشعاع الانتقالي عندما يكون معامل غاما أكبر من 1000. يبقى معامل غاما للبروتونات، حتى زخم 5 جيجا إلكترون فولت، في حدود 10، بينما يكون معامل غاما للبوزيترون أكبر من 1000، بدءًا من زخم 0.5 جيجا إلكترون فولت.

يتكون الكاشف من 256 أنبوبًا من القش بسمك 6 مم، مصنوعة من رقائق ألومنيوم - كابتون  متعددة الطبقات بسمك 72 ميكرومتر ، مملوءة بمزيج بنسبة 80/20 من الزينون (Xe) وثاني أكسيد الكربون ( CO₂ ₎ . يُستخدم لقياس إشعاع انتقال الأشعة السينية الناتج عن الإلكترونات في ثماني طبقات بسمك 20 مم من مشع غير منتظم مصنوع من الصوف. ينتج عن ذلك أكثر من 100 سطح تلامس بين المواد لكل طبقة من طبقات المشع.