Studie zu supersymmetrischen Prozessen mit Taus im ... - LHC/ILC

3.2 Der ATLAS Detektor
Endkappen auf beiden Seiten. Jedes geladene Teilchen löst darin im Durchschnitt
drei Messpunkte mit einer Ortsauflösung von rφ × z = 12 µm × 60 µm aus.
Semiconductor Tracker (SCT) Da ein Pixel-Detektor über einen größeren Bereich zu
teuer wäre, wird zu einem Silizium-Streifendetektor übergegangen, der bis zu einem
Radius von ca. 56 cm reicht. Der physikalische Nachweisprozess ist derselbe wie beim
Pixel-Detektor, lediglich die Konstruktion ist an die durch den größeren abzudeckenden
Bereich gegebenen Bedingungen angepasst: Der SCT besteht aus Siliziumstreifen
von 80 µm Breite und 12 cm Länge, die in der Barrel-Region in vier Doppelschichten
parallel zur Strahlachse und in neun Endkappen in jeweils drei Ringen radial
angebracht sind. Die Schichten in der Barrel-Region werden auf Kohlenstoff-Fasern
montiert, die das Kühlsystem beinhalten. Um durch den Übergang von Pixeln zu
Streifen die Information in der zweiten Koordinate nicht vollständig zu verlieren,
werden auf den einzelnen Modulen jeweils zwei aktive Schichten entgegengesetzt und
um einen kleinen Winkel verschoben angebracht.
Die Ortsauflösung beträgt rφ × z = 17 µm × 580 µm.
Transition Radiation Tracker (TRT) Der TRT nimmt innerhalb des ID das größte Volumen
ein und erstreckt sich in einem radialen Bereich zwischen 56 cm und 103 cm. Das
Driftkammernsystem besteht aus gasgefüllten (70 % Xe, 27 % CO2, 3 % O2) Röhren
von 4 mm Durchmesser und 37 cm bis 144 cm Länge, die einen goldverkleideten
Wolfram-Draht als Anode enthalten und aluminiumverkleidete Wände als Kathode
mit einer Potentialdifferenz von 1.5 kV. Der Abstand der Spur vom Draht wird
durch die vorher in einem Teststrahl vermessene Driftgeschwindigkeit berechnet, die
Richtung (rechts bzw. links von Draht) kann nur durch die Kombination mehrerer
Messpunkte bestimmt werden. Zwischen den Röhren befindet sich Polypropylen, so
dass hochrelativistische geladene Teilchen durch den Unterschied in den Dielektrizitätskonstanten
Übergangsstrahlung (Röntgenstrahlen) produzieren. Um relativistische
Teilchen wie Elektronen von nicht relativistischen wie Pionen zu unterscheiden,
welche keine Röntgenstrahlen produzieren, sondern das Gas direkt ionisieren, besitzt
die Ausleseelektronik zwei verschiedene Schwellenwerte und trägt so zur Teilchenidentifikation
bei.
Wie die Streifen des SCTs sind die TRT-Röhren radial in den Endkappen und zylindrisch
parallel zur Strahlachse angeordnet. Eine vollständig im Bereich |η| < 2.5
verlaufende Spur wird durch 36 Einzelmessungen detektiert, so dass die vergleichsweise
geringe Auflösung von 170 µm senkrecht zum Draht durch die große Zahl der
Messpunkte kompensiert werden kann.
Insgesamt messen die beiden inneren Siliziumdetektoren in einem Bereich bis zu ca. 50
cm radial von der Strahlachse entfernt 10 Messpunkte mit einer Auflösung von jeweils 10-
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