Aufbau eines Teststandes zur Integration von Silizium ...

30 Kapitel 3. Das Petal
Auf den Ringen 1, 2 und 5 werden doppelseitige Module verwendet. Diese bestehen
aus zwei Einzelmodulen, die übereinander angeordnet und um 100 mrad
gegeneinander verdreht sind. Das untere Modul wird als Normalmodul, das obere
als Stereomodul bezeichnet. 15 Zur Unterscheidung werden die Module mit den
Buchstaben ”
N“ bzw. ”
S“ gekennzeichnet. CAD-Zeichnungen eines Normal- und
eines Stereomoduls von Ring 5 sind in Anhang B dargestellt. Dadurch, dass die
Module mit den Rückseiten zueinander angebracht werden, wird die Beschädigungungsgefahr
stark verringert und die beiden Module können in einem kleineren
Abstand montiert werden. Durch das Auslesen von zwei Siliziumstreifen auf verschiedenen
Modulen und dem Winkel zwischen diesen beiden ist an diesen Stellen
eine bessere Ortsauflösung möglich und man erhält schon mit den Messungen eines
Moduls eine zweidimensionale Ortsinformation über das detektierte Teilchen.
Die Messgenauigkeit dieser Module wird noch dadurch verbessert, dass es sich
bei den Ringen 1, 2 und 5 um Module mit 768 Streifen handelt. Folglich besitzen
diese auch Frontend-Hybride mit sechs APVs und drei MUX-Kanälen (vgl.
Abschnitt 2.3.1).
3.2.4 Das Auslesesystem
Wird über die Steuerungselektronik ein Trigger an die APVs der einzelnen Module
gesendet, so werden die zu diesem Zeitpunkt genommenen Daten in der Speichermatrix
gesichert, um dann ausgelesen werden zu können (vgl. Abschnitt 2.3.2).
Bei den APVs kann eine Zeitverzögerung (vgl. Abschnitt 2.3.4) eingestellt werden,
um einem Trigger die richtigen Daten aus der Speichermatrix zuordnen zu
können. Sobald die Datenleitungen frei sind, werden die Daten ausgelesen und
gespeichert. Die Daten zweier APVs werden durch den MUX gemultiplext (vgl.
Abschnitt 2.3.3) und zu dem zugehörigen AOH geschickt.
Jeder AOH besitzt zwei oder drei Laser, wobei jeder Laser zu einem MUX-
Kanal gehört. An jedem Laser ist eine Glasfaser angeschlossen, durch die die
Daten transportiert werden. Insgesamt gehören zu einem Front-Petal bis zu 68,
zu einem Back-Petal bis zu 52 optische Fasern. Die Faserlänge der einzelnen AOHs
variiert, um die im Detektor vorhandenen Kabellängen zu minimieren. Eine Aufstellung
der verschiedenen Faserlängen befindet sich im Anhang C. Die AOHs
werden direkt neben den zugehörigen Modulen montiert (siehe Abb. 3.6). Eine
Ausnahme bildet der Ring 1 des Front-Petals, bei dem die AOHs auf der anderen
Seite des Petals angebracht werden.
Der Verstärkungsgrad jedes Lasers kann aus vier Stufen, Gain 0 bis Gain 3,
gewählt werden, wobei standardmäßig Gain 2 gewählt wird. Dabei entspricht jedem
Verstärkungswert eine bestimmte Leitfähigkeit, die in Schritten von 2,5 mS
zwischen 5 mS und 12,5 mS variiert. Die Leitfähigkeit bestimmt die Höhe des
durch die eingehende Spannung erzeugten Stromes für die Laser und somit die
Höhe des von den AOH-Lasern an die Ausleseelektronik gesendeten optischen Sig-
15 Die Bezeichnungen hängen von der Form des Modulrahmens ab. Bei einem Normalmodul
ist dieser wie bei den Einzelmodulen der anderen Ringe gebaut. Bei dem Stereomodul ist das
Oberteil des Rahmens für die Drehung um 100 mrad etwas angeschrägt (vgl. Anhang B).