IEKP-KA/2013-4 - Institut für Experimentelle Kernphysik - KIT
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2.3. CMS Spurdetektor Upgrade 9<br />
Damit der zukünftige Spurdetektor diese Anforderungen erfüllen kann, werden derzeit<br />
umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durchgeführt. Neben der erwähnten<br />
Modulentwicklung ist das <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Experimentelle</strong> <strong>Kernphysik</strong> (<strong>IEKP</strong>) am Karlsruher<br />
<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>) an Studien zur Suche nach strahlenharten Siliziumsensoren<br />
<strong>für</strong> Pixel- und Streifendetektor und an der Datenanalyse sowie weiteren Projekten<br />
im Zusammenhang mit dem Upgrade des Spurdetektors beteiligt.<br />
2.3.1. 2S Modul und der CBC-Chip<br />
Das 2S-Modul kombiniert zwei übereinander angeordnete Siliziumstreifensensoren mit<br />
den da<strong>für</strong> benötigten Auslesechips in einem Modul. Die Abmessungen der Siliziumstreifensensoren<br />
sind jeweils 10 cm × 10 cm. Die Streifen der Sensoren sind jeweils 5 cm lang<br />
und haben einen Streifenabstand von 90 µm zueinander. Je nach Position im Spurdetektor<br />
kann der Abstand zwischen den beiden Sensoren zwischen 1 mm und 2 mm betragen.<br />
Der Schwellwert der P T -Diskriminierung soll zwischen 1 GeV bis 2 GeV liegen [Abb11].<br />
Abbildung 2.6 zeigt eine 3D-Darstellung des 2S-Moduls.<br />
Abbildung 2.6.: Das 2S-Modul: in der Mitte befinden sich die beiden Siliziumsensoren<br />
übereinander, auf beiden Seiten der Sensoren sind je 8 CBC-Chips angeordnet.<br />
Eine Spannungsversorgung und ein gemeinsamer Glasfaseranschluss<br />
finden ebenfalls Platz auf dem Modul. Grafik von D. Abbaneo.<br />
Jeder Sensor verfügt über 2 × 1024 Kanäle, die zu beiden Seiten mit den Auslesechips<br />
verbunden werden [Abb11]. Da<strong>für</strong> werden neue Chips entwickelt, welche die Streifen<br />
binär auslesen, um die Datenrate zu reduzieren. Der CMS Binary Chip (CBC) wird derzeit<br />
auf seine Eignung da<strong>für</strong> untersucht. [R + 12]<br />
Ein wichtiges Kriterium bei der Entwicklung zukünftiger Sensormodule ist die Ortsauflösung.<br />
Der wahrscheinlichste Durchgangspunkt eines Teilchens bei binärer Datennahme<br />
ist die Mitte aller signalgebenden Streifen (Cluster, siehe Abschnitt 6.1.3). Das Residuum<br />
kann als Abstand zwischen diesem Punkt und der rekonstruierten Teilchenspur<br />
errechnet werden.
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