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Teilchenphysik Dienstag
T 302 Halbleiterdetektoren III
Zeit: Dienstag 14:30–16:30 Raum: HS 22
T 302.1 Di 14:30 HS 22
Aufbau des Hybrides für den Vorwärtsdetektor des Semiconductor
Trackers imATLAS Experiment — •J. Benes, C. Carpentieri,
L. Feld, D. Joos, C. Ketterer, J. Ludwig, J. Meinhardt,
K. Runge und M. Webel für die ATLAS-Kollaboration — Fakultaet
fuer Physik der Albert-Ludwigs-Universitaet Freiburg, Hermann-
Herder-Str. 3, Freiburg 79104
Für den Vorwärtsdetektor des Semiconductor Trackers (SCT) im AT-
LAS Experiment werden ca. 2000 Streifendetektormodule benötigt. Die
Module bestehen aus zwei oder vier einzelnen Silizium-Streifenzählern,
die mit der Rückseite zusammengeklebt werden, und aus der Ausleseelektronik.
Diese Front-End-Elektronik FEE besteht aus speziellen Chips,
die auf eine flexible Leiterplatte, die um einen Kohlefaserkern gebogen
ist, aufgeklebt werden. Diese Baugruppe nennt man Hybrid, auf ihm befinden
sich auch noch etwa 60 passive SMD Komponenten. Die elektrischen
Verbindungen zwischen ASICs und Leiterplatte wird über 17,5um
Drahtbonds hergestellt. In diesem Vortrag wird der Zusammenbau der
einzelnen Bauteile beschrieben. Besonderes wird auf das Aufkleben der
Chips mit einem in Freiburg aufgebauten Pick and Place Roboter und
das Drahtbonden eingegangen.
T 302.2 Di 14:45 HS 22
Optical link for ATLAS Pixel detector — •Michal Ziolkowski,
Joachim Hausmann, Martin Holder, andMichael Krämer —
Fachbereich Physik, Universität Siegen, 57068 Siegen
The data of the pixel detector are transmitted via an optical link consisting
of a VCSEL laser for data transmission and a PIN diode for reception
of clock and control signals. The driving and receiving electronic
chips are designed in radiation hard CMOS technology. The general system
design and the performence of the chips in DMILL technology is
presented.
T 302.3 Di 15:00 HS 22
Messungen amOptischen-Link des ATLAS-Pixeldetektors —
•Clemens Ringpfeil, Karl-Heinz Becks, Ingrid-Maria Gregor
und Peter Mättig für die ATLAS-Pixel-Kollaboration —
Bergische Universität Wuppertal, Gauss Str. 20, 42097 Wuppertal
Der ATLAS-Pixeldetektor am LHC, der zur Spurvermessung geladener
Teilchen dient, stellt den innersten Teil von ATLAS dar. Die von
ihm gewonnenen Daten und auch Signale zu seiner Steuerung werden
mittels Lichtwellenleiter übertragen. Alle Komponenten des Optischen-
Links werden umfangreich getestet, um die Datenübertragung während
des zehnjährigen Betriebs sicherzustellen. In diesem Vortrag werden die
Messungen an einem 7-kanaligen Optischen-Link vorgestellt.
T 302.4 Di 15:15 HS 22
ASIC design in Submicron Technologie für Bauelemente in
der optischen Datenübertragung des ATLAS-Pixel Detektors
— •Michael Krämer, Joachim Hausmann, Martin Holder und
Michal Ziolkowski — Fachbereich Physik, Universität Siegen, 57068
Siegen
Die Anforderungen an die Strahlenhärte der Elektronik sind besonders
hoch für die Si-Pixeldetektoren des ATALS Experiments (bis zu
30 Mrad). Die Submicron CMOS Technologie ist wegen der Kleinheit
der Abmessungen, insbesondere wegen der geringer Dicke der gate-oxide-
Schicht an sich schon relativ strahlenhart. Die Schaltkreise für die Ansteuerung
des Lasers und die Aufnahme des PIN-Diodensignals in der
optischen Datenübertragung werden daher, wie auch die gesamte FE-
Elektronik, in dieser Technologie ausgeführt. Ergebnisse werden vorgestellt.
T 302.5 Di 15:30 HS 22
Analogauslese von Si-Pixeldetektoren — •Iskander Ibragimov,
Joachim Hausmann und Marin Holder — Fachbereich Physik, Universität
Siegen, 57068 Siegen
Für den Einsatz in einer Compton Kammera wird eine rauscharme
Analogauslese von Si-Detektoren mit einer Pixel-Größe von 200µm x
200µm entwickelt. Die Auslese ist selbsttriggernd und liefert außerdem
ein Zeitsignal zur Verwendung in Koizidenzen. Resultate aus einer Detektorzeile
von 32 Elementen bezüglich Auflösungsvermögen, Schwellenverhalten
und Übersprechen werden vorgestellt.
T 302.6 Di 15:45 HS 22
Energiekalibration von Ausleschips des ATLAS-Pixeldetektors
— •Tobias Flick, Karl-Heinz Becks, Peter Gerlach, Christian
Grah und Peter Mättig für die ATLAS–Pixel-Kollaboration
— Bergische Universität Wuppertal, Fachbereich Physik, Gaussstr. 20,
42097 Wuppertal
Der ATLAS Pixel-Detektor wird aus Modulen mit je 16 Auslesechips
aufgebaut. Jeder dieser Chips hat 2880 Kanäle, für die jeweils die eingestellte
Schwelle und das Rauschen in Einheiten der elektrischen Ladung
e − bekannt sein müssen. Der Vortrag behandelt die Methode, die experimentellen
Aufbauten und die Durchführung der Energie-Eichung der
Kanäle von Prototypen der Auslesechips.
T 302.7 Di 16:00 HS 22
Signal-zu-Rausch Studien an CMS–Spurdetektormodulen — •S.
Heier, G. Dirkes, M. Fahrer, Th. Müller, P. Blüm, H.J. Simonis,
W. Schwerdtfeger, M. Waldschmitt, Th. Weiler und S.
Weseler — Institut für Experimentelle Kernphysik, Universität Karlsruhe
(TH)
Für die Qualitätskontrolle der Siliziumstreifendetektoren von CMS ist
das Signal-zu-Rausch–Verhältnis ein wichtiges Kriterium. Um die Signalhöhe
und das Rauschen absolut zu bestimmen, wurde das Auslesesystem
mit Elektronen aus einer radioaktiven Quelle und mit kosmischer
Höhenstrahlung kalibriert.
Weiterhin wurde der Einfluß der Umgebung und des Auslesesystems
auf das Rauschen untersucht. Wichtig dabei ist vor allem die Trennung
des Eigenrauschens des Detektors von dem Rauschen aus der Systemumgebung.
T 302.8 Di 16:15 HS 22
Ausbeuteoptimierung der Herstellung von Pixeldetektor
Modulen in Multi Chip Module Deposited Technologie —
•Christian Grah, Karl-Heinz Becks, Peter Mättig, Peter
Gerlach und Tobias Flick — Bergische Universität Wuppertal
In modernen Vertexdetektoren der Hochenergiephysik werden vielfach
Pixeldetektoren eingesetzt. Die verbreitete Technik der hybriden Pixeldetektoren
verwendet in getrennten Herstellungsprozeßen gefertigte Sensoren
und integrierte Elektronikschaltkreise (IC’s).
Zur Herstellung der elektrischen Verbindungen innerhalb der Module
konnte im Rahmen des ATLAS Pixel Projektes die Multi Chip Module
Deposited Technologie (MCM-D) erfolgreich erprobt werden.
Um die MCM-D Technologie für den Bau eines großen Detektorsystems
einsetzen zu können, wurden systematische Untersuchungen der zu
erwartenden Ausbeute und Optimierungsmöglichkeiten betrieben, über
die berichtet wird.
Eine bisher in diesem Zusammenhang nicht getestete Möglichkeit ist
die Integration von Widerständen in die Dünnfilmlagen mittels einer
Nickel-Chrom Schicht. Untersuchungen über die Eignung dieser Widerstände
für einen Einsatz in Hochenergiephysikexperimenten werden
vorgestellt.