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Teilchenphysik Donnerstag
eines speziellen Verfahrens, des Bump-Bonding, Pixel für Pixel mit dem
Sensor verbunden werden. Jeder Kanal verfügt über einen eigenen Vorverstärker,
der das primäre Signal verstärkt und mit einer eingestellten
Schwelle vergleicht, so daß im weiteren nur noch digitale Signale verarbeitet
werden müssen. Das Design, Layout und der Bau dieses Pixeldetektors
wird erläutert unter besondererer Berücksichtung der in den letzten
Jahren erzielten Fortschritte hinsichtlich der Entwicklung strahlungstoleranter
Komponenten wie zum Beispiel der Auslesechips, Sensoren und
der Mikroverbindungstechnologie.
T 502.2 Do 16:40 HS 22
Modulentwicklung und -integration für den ATLAS-
Pixeldetektor — •T. Stockmanns, W. Dietsche, A. Engelbertz,
A. Eyring, P. Fischer, F. Hügging, S. Gross, R. Kohrs,
G. Martinez, W. Ockenfels, I. Peric, O. Runolfsson und N.
Wermes — Physikalisches Institut, Universität Bonn, Nußallee 12, D -
53115 Bonn
Für die innerste Lage des ATLAS-Experiments ist ein Silizium-
Pixeldetektor geplant, dessen elementare Grundeinheit ein ca. 3cm x
7cm großes Modul bildet. Dieses Modul besteht aus einem Siliziumsensor,
der über Bump-Bonding-Technologie mit 16 FE-Chips verbunden
wird. Die einzelnen FE-Chips werden über Wire-Bonds und ein 4-lagiges
Kapton-Kupfer Hybrid mit einem Modulkontrollchip verbunden.
Zur Spannungsversorgung der einzelnen Module ist eine parallele
Zuführung der beiden Versorgungsspannungen pro Modul mit zwei Modulen
pro Netzteil vorgesehen (parallel powering). Dieser Ansatz birgt
durch die geringe Versorgungsspannung der Module von ca. 2 Volt bei
gleichzeitig hoher Leistungsaufnahme von ca. 4 Watt pro Modul, der
großen Distanz zwischen Netzteilen und Modulen von ca. 130 m und
dem eingeschränkten Materialbudgets innerhalb des Pixeldetektors eine
Reihe von technischen Schwierigkeiten. Eine Alternative zur parallelen
Versorgung der Module besteht in der Hintereinanderschaltung einer
Anzahl von Modulen in einer Versorgungskette, die gemeinsam mit einem
konstanten Strom betrieben werden (serial powering). Dabei werden
die nötigen Versorgungsspannungen mithilfe in den FE-Chip eingebauter
Regulatoren erzeugt. In dem Vortrag wird der derzeitige Stand der
Vorbereitungen für die Modulproduktion vorgestellt.
T 502.3Do 16:55 HS 22
Status des CMS Pixel-Detektors — •Tilman Rohe — Pau Scherrer
Institut, CH-3532 Villigen PSI für die CMS Pixel Kollaboration
Die innersten Lagen des CMS Spur-Detektors bestehen aus Pixeln. Sie
erlauben wegen ihrer hohen Granularität das Erkennen von Spuren bei
einer hohen Multiplizität von Treffern. Ferner werden Sie als Vertex-
Detektor eingesetzt. Der Vortrag gibt einen Überblick über das System
und berichtet vom Status seiner unterschiedlichen Komponenten. Den
Schwepunkt bilden die neusten Entwicklungen im Jahr 2001 und 2002:
Die erste Submission eines strahlenharten Auslesechips in voller Größe
und mit der vollen Funktionalität sowie die Prototypenproduktion der
Sensoren.
T 502.4 Do 17:10 HS 22
Optimierung der Rahmen von Endkappenmodulen der CMS
Spurkammer — •Stefan Koenig, Stefan Schael, Wolfgang
Braunschweig und Arndt Schultz von Dratzig —1.Physikalisches
Institut b RWTH Aachen
Das CMS-Experiment verfügt ueber eine hochauflösende innere Spurkammer
aus Silizium Streifen- und Pixeldetektoren. Die Fertigung der
Module bei Raumtemperatur und der spätere Betrieb bei minus 20 Grad
Celsius kann zur Verformung der Module führen. In diesem Vortrag wird
gezeigt, wie mit Hilfe eines Aufbaus zur Messung der Deformation der
Detektormodule geeignete Materialien gefunden wurden, um die Verformungen
der Module im Bereich einer Endkappe der CMS Spurkammer
zu minimieren.
T 502.5 Do 17:25 HS 22
Entwicklung und Bau von Si-Streifendetektormodulen für die
ATLAS-SCT Endkappen — •C. Ketterer, A. Ahmad, J. Benes,
C. Carpentieri, L. Feld, D. Joos, J. Ludwig, J. Meinhardt,
G. Rieth, K. Runge und M. Webel für die ATLAS-Kollaboration
— Albert-Ludwig-Universitaet Freiburg, Fakultaet f. Physik, Hermann-
Herder-Strasse 3, 79104 Freiburg
Für den geplanten Proton-Proton-Speicherring LHC am CERN sollen
im ATLAS Semiconductor Tracker die Spuren von Teilchen mit p-n-
Siliziumstreifendetektoren nachgewiesen werden. Die kleinste mechanische
Einheit - das sogenannte Modul - besteht aus vier Zählern mit insgesamt
1536 Streifen, den 12 binären Auslesechips und den Opto-Chips, die
die elektrischen Signale in optische umwandeln und über Glasfasern weiterleiten.
Die Taktrate entspricht der Ereignisrate am LHC von 40MHz.
In Freiburg wird eine mehrlagige Leiterplatte - das sogenannte Hybrid
-für die Chips entwickelt, Prototypmodule aufgebaut und gestestet. In
diesem Vortrag wird auf das Layout des Hybrids, das der Empfindlichkeit
der ASICs gegenüber Spannungsschwankungen Rechnung trägt, eingegangen
und Ergebnisse von elektrischen Messungen an Prototypmodulen
vorgestellt.
T 502.6 Do 17:40 HS 22
Ergebnisse des ZEUS Mikro-Vertex-Detektor Systemtests —
•Ingo Bloch für die ZEUS-Kollaboration — Institut für Experimentalphysik,
Universität Hamburg
Am Elektron-Proton Beschleuniger HERA sowie unter anderem am
ZEUS-Detektor wurden von Herbst 2000 bis Sommer 2001 diverse Verbesserungen
vorgenommen. So führt beispielsweise eine modifizierte
Strahloptik der HERA-Maschine zu erhöhter Luminosität und ein neuer
Silizium-Streifen Mikro-Vertex-Detektor (MVD) erhöht die Präzision
der Messung von Spuren geladener Teilchen und die Effizienz des ZEUS-
Detektors - insbesondere bei der Messung von Mesonen aus schweren
Quarks.
Vor dem Einbau des MVD in den ZEUS-Detektor wurde diese neue Detektorkomponente,
unter Verwendung von Myonen aus kosmischer Strahlung,
einem umfassenden Test unterzogen.
Nach einer kurzen Erläuterung des MVD und des Systemtests werden Ergebnisse
einiger Analysen der während des Tests aufgezeichneten Daten
präsentiert.
T 502.7 Do 17:55 HS 22
Inbetriebnahme des neuen Silizium-Mikrostreifen-Vertex-
Detektor SMT des D0 Experiments am Tevatron — •Markus
Klute, Markus Warsinsky, Tobias Golling, Arnulf Quadt,
Markus Schumacher, Michael Kobel und Norbert Wermes —
Physikalisches Institut, Universität Bonn
Seit März 2001 läuft der Proton-Antiproton-Collider TEVATRON am
Fermilab bei einer Schwerpunktsenergie von 2 TeV (Run IIa). Das D0-
Experiment hat mehrere neue Detektorkomponenten installiert, darunter
den Silizium-Mikrostreifen-Vertex-Detektor SMT zur präzisen Spurrekonstruktion
und zur Messung von Sekundärvertizes nahe der Wechselwirkungszone.
Der SMT besteht aus 6 Zylindern und 16 vertikal angeordneten
Scheiben mit einseitigen und doppelseitigen Streifendetektoren.
Die Konstruktionsphase des SMT wurde im Dezember 2000 abgeschlossen
und die Installation im März 2001 beendet. Der Vortrag beschreibt
die Inbetriebnahme des Siliziumstreifendetektors mit 792 576 Auslesekanälen.
T 502.8 Do 18:10 HS 22
Kalibration des D0 Silikon-Mikrovertexdetektors amFermilab
— •André Sopczak, Guennadi Borissov und Brian Davies —
Lancaster Univerity, UK
Der D0 Detektor am Fermilab in Chicago wurde signifikant verbessert
und begann 2001 erneut mit der Datennahme. Für die Identifikation
von b-Quarks, wie sie bei der Produktion von Top-Quarks und
Higgs-Bosonen entstehen, ist eine sehr präzise Rekonstruktion der geladenen
Teilchenspuren möglichst nahe am zentralen Wechselwirkungspunkt
äusserst wichtig. Der dafür konstruierte Silikon-Mikrovertexdetektor
wird vorgestellt und dessen erste Kalibration erläutert. Die komplexe
Struktur des Detektors erfordert eine Kalibrationsmethode, welche
die Korrelationen der Kalibrationen der einzelnen sensitiven Schichten
berücksichtigt. Die Kalibration mit den 2001 genommenen Daten ergibt
eine grosse Verbesserung der Rekonstruktion des primären Wechselwirkungspunktes.