originale Druckvorlage - DPG-Tagungen

Teilchenphysik Mittwoch
T 501 Halbleiterdetektoren VI
Zeit: Mittwoch 16:15–18:45 Raum: RW 3
T 501.1 Mi 16:15 RW 3
Kalibration von Testständen zur Qualifizierung von CMS Si-
Streifendetektor-Modulen — •M. Pöttgens, M. Axer, F. Beißel,
A. Floßdorf, G. Flügge, T. Franke, B. Hegner, Th. Hermanns,
St. Kasselmann, J. Mnich, A. Nowack und O. Pooth —
III. Physikalisches Institut, Physikzentrum, RWTH Aachen, 52056 Aachen
Das in Aachen entwickelte Auslesesystem ARC wird in allen an der
Herstellung von CMS Si-Streifendetektor-Modulen beteiligten Instituten
für die Qualitätsanalyse eingesetzt. Für die Qualitätssicherung der etwa
16000 Module ist eine Vergleichbarkeit, der an verschiedenen Instituten
gemessenen Daten, unerlässlich. Es zeigt sich, dass ein geringer Common
Mode eine wichtige Rolle spielt. Vorgestellt werden die an verschiedenen
Instituten vorgenommenen Messungen und die Möglichkeit mit Hilfe der
Daten Schnitte für die Auffindung von Defekten zu gewinnen.
T 501.2 Mi 16:30 RW 3
Produktion von Multichip Modulen für SLS und CMS Pixel-
Detektoren. — •Stephan Heising — Paul-Scherrer-Institut, Villigen,
Switzerland
Am PSI werden die Multichip Module (MCM) für den CMS-Pixel-
Detektor und einen SLS-Detektor produziert. Für erste Testmodule ist
ein manueller Bumpbonder in Betrieb.
Um die 400 Module zu bauen, die für den CMS-Pixel-Detektor benötigt
werden, muss die Zeit pro Schritt verkleinert werden. Hierfür entsteht
eine Produktionsstraße für den Zusammenbau der Module und eine automatisierte
Version des Bumpbonders.
T 501.3 Mi 16:45 RW 3
Qualitätssicherung in der CMS-Tracker Modulproduktion mit
Hilfe des ARC-Systems — •T. Franke, M. Axer, F. Beißel, A.
Floßdorf, G. Flügge, B. Hegner, Th. Hermanns, St. Kasselmann,
J. Mnich, A. Nowack, O. Pooth und M. Pöttgens — III.
Physikalisches Institut, Physikzentrum, RWTH Aachen, 52056 Aachen
Im Rahmen des CMS-Experiments am zukünftigen LHC-Beschleuniger
am CERN sollen Silizium-Detektoren zur Spur- und Vertexerkennung
eingesetzt werden. Die dabei verwendeten Si-Streifendetektoren werden
zusammen mit der zugehörigen Frontend-Elektronik (Hybriden) zu sogenannten
Modulen verbaut. Mit Hilfe eines in Aachen entwickelten Auslesesystems
(ARC-System) wird die Qualität der Frontend-Hybride und
der Module während der einzelnen Produktionsphasen überwacht. Vor
Beginn der Massenproduktion von insgesamt ca. 16.000 Modulen wurden
mehrere Kleinserien von Modulen unter zunehmend realistischeren
Produktionsbedingungen hergestellt und getestet. Das Testsystem und
Testergebnisse aus mehrereren Vorserien werden präsentiert und ihre
Auswirkungen auf die Entwicklung einer automatisierten Testprozedur
vorgestellt.
T 501.4 Mi 17:00 RW 3
Produktionsbegleitendes Testen von ATLAS Pixel Modulen —
•Daniel Dobos, Claus Gößling, Reiner Klingenberg, Martin
Mass und Silke Rajek für die ATLAS Pixel-Kollaboration — Universität
Dortmund, Experimentelle Physik 4, 44221 Dortmund
Der Atlas Pixel Detektor, der innerste Subdetektor des ATLAS Experimentes
am LHC, CERN, wird erstmalig nach seinem Einbau 2006
in seiner Gesamtheit getestet werden können. Da Reparaturen oder gar
Austausch von defekten Bauteilen durch die schlechte Erreichbarkeit und
den sehr straffen Zeitplan nahezu unmöglich sind, ist es erforderlich, dass
während der gesamten Produktion des Pixel Detektors nach jedem einzelnen
Produktionsschritt ausführliche Tests durchgeführt werden. Nur
so kann sichergestellt werden, dass der Detektor den enormen Anforderungen
an Effizienz, Auflösung, Datenrate und Strahlenhärte entsprechen
kann.
Bei der Produktion der vorraussichtlich 1500 Pixel Module ist die
Funktionsfähigkeit jeder Baukomponente vor dem Einbau sicherzustellen
und der Erfolg jedes Montageschrittes zu überprüfen. Die fertigen Module
sind sowohl zu kalibrieren als auch für längere Zeit unter der gesamten
Varianz der möglichen Einsatzparameter zu testen, damit mögliche Defekte
nicht erst in nachfolgenden Montageschritten oder sogar erst nach
dem Einbau im Experiment erkannt werden.
T 501.5 Mi 17:15 RW 3
Modulproduktion für den inneren Spurdetektor von ATLAS —
•Richard Nisius 1 , L. Andricek 2 , S. Bethke 1 , G. Lutz 2 , H.G. Moser
1 , R.H. Richter 2 und J. Schieck 1 für die ATLAS-Kollaboration —
1 MPI für Physik (Werner-Heisenberg-Institut), Föhringer Ring 6, 80805
München — 2 MPI Halbleiterlabor Otto-Hahn-Ring 6, 81739 München
Der innere Spurdetektor von ATLAS wird mit Siliziumdetektoren ausgestattet,
wobei Pixel- und Streifendetektoren zur Anwendung kommen.
Das MPI produziert 400 Module für den Vorwärtsbereichdes SemiConductor
Trackers. Diese Module bestehen aus vier einseitigen Silizium
Streifendetektoren mit p-dotierten Streifen auf einem n-dotierten Substrat.
Jeweils zwei Detektoren auf jeder Seite werden Rücken-an-Rücken
mit einem Stereowinkel von 40 mrad auf eine Trägerstruktur aufgeklebt.
Ziel ist eine Genauigkeit der Positionierung der Detektoren senkrecht zu
den Streifen von besser als 5 Mikrometer. Dies erfordert den Einsatz
vom präzisen Robotern und eine sorgfältige Optimierung der Fixierung
der Detektoren während der Montageprozedur. Im Vortrag wird das Konzept
des SemiConductor Trackers vorgestellt, über Erfahrungen aus der
Serienproduktion berichtet, und des Verhalten der Module in kombinierten
Tests mehrerer Module und in Teststrahlmessungen diskutiert.
T 501.6 Mi 17:30 RW 3
Zusammenbau und elektrische Charakterisierung von Siliziumpixelmodulen
für den ATLAS-Detektor — •T. Stahl, P. Buchholz,
B. Dostal, A. Niculae, R. Seibert, W. Walkowiak und
U. Werthenbach für die ATLAS-Kollaboration — Universität Siegen,
Fachbereich Physik, 57068 Siegen
Der ATLAS-Pixel-Detektor besteht aus insgesamt über 1700 einzelnen
Silizium-Detektor-Modulen mit einer Grösse von jeweils ca. 2 cm x 6 cm.
Auf jedem Modul befinden sich 46080 einzelne Pixel, die von insgesamt
16 Frontend-Chips ausgelesen werden. Ein Teil der Module werden in
Bonn, Dortmund, Siegen und Wuppertal zusammengebaut und getestet.
Da sich der Pixeldetektor nahe am Wechselwirkungspunkt befindet,
ist dieser nach der Installation für die gesamte Betriebszeit des Detektors
nur schwer zugänglich. Um einen Ausfall einzelner Module zu verhindern,
muss während der gesamten Produktion ein sehr hoher Qualitätsstandard
gewährleistet werden. Jedes einzelne Modul wird daher in verschiedenen
Tests umfangreich elektrisch charakterisiert und auf Abweichungen untersucht.
Die wesentlichen Ergebnisse dieser Tests werden einer zentralen
Datenbank zugeführt, wo sie jederzeit abrufbar sind.
Der Votrag berichtet über den aktuellen Stand der Produktion und die
verschiedenen Qualitätsmerkmale.
T 501.7 Mi 17:45 RW 3
Systemtest mit Siliziumdetektoren für die Endkappen des CMS
Spurdetektors — •Richard Brauer und die CMS Gruppe des 1.
Physikalischen Instituts — I. Physikalisches Institut B, RWTH Aachen
CMS ist einer der beiden Allzweckdetektoren am im Bau befindlichen
Proton-Proton-Speicherring LHC am CERN. Mit 15000 Detektormodulen
und einer aktiven Siliziumfläche von über 200 m 2 wird der Spurdetektor
von CMS der weltgrößte Siliziumdetektor sein. Eine der beiden
Endkappen dieses Spurdetektors wird bis zum Sommer 2005 im 1. physikalischen
Institut der RWTH Aachen integriert werden. Die Endkappen
sind in kuchenstückförmige Substrukturen aufgeteilt, sogenannte Petals,
auf welchen jeweils bis zu 28 Siliziumstreifendetektoren montiert sind. In
Aachen wurde ein Teststand zur Inbetriebnahme des ersten vollständig
bestückten Petals aufgebaut. Es werden die Ergebnisse des Systemtests
vorgestellt, bei welchem das elektrische und das Rauschverhalten eines
Petals mit möglichst finaler Hard- und Software untersucht wird.
T 501.8 Mi 18:00 RW 3
Erste Messungen mit dem Tracker Alignment System (TAS)
des AMS-02 Si-Spurdetektor — •Wolfgang Wallraff 1 ,
Axel Gross 1 , Waclaw Karpinski 1 , Philippe Azzarello 2 ,
Eduardo Cortina-Gil 2 und Daniel Haas 2 — 1 RWTH-Aaachen, I.
Physikalisches Institut IB, Sommerfeldstr.14, Turm 28, 52074 Aachen
— 2 Université de Genève Département de Physique Nucléaire et
Corpusculaire (DPNC) 24, Quai Ernest Ansermet
AMS ist ein hochauflösendes Teilchenspektrometer (MDR 3TV) mit
einem 0.4 m 2 sr 8-Ebenen Si-Spurdetektor (tracker). In einem Detek-