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Teilchenphysik Montag T 101.4 Mo 16:35 RW 3 Kontrollsystem des ATLAS-Pixeldetektors für Teststrahlmessungen und Systemtests — •Joachim Schultes, Karl-Heinz Becks, Martin Imhäuser, Peter Mättig und Susanne Kersten für die ATLAS-Pixel-Kollaboration — Bergische Universität Wuppertal Im Sommer 2004 findet am H8 Testrahl des SPS, CERN, ein kombinierter Einsatz der verschiedenen ATLAS Subdetektoren statt. Ziel ist neben den Testmessungen an den einzelnen Subdetektoren eine erste Erprobungsphase einer gemeinsamen Detektorkontrolle und physikalischen Datennahme (DAQ). Aus diesem Grund wird zur Zeit in Wuppertal ein Kontrollsystem für den Pixeldetektor entwickelt, welches sowohl für die Teststrahlmessungen als auch für die Systemtests, welche parallel in mehreren Instituten stattfinden, einsetzbar und erweiterbar ist. Weitere Aufgaben sind die Erstellung einer ’Finite State Machine’, die Anbindung an die ’Conditions Database’ sowie die Kommunikation mit der Datennahme. Der Vortrag stellt die Ziele, den Aufbau und die bisher gesammelten Erfahrungen vor. T 101.5 Mo 16:50 RW 3 Kalibration und Charakterisierung von ATLAS-Pixelmodulen mittels Laserstrahl — •Frank Massmann, Fabian Huegging, Jörn Grosse-Knetter, Tobias Stockmanns, Markus Mathes, Jens Weingarten, Robert Kohrs, Johannes Ulrici und Norbert Wermes — Physikalisches Institut, Universität Bonn, D-53115 Bonn Für die innerste Lage des ATLAS-Experiments ist ein hybrider Pixeldetektor geplant, der aus Modulen aufgebaut sein wird. Auf jedem dieser Module befinden sich 16 FE-Chips, die über Bump-Bonds mit dem Sensor verbunden sind. Zur Untersuchung der Zeitauflösung von ATLAS-Pixelmodulen wurden mittels eines IR-Lasers Ladungen im Sensor erzeugt und von der Ausleseelektronik ausgewertet. Dabei wurde insbesondere der Timewalk untersucht, ein Effekt der Ausleseelektronik, wodurch kleine Ladungen später nachgewiesen werden als hohe Ladungen. Dieser Effekt wurde an zwei Generationen von FE-Chips gemessen, um die Verbesserungen bezüglich des Timewalk-Verhaltens der neueren Chipgeneration gegenüber der älteren zu untersuchen. T 101.6 Mo 17:05 RW 3 Ein Kühlteststand für CMS-Silizium-Streifendetektoren — •Th. Hermanns, M. Axer, F. Beißel, A. Floßdorf, G. Flügge, T. Franke, B. Hegner, St. Kasselmann, J. Mnich, A. Nowack, O. Pooth und M. Pöttgens — III. Physikalisches Institut, Physikzentrum, RWTH Aachen, 52056 Aachen Für den CMS-Spurdetektor am LHC-Beschleuniger in Genf werden ca. 16000 Silizium-Streifendetektoren gebaut. Um die Schäden an den Silizium-Sensoren zu minimieren, die durch den hohen Teilchenfluss (10 13 − 10 14 cm −2 1-MeV Neutronenäquivalente) entstehen, müssen die Si-Streifendetektoren bei −10 ◦ C betrieben werden. Das erfordert eine Qualifikation durch Kühltests. Durch die Entwicklung und Konstruktion eines Kühlteststandes in Aachen können die Einflüsse der tiefen Temperatur auf die Si-Streifendetektoren und auf die Ausleseelektronik untersucht werden. Eine Analyse der Messdaten soll zudem zeigen, ob die Detektoren durch die thermische Belastung in Zyklen von Abkühlen und Aufwärmen Schaden nehmen. T 102 Kosmische Strahlung II T 101.7 Mo 17:20 RW 3 Optimierung des Kühlsystems für die Endkappe des CMS Spurdetektors — •Dieter Oellers — 1.Physikalisches Insitut Ib der RWTH Aachen Das CMS-Experiment ist einer der zwei Universaldetektoren am zukünftigen Proton-Proton-Speicherring LHC. Die Bahnen der geladenen Kollisionsprodukte werden im Spurdetektor mittels Siliziumsteifendetektoren rekonstruiert. Um die Strahlenschäden am Silizium zu kontrollieren, wird dieses bei einer Temperatur um −10 ◦ C betrieben. Um diese Zielvorgabe bei möglichst kleiner Kühlleistung zu erreichen, müssen die Komponenten des Kühlsystems optimiert werden. Der Vortrag behandelt exemplarische Messungen zur Optimierung des Wärmeüberganges an einem einzelnen Kühlpunkt. T 101.8 Mo 17:35 RW 3 Cold Silicon Detectors in Compass — •Anna-Maria Fuchs, Rita de Masi, Jan Friedrich, Igor Konorov, Stephan Paul, Lars Schmitt, Michael Wiesmann, and Matthias Becker for the Compass collaboration — TU Muenchen, Physikdepartment E18, 85748 Garching The Compass experiment at Cern, Sps carries out investigations of the structure and spectroscopy on the nucleon with both muon and hadron beams of high intensity. For track reconstruction with high spatial resolution in the target region, silicon microstrip detectors are used directly in the beam. The damage caused by the hadron beam is so high that the detectors show a noticeable breakdown of their performance already after one year. Therefore they are operated at 130 K in order to exploit the so-called Lazarus effect. Thus their lifetime is extended by a factor of 5. We report on the construction and commissioning of the liquid nitrogen cooled silicon detectors and show first results of performance tests in the 2003 beamtime. Plans for 2004 are presented to operate six detectors with an automatic cooling system. [†] This work is supported by the BMBF and the Maier-Leibnitz-Labor of the Universities of Munich T 101.9 Mo 17:50 RW 3 Integration von Siliziumstreifendetektoren in die Tracker- Endkappen des CMS-Experimentes — •A. Floßdorf, M. Axer, F. Beißel, G. Flügge, T. Franke, B. Hegner, Th. Hermanns, St. Kasselmann, J. Mnich, A. Nowack, O. Pooth und M. Pöttgens — III. Physikalisches Institut, Physikzentrum, RWTH Aachen, 52056 Aachen In das CMS-Experiment am LHC am CERN sollen insgesamt 16.000 Siliziumstreifendetektoren eingebaut werden, rund 6.500 davon in die Tracker-Endkappen. Zur Integration der Siliziumstreifenmodule in die Tracker-Endkappen werden diese auf segmentartigen Tragestrukturen, sog. Petals, befestigt, von denen jeweils 16 ein Rad für eine der beiden aus neun Rädern bestehenden Tracker-Endkappen bilden. Um das Verhalten und die Eigenschaften der mit Modulen bestückten Petals überprüfen zu können, wird in Aachen ein Teststand zur ” Petal Integration“ aufgebaut. Zur Verminderung der Strahlenschäden soll der CMS-Tracker bei −10 ◦ C betrieben werden. Mit einem eigens entwickelten Kühlschrank werden die Petals gekühlt, um ihr Verhalten bei niedrigen Temperaturen untersuchen zu können. Zeit: Montag 15:50–17:35 Raum: HS III T 102.1 Mo 15:50 HS III A Novel Wavelength Shifter Application for the IceCube Optical Modules — •Elisa Resconi for the IceCube collaboration — DESY-Zeuthen, Platenenallee 6, D-15738 Zeuthen The under-ice neutrino telescope IceCube will measure the flux of high energy neutrinos via the detection of the Cherenkov light produced by the neutrino induced secondary charged particles. The spectral sensitivity in the UV region of the optical modules (OMs) is limited by the transmission properties of the window of the PMT housing. The sensitivity of the OM and hence the detector performance can be enhanced by encapsulating the glass sphere with a wavelength shifter (WLS). In order to meet all the optical as well as the harsh environmental requirements of this application, an innovative material has been developed. It is composed of a UV transparent fluoropolymer and a WLS dye. The new material has been extruded into a 500 micrometer thin transparent foil and thermoformed around the glass sphere of the OM. In this talk I will discuss the Monte Carlo estimation of the potential improvement in light transmission, the design of the integration of the foil with the OM and the status of the prototype tests. T 102.2 Mo 16:05 HS III Time calibration of the AMANDA neutrino telescope — •Elisa Bernardini for the AMANDA collaboration — DESY-Zeuthen, Platenenallee 6, D-15738 Zeuthen The reconstruction of particle tracks in the AMANADA detector is based on the photon arrival times at the photomultiplier tubes (PMTs) located in the Antarctic ice sheet. This requires precise knowledge of the delays of the signals from each PMT. Major sources of delays are the
Teilchenphysik Montag signal transit times in the cables (transmitting signals from depth up to about 2 km to the surface) plus an off-set introduced by the use of a fixed threshold to discriminate the signals. Two methods for time calibration are used in AMANDA. In one case each individual PMT is illuminated with signals from a YAG laser at the surface which are diffused in the proximity of the sensors. The recorded signal delays are measured with respect to the laser trigger time (T0s). An independent procedure makes use of the down-going muons recorded by AMANDA. An iterative algorithm is applied, which minimizes the difference between the times recorded by the hit PMTs and the times expected for the best track hypothesis. At each iteration an updated guess for the T0s of each PMT is applied prior to track reconstruction. This talk will illustrate both methods and discuss a comparison of the performance. The time calibration method designed for IceCube will also be introduced. T 102.3 Mo 16:20 HS III Analyse der Bewegung der ANTARES Prototype Sector Line — •Timo Karg, Gisela Anton, Bettina Hartmann, Jürgen Hößl, Alexander Kappes, Uli Katz, Wolfgang Kretschmer, Sebastian Kuch, Horst Laschinsky, Christopher Naumann und Melitta Naumann-Godó für die ANTARES-Kollaboration — Universität Erlangen-Nürnberg, Physikalisches Institut, Erwin-Rommel-Straße 1, 91058 Erlangen Die ANTARES Kollaboration entwickelt ein Neutrinoteleskop, das sich zur Zeit im Mittelmeer vor der südfranzösischen Küste in 2400 m Tiefe im Aufbau befindet. Als Meilenstein dieser Entwicklung konnte im Dezember 2002 ein erster vollinstrumentierter Teilstring (Prototype Sector Line) versenkt werden, und von März bis Juli 2003 erfolgreich unter realen Bedingungen betrieben werden. Da sich die oberen Enden der Strings des ANTARES-Teleskops frei in der Wasserströmung bewegen können, ist es für die Ereignisrekonstruktion besonders wichtig die Position der einzelnen Sensoren im Wasser ständig zu überwachen. Wir zeigen, dass die rekonstruierten Positionsdaten gut mit den parallel erfassten Strömungsdaten verträglich sind, und dass die Strömung (sowohl Richtung als auch Geschwindigkeit) den Bioluminiszenz-Hintergrund beeinflusst. Gefördert durch das BMBF (05 CN2WE1/2). T 102.4 Mo 16:35 HS III The effect of correlated background photons on the ANTARES noise filter — •Horst Laschinsky, Gisela Anton, Bettina Hartmann, Jürgen Hössl, Christopher Naumann, Melitta Naumann-Godó, Alexander Kappes, Uli Katz, Wolfgang Kretschmer, and Sebastian Kuch for the ANTARES collaboration — Universitaet Erlangen-Nuernberg, Physikalisches Institut, Erwin-Rommel-Str. 1, 91058 Erlangen The ”eyes” of the ANTARES neutrino detector, the optical modules (OMs), contain photomultiplier tubes (PMTs), which will measure the Cerenkov light emitted by the products of neutrino-nucleon reactions. To reduce background noise, the electronics of each OM accepts a parameter, which defines the minimum charge the PMT has to collect within a time interval of 25ns in order to trigger the readout procedure. This noise filter could be circumvented by two or more photons reaching the PMT within the 25ns integration window. These multi-photon events can be caused either by random coincidences at high background rates or by some correlation of background photons at a nanosecond timescale. Detailed investigations have been performed on this topic, using data from detector prototypes as well as theoretical models. The results from this investigations are presented and an assupmtion on the amount of correlations of background photons is being made. Supported by the German Federal Ministry for Education and Research, BMBF, grant no. 05 CN2WE1/2. T 102.5 Mo 16:50 HS III Rekonstruktion hadronischer Schauer für das ANTARES- Neutrinoteleskop — •Bettina Hartmann, Gisela Anton, Jürgen Hößl, Alexander Kappes, Timo Karg, Uli Katz, Claudio Kopper, Wolfgang Kretschmer, Sebastian Kuch, Horst Laschinsky, Christopher Naumann und Melitta Naumann-Godó für die ANTARES-Kollaboration — Universität Erlangen-Nürnberg, Physikalisches Institut, Erwin-Rommel-Straße 1, 91058 Erlangen Das ANTARES-Neutrinoteleskop ist seiner Konstruktion nach für den Nachweis von Myonen gebaut, die bei der charged-current-Reaktion eines Myon-Neutrinos mit Materie entstehen. Diese Reaktion macht aber nur einen Teil der möglichen Wechselwirkungen aus. Um auch die neutral-current-Reaktionen von Myon-Neutrinos sowie die Reaktionen von Elektron-Neutrinos in die Analyse miteinbeziehen zu können, ist es notwendig, die bei diesen Reaktionen entstehenden hadronischen Schauer zu identifizieren und zu rekonstruieren. Auf diese Weise wird einerseits die Sensibilität des Experiments auf Prozesse ohne eine isolierte Myon- Spur erreicht, andererseits aber auch eine Verbesserung der Ereignisrekonstruktion mit Myon-Spur ermöglicht, da dann der mit auftretende hadronische Schauer besser berücksichtigt werden kann. In diesem Vortrag werden Algorithmen zur Schauerrekonstruktion vorgestellt und Ergebnisse präsentiert. Die Arbeit ist gefördert durch das BMBF (05 CN2WE1/2). T 102.6 Mo 17:05 HS III Muon Reconstruction with ANTARES in the Presence of High Optical Background — •Melitta Naumann-Godó 1 , Gisela Anton 1 , Bettina Hartmann 2 , Jürgen Hössl 1 , Alexander Kappes 2 , Timo Karg 1 , Uli Katz 2 , Wolfgang Kretschmer 1 , Sebastian Kuch 2 , Horst Laschinsky 2 , and Christopher Naumann 1 for the ANTARES collaboration — 1 Physikalisches Institut 4, Universität Erlangen-Nürnberg — 2 Physikalisches Institut 1, Universität Erlangen-Nürnberg The ANTARES project is constructing a high energy neutrino telescope in the deep Mediterranean Sea. The telescope will use an array of photomultiplier tubes to detect the Cherenkov light emitted by muons resulting from the interaction of high energy neutrinos with matter. Facing the high bioluminescence activity at the deployment site the effects of realistic optical background on the muon detection and reconstruction are studied and an adaptation is attempted. Furthermore, a joint reconstruction procedure of both muons and their accompanying shower is considered. This presentation outlines the main reconstruction methods and results. Supported by the BMBF (05 CN2WE1/2) T 102.7 Mo 17:20 HS III Separation and Classification of Muonic and Shower Events in the Antares Detector — •Christopher Naumann 1 , Gisela Anton 1 , Bettina Hartmann 2 , Jürgen Hössl 1 , Alexander Kappes 2 , Timo Karg 1 , Uli Katz 2 , Wolfgang Kretschmer 1 , Sebastian Kuch 2 , Horst Laschinsky 2 , and Melitta Naumann-Godó 1 for the ANTARES collaboration — 1 Physikalisches Institut 4, Universität Erlangen-Nürnberg — 2 Physikalisches Institut 1, Universität Erlangen- Nürnberg The ANTARES group is currently constructing an undersea neutrino telescope in 2400 m depth off the French Mediterranean coast. The main goal of the project is the detection of high energy neutrinos from cosmic sources. Although the detector is designed to reconstruct muon tracks, they only make up a fraction of all neutrino events. It is therefore important to be able to distinguish muon events from electromagnetic and hadronic showers to allow a dedicated reconstruction of all event types in the presence of variable optical background. A method for determining the event type and tagging individual signals is presented. Supported by the BMBF (05 CN2WE1/2)
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