Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Simulation des DEPFET Vertex Detectors Daniel Britzger MPI.

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1 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Simulation des DEPFET Vertex Detectors Daniel Britzger MPI für Physik September ‘05

2 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Vertex Detector am ILC Pixel Größe : 25×25 µm² Abstand vom IP, r = 15 mm (1st layer) Tesla TDR Design 5 Layer

3 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Voraussichtliche Geometrie Parameter Querschnitt des TDR Design

4 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Mokka – Simulation Software für ILC MySQL Datenbank #include "MySQLWrapper.hh“ Database* db = new Database(aSubDetectorName.data()); db->exec(“select * from layer_parameters;”); db->getTuple(); G4int layerID = db->fetchInd(“layerID”); Regular Geant4 Application Run control Commands /vis/drawTree world OGLIX /vis/viewer/set/style wireframe /vis/viewer/set/viewpointVector 1 1 1 /gun/particle e- /gun/energy 10 GeV /run/beamOn 1

5 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC The VSubDetectorDriver abstract class Model beinhaltet: the model name (D09, TDR,...); the world box dimensions to keep in the detector; a detector description, for documentation. Sub_detector beinhaltet: the sub detector name (Ecal, VXD, TPC, etc.) the MySQL database name describing the geometrical parameters for this sub detector (driver depending on) the Mokka driver able to build this sub detector = „Geometry Driver“ a sub detector description, for documentation. Verknüpfung von Model und Sub_detector Alle Sub_detector driver erben von der abstracten VSubDetectorDriver Klasse Methoden: VSubDetectorDriver(…); G4bool construct(…); Void RegisterSensitiveDetector(…);

6 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Bisheriger VXD Geometry Driver 5 Layer mit realem Radius und Z-Größe Keine Ladder Keine Pixel “Ladder”-Gaps Layer sind lediglich Tori Keine weiteren Strukturen wie Rahmen oder Chips Cryostat Readout gibt Mittelpunkt der Energiedeponisation Keine ausreichende Datenbank-Struktur Daten im Code (Materialkonstanten, Threshold, …)

7 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Ergebnisse mit altem Geometry Driver 5×5000 e +/ e - Background 4T Magnetfeld

8 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC „Occupancy“ pro mm 2 Bei 25000 e+/e- Mean: 0.07 particles/mm 2 Erwartet; ~125000 e+/e- Background pro BX Entspricht: 0.35 particles/mm 2 /BX Zusätzliche Integration ×20

9 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Simulation nahe an DEPFET Herstellung Top Wafer Handle Wafer a) Oxidation und Rückseiten Implantierung des Top Wafer b) Wafer bonding und Polierung des Top Wafers c) Prozessierung  Passivation Öffnen der Rückseiten Passivation d) Anisotropisches Ätzen öffnet “Fenster” im Handle Wafer - SiO 2 dient als Ätz-Stopp Frame mit zusätzlichen Löchern um Material zu sparen

10 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Geometrie einer Ladder Dünner Sensor (50 µm) im sensitiven Bereich Chip mit lediglich 50µm Dicke Verbindung via Bump Bonds Zusätzliche Löcher im Rahmen sparen Material Dicker Träger Rahmen (300µm) Querschnitt eines Moduls 3D Ausschnitt r=15 mm 8 Laddders in Layer 1 IP

11 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Erstellung eines neuen Geometry Driver Sensor mit Pixels Chips Top Wafer ohne Sensorfläche – 50µm Si-Frame – Lower Wafer – 250µm Materialien aus Datenbank – Änderung ohne Kenntnis des Codes Kein “mother”-Volume Separate Sensorfläche -> schnellere Simulation und verschiedene Materialkonstanten möglich Boolsche Solids

12 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC MySQL Datenbank Verschiedene Datenbanken Datenbank “Tables” DEPFET VXD Datenbank Datamembers und Typen Strukturierte Daten Zentrale Datenbank über Internet pollin1.in2p3.fr

13 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Simulierte Ladder Ladder für Layer 1 Ladder für Layers 2-5 Gleicher Code – nur verschiedene Daten aus Datenbank Ladder mit “Spiegel”- Vorfaktor

14 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Der DEPFET Vertex Detector Schnelle 3D Darstellung und Simulation ohne Pixelstruktur – boolscher Parameter in Datenbank Layer mit entsprechenden Laddertypes Nur eine “for”- Schleife für Montage von allen 5 Layers Ladder-gap

15 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Der DEPFET Vertex Detector Schnelle Darstellung trotz Simulation mit Pixels, da diese nicht dargestellt werden Flexible Implementierung der Chips

16 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Der DEPFET Vertex Detector Schnelle Simulation möglich Ca. 6-8 Hits in 5 Layer e - 10 GeV Vector(0,1,2) x z y

17 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC ToDo‘s Überlappung! Korrektur in φ-Richtung Datenbank bereits vorbereitet “Drehung” von Layers - Datenbank bereits vorbereitet Kühlkörper und Rohre Kabel und Ausleseelektronik Crysostat Trägerstrukturen

18 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Weiteres Vorgehen Korrektur in φ-RichtungKorrektur in φ-Richtung Implementierung von weiteren GeometrienImplementierung von weiteren Geometrien Occupancy für PixelsensorOccupancy für Pixelsensor Readout nahe am späteren Design (row/column)Readout nahe am späteren Design (row/column) Evtl. verschiedene Pixelgrößen in Z-RichtungEvtl. verschiedene Pixelgrößen in Z-Richtung Weitere Physik in Pixel (Drift von Ladungswolken)Weitere Physik in Pixel (Drift von Ladungswolken)

19 Daniel Britzger, MPI für PhysikSoftware-Implementierung des DEPFET Vertex Detectors für ILC Thank you for listening! Simulation der Signatur eines Neutralinos