Upgrade des ATLAS-Pixeldetektors

Präsentation zum Thema: "Upgrade des ATLAS-Pixeldetektors"—  Präsentation transkript:

1 Upgrade des ATLAS-Pixeldetektors
… Programme für Messungen an Sensorchips

2 Inhalt Aufbau des ATLAS-Detektors Der Pixeldetektor und das Upgrade
Drei Arten der Sensoren Unsere Projekte während des Praktikums Temperature Measurement Achsentisch Current Measurement Messergebnisse 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

3 Inhalt Aufbau des ATLAS-Detektors Der Pixeldetektor und das Upgrade
Drei Arten der Sensoren Unsere Projekte während des Praktikums Temperature Measurement Achsentisch Current Measurement Messergebnisse 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

4 Aufbau des ATLAS-Detektors
Inner detector Calorimeter Moun spectrometer Magnet system 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

5 Inner detector Pixeldetector: SCT TRT Bestehend aus Siliziumsensoren
Drei Lagen im Umfangbereich von 5, 9 und 12 cm (barrels) Drei „disks“ im Radius von cm 1744 Module a 16 Chips mit je 18x160 Pixel Ergibt ca Pixel SCT TRT 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

6 Funktionsweise des Sensors
5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

7 Funktionsweise des Sensors
Funktion ähnlich einer Diode Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren, die re- gistriert werden  Signal des Pixels 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

8 Inhalt Aufbau des ATLAS-Detektors Der Pixeldetektor und das Upgrade
Drei Arten der Sensoren Unsere Projekte während des Praktikums Temperature Measurement Achsentisch Current Measurement Messergebnisse 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

9 Pixeldetektor und das Upgrate
Drei Arten von Sensoren: Silizium planar Silizium 3D Diamant Verschiedene Vor-/Nachteile Problem: grosse Naehe zur Kollision  intensive Bestrahlung  Verkürzung der Lebensdauer der Sensoren Streben nach Verbesserung der Sensoren bezüglich höherer Strahlungsresistenz 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

10 Langlebigkeitstests der Pixel
Tests und Tuning vor Bestrahlung Ziel: Angleichung der Reaktion der Pixel Bestrahlung/Test Beam Tests und Tuning nach der Bestrahlung Wiederholungen der einzelnen Schritte bis zum gewünschten Ergebnis 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

11 Messungen an den Sensoren
Temperaturabhängige Messungen Ermittlung des Pixelrauschens (Dunkelstrom) Verhalten bei verschiedenen Spannungen (Strommessungen) 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

12 Inhalt Aufbau des ATLAS-Detektors Der Pixeldetektor und das Upgrade
Drei Arten der Sensoren Unsere Projekte während des Praktikums Programm zur Temperaturmessung Achsentisch Current Measurement Messergebnisse 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

13 Programm zur Temperaturmessung
Verschiedene Tests der Sensoren im Klimaschrank Exakte Temperatur des Sensors benötigt Problem: Platte hat andere Temperatur als Sensor  Einsatz eines Temperatursensors an Keithley Dieser misst nur Widerstandswerte und gibt diese aus 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

14 Programm zur Temperaturmessung
5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

15 Programm zur Temperaturmessung
Unsere Aufgabe: Ein Programm schreiben, dass die gemessenen Widerstandswerte ausliest & in Temperaturwerte umrechnet & graphisch anzeigt & als Datei tabellarisch ausgibt Programmierung: Labview 8.6 Graphische Programmierung 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

16 Programm zur Temperaturmessung
5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

17 Programm zur Temperaturmessung
5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

18 Programm zur Temperaturmessung
5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

19 Achsentisch Zum Analysieren der Pixel eines Sensors und für weitere Tests benötigt Sehr genaue Bewegungen, die per PC gesteuert werden koennen (mit Genauigkeit von 0.1 μm) Unsere Aufgabe: Einstellungen am Gerät/Inbetriebnahme Verbindung mit PC herstellen Steuerung per Einbindung in Labview 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

20 Achsentisch z y x 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

21 Achsentisch Oberfläche und Benutzung: 5/20/2011
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22 Achsentisch Blockdiagramm: 5/20/2011
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23 Achsentisch 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

24 Current Measurement Voltage ramping
Messen der Spannung auf den einzelnen Stufen des Rampings Danach Übergang in eine Langzeitmessung Graphische Darstellung und tabellarische Datei Zum Beispiel zur Prüfung von Durchbruchspannungen UBR 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

25 Current Measurement 5/20/2011
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26 Current Measurement 5/20/2011
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27 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

28 Durchlassbereich 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

29 Sperrbereich Durchlassbereich
5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

30 Durchbruchbereich Sperrbereich Durchlassbereich
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31 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

32 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

33 Vielen Dank für das Praktikum!
5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011

34 Quellen equilibrium.png id/9310i902B E8F/image-size/original?v=mpbl-1&px=-1 iletimestamp= Mesurement Data from 05/19/2011 5/20/2011 Sebastian Dehe, Lukas Katzenmeier | CERN Internship 2011