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ATLAS-Innendetektor

Zusammenbau des inneren Detektors (Foto: CERN)

Der Innendetektor ist das erste Instrument, das die Zerfallsprodukte der Proton-Proton Kollisionen aufzeichnet. Er misst die Richtung, den Impuls und die Ladung von elektrisch geladenen Teilchen, die beim Zusammenstoß von Protonen erzeugt werden.

Der Innendetektor besteht von innen nach außen aus drei Systemen:

  • Silizium-Pixeldetektor
  • Silizium-Streifendetektor
  • Transition Radiation Tracker

Der Innendetektor misst die Flugbahnen der geladenen Teilchen, die bei den Protonkollisionen entstehen. Mit ihm lassen sich die Teilchenbahnen mit einer  Präzision von einigen Mikrometern (tausendstel Millimeter) vermessen. Durch die  Krümmung der geladenen Teilchen im Magnetfeld des Detektors lässt sich zudem ihr Impuls und damit ihre Energie bestimmen.

Das MPP war maßgeblich daran beteiligt, den Silizium-Streifendetektor zu entwickeln, zu bauen, in Betrieb zu nehmen und für die Messungen zu kalibrieren.

Der aktuelle Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuer Pixeldetektoren, die in der nächsten Ausbaustufe des LHC-Beschleunigers bei ATLAS zum Einsatz kommen sollen.

Aktuelle Forschung

Neue innerste Lage des Silizium-Pixeldetektors

Insertable B-Layer
Insertable B-Layer (Bild: ATLAS/CERN)

Der Insertable B-Layer (kurz IBL) ist die erste Erweiterung des Innendetektors: eine neue, vierte Pixeldetektorlage die auf einem neuen dünneren Strahlrohr montiert ist.

Im Vergleich zu den ursprünglichen Pixeldetektorlagen, hat der IBL eine erhöhte Segmentierung und Strahlenhärte der Pixelmodule, sowie einen verkleinerten Abstand zur Wechselwirkunszone der Protonstrahlen. Dadurch wird die ausreichende Präzision der Spurrekonstruktion auch über die ursprünglich
geplante Spurdichte hinaus bis zum Austausch des gesamten Innendetektors um
2025 sichergestellt.

Die MPP-Gruppe hat zu mehreren entscheidenden Schritten zur Realisierung des IBL-Projektes beigetragen. Dazu gehörten Tests elektrischer Komponenten sowie die Erstellung und Montage mechanischer Bauteile für die neuartige CO2-Kühlung.

Erneuerung des Innendetektors

Um das Jahr 2025 wird der LHC Beschleuniger zu einer deutlich höheren Kollisionsrate ausgebaut. Parallel ist ein Austausch des gesamten Innendetektors geplant. Um die dabei benötigten Anforderungen zu erfüllen, entwickelt die MPP-Gruppe spezielle Sensoren und untersucht neuartige Verbindungstechnologien zwischen Sensoren und Auslesechips. In enger Zusammenarbeit mit dem Halbleiterlabor der MPG, Universitäten, der Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien sowie Halbleiterunternehmen werden Prototypen hergestellt, intensiv getestet und weiterentwickelt.

Mehr zur Erneuerung des inneren Detektors

Mehr Informationen zur Gruppe "ATLAS-Innendetektor"

Gruppenmitglieder

Name Funktion Durchwahl www

Beyer, Julien-Christopher

PhD Student 462

La Rosa, Alessandro, Dr.

Scientist +41.22.766.36.00

Macchiolo, Anna, Dr.

Scientist 265

Nisius, Richard, PD Dr.

Scientist 474

www.mpp.mpg.de/~nisius/

Oswald, Kieran

Student 416

Pearson, Ben L., Ph.D.

Scientist 265

Renkl, Lorena

Student 462

Savic, Natascha

PhD Student 416

Termine

Derzeit gibt es leider keine Termine dieser Gruppe.

Schlüsselpublikationen

Measurement of the top quark mass in the tt¯→dilepton channel from s√=8
TeV ATLAS data
ATLAS Collaboration (Morad Aaboud (Oujda U.) et al.). Jun 7, 2016. 22 pp.
Published in Phys.Lett. B761 (2016) 350-371
DOI: 10.1016/j.physletb.2016.08.042
e-Print: arXiv:1606.02179 [hep-ex]
Cited by 12 records

Measurement of the top quark mass in the tt¯→ lepton+jets
and tt¯→ dilepton  channels using s√= TeV ATLAS data
ATLAS Collaboration (Georges Aad (Marseille, CPPM) et al.). Mar 18, 2015. 35 pp.
Eur.Phys.J. C75 (2015) no.7, 330
CERN-PH-EP-2015-050
arXiv:1503.05427

DOI: 10.1140/epjc/s10052-015-3544-0
Cited by 29 records

On the combination of correlated estimates of a physics observable
Richard Nisius, Feb 17, 2014. 20 pp.
Published in Eur.Phys.J. C74 (2014) no.8, 3004
arXiv:1402.4016 [physics.data-an]
DOI: 10.1140/epjc/s10052-014-3004-2

First combination of Tevatron and LHC measurements of the top-quark mass
ATLAS and CDF and CMS and D0 Collaborations, Mar 18, 2014. 34 pp.
ATLAS-CONF-2014-008, CDF-NOTE-11071, CMS-PAS-TOP-13-014, D0-NOTE-6416, FERMILAB-TM-2582-E
arXiv:1403.4427 [hep-ex]
Detailed record - Cited by 353 records TopCite
     
Production and characterisation of SLID interconnected n-in-p pixel modules with 75 μm thin silicon sensors
L. Andricek, M. Beimforde, A. Macchiolo, H.-G. Moser, R. Nisius, R.H. Richter, S. Terzo, P. Weigell,
Oct 22, 2013, 14 pp.
Nucl.Instrum.Meth. A758 (2014) 30-43
arXiv:1310.5854 [physics.ins-det]
DOI: 10.1016/j.nima.2014.05.046