Inbetriebnahme des Mikro- Vertex-Detektors bei Z EUS Benjamin Kahle für die Z EUS -Kollaboration D...
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Inbetriebnahme des Mikro-Inbetriebnahme des Mikro-VertexVertex-Detektors bei Z-Detektors bei ZEUSEUS
Benjamin Kahle für die ZEUS-Kollaboration
DESY-Hamburg
Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 2
ÜbersichtÜbersicht
1. Der Mikro-Vertex-Detektor (MVD) bei ZEUS
2. Online- und Offline-DQM
3. Schädigung durch Strahlung
4. Alignment
5. Teilchenspuren
6. Zusammenfassung
Beteiligte Institute:
Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 3
MMVDVD in Z in ZEUSEUS
MVD
ZEUS
CTD
- Hauptziel des MVD: Auflösung sekundärer Vertices (Produktion schwerer Quarks, -Physik)
- Spurrekonstruktion zusammen mit CTD (Driftkammer)
- Einbau in ZEUS 2001
- erste ep-Daten Sommer 2002
Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 4
MMVDVD
MVD ist ein Silizium-Streifen-Detektor
• 3 Lagen Silizium-Streifen
• Zentralbereich: 65 cm lang
• Winkelabdeckung: 10° < < 170°
• 210k Auslesekanäle
Zentral-bereich
Vorwärts-bereich
Elliptisches Strahlrohr
Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 5
MMVDVD
Auslesestreifen
Si
Zwischenstreifen
-+
++
--
• n-dotiertes Silizium 300 m Dicke mit p+ Implantationen
• S/N ~ 15 (senkrechte Spuren)
• Ausleseabstand 120 m
• Hit-Auflösung < 20 m (bis 20° Einfallswinkel)
• Effizienz > 99,9%
Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 6
MMVDVD
30 Leitern
4 Räder
Vorwärtsbereich:112 Halbmodule
Zentralbereich:300 Halbmodule Zwei Halbmodule:
1024 Kanäle8 HELIX-Chips
e+ p
Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 7
Online-DOnline-DQMQM
Datenqualitätskontrolle Online:
Hits
pro
Eve
nt
Zeit
ROOT-basierte Anzeige (Green Plotter)
Onlinedarstellung läuft und funktioniert!
Halbmodul
Hits
pro
Eve
nt
Zentral Vorwärts
Innerste Lage Mitte Außen
Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 8
Offline-DOffline-DQMQM
Datenqualitätskontrolle Offline:
Vorwärts-bereich
Zentral-bereich
Auswertung verschiedener Runs (Physics, Pedestal, Laser...) mit Hilfe von ROOT und MySQL-Datenbank
Beispiele:Strahlrohr
Strahlrohr
Verstärktes Auftreten bei länger (~ Tage) zurück-liegendem Pedestalrun
Ca. 6k tote Kanäle (3%)
Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 9
Zeit [Tage]
I(55
V)[
mA
]
StrahlenschädenStrahlenschäden
Anfangs 8/2001 große Volumen-Schäden nach p-Strahlverlust
Geringes Ansteigen des Rauschens mit der Zeit und steigender integrierter Dosis
Rau
sche
n [w
illk
. Ein
h.]
Zeit [Tage]
2002 geringerer Anstieg bei e-p-Strahlbetrieb
Rauschen aus Pedestalruns: Dunkelstrom aus Strom-Spannungs-Kennlinien: Cyl 0Cyl 0
Cyl 1Cyl 1
Cyl 2 Cyl 2
Rad 0 Rad 0
Rad 1Rad 1
Rad 2Rad 2
Rad 3Rad 3Vor
wär
ts
Z
entr
alV
orw
ärts
Zen
tral
auf 20°C norm.
Zwei Arten von Strahlenschäden:
Oberflächenschädigung Schädigung der Elektronik erhöhtes Rauschen
Volumenschäden im Silizium Steigerung des Dunkelstroms
Synchrotronstrahlung (beschränkt derzeit HERA) hat Rauschen kaum beeinflusst!
Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 10
AlignmentAlignmentGlobales Alignment (MVD gegen 65k extrapolierte CTD-Cosmics-Spuren)
Nach AlignmentResiduals:
(z) = 47 m (r-) = 64 m
Vor Alignment Residuals:
(z) = 116 m (r-) = 97 m
Internes Alignment (einzelne Leitern gegen CTD+MVD-Cosmics-Spuren)
0
0
Ver
schi
ebun
g
Ver
schm
äler
ung
= 47 m
= 116m = 97 m
= 64 m
Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 11
TeilchenspurenTeilchenspuren
Ereignis im neuen ZEUS-Eventdisplay (ZeVis) mit MVD-Spuren
XY (Senkrecht zum Strahl) ZR (Parallel zum Stahl)
Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 12
ZusammenfassungZusammenfassung
• Einbau und Datennahme des MVD erfolgreich• Trotz hoher Synchrotronstrahlung nur geringe
Erhöhung des Rauschens• Programme zur Datenqualitätsanalyse verfügbar• Verbesserung des Auflösungsvermögens durch neues
Alignment
Der MVD ist bereit!