München 2006 – wissenschaftliches Programm

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HK: Physik der Hadronen und Kerne

HK 7: Instrumentation und Anwendungen

HK 7.2: Vortrag

Montag, 20. März 2006, 14:30–14:45, H

Ein hochintegriertes analoges Auslesesystem für den COMPASS RICH-Detektor — •Bernhard Ketzer — Technische Universität München, Physik Department, D-85748 Garching, Germany

Ein zentraler Bestandteil des COMPASS-Experiments am CERN ist sein RICH-Detektor, der Teilchen mit Impulsen zwischen 5 und 50 GeV/c identifizieren soll. Čerenkov-Photonen aus dem C₄F₁₀-Radiatorgas werden in Vieldrahtkammern mit CsI-Photokathoden nachgewiesen. Um den Detektor auch bei sehr hohen Teilchenraten effizient betreiben zu können, wurde ein schnelles analoges Auslesesystem entwickelt, das auf dem APV25 Mikrochip basiert. Dieser hochintegrierte Chip tastet die Eingangssignale von 128 Kanälen kontinuierlich ab und erlaubt so die Rekonstruktion des zeitlichen Verlaufs des Signals relativ zum Trigger. Somit können, wie in einem Test bei nominaler COMPASS-Strahlintensität gezeigt wurde, zufällige Ereignisse eliminiert werden, die bei den sehr hohen Teilchenraten in COMPASS bisher zu einem signifikanten Untergrund führten. Darüber hinaus verringert das neue Auslesesystem die Totzeit pro Ereignis beträchtlich, wodurch eine Erhöhung der Triggerrate bis zu 100 kHz möglich wird. Der Ausbau des COMPASS RICH-Detektors mit mehr als 62000 Kanälen der neuen Ausleseelektronik hat begonnen und soll bis zur Strahlzeit 2006 abgeschlossen sein. Die hohe Integration erlaubt es dabei, die Kosten für die gesamte Auslesekette vom Analog-Chip über 12-Bit Pipeline-ADC bis zur PCI-Karte im DAQ-Rechner auf einem äußerst niedrigen Niveau zu halten.

Gefördert vom BMBF und dem Maier-Leibnitz-Labor der TU und LMU München.