Karlsruhe 2011 – wissenschaftliches Programm
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T: Fachverband Teilchenphysik
T 71: Detektorsysteme I
T 71.9: Vortrag
Montag, 28. März 2011, 18:45–19:00, 30.36: 011
CO2-Kühlung für den CMS-Spurdetektor am SLHC — •Jennifer Merz, Lutz Feld, Waclaw Karpinski, Katja Klein, Jan Sammet, Jakob Wehner und Michael Wlochal — RWTH Aachen, 1. Physikalisches Institut B
Für den Super-Large Hadron Collider (SLHC), ein Luminositätsupgrade des LHC, muss ein neuer CMS-Spurdetektor gebaut werden.
Eine effektive und materialsparende Möglichkeit zur Kühlung des Spurdetektors ermöglicht ein evaporatives CO2-System. Mit Kohlendioxid sind tiefe Betriebstemperaturen möglich (bis zu -45∘C), was die Lebensdauer und Funktionstüchtigkeit der bestrahlten Silizium-Sensoren verbessert. Durch die hohe latente Wärme von CO2 können weiterhin große Wärmeeinträge mit einem kleinen Massenfluss abgeführt werden. Dieses führt zu einer Reduktion des Material-Budgets, da zudem die Dichte von CO2 gering ist und die benötigen Rohre kleine Durchmesser und Wandstärken haben.
In Aachen wurde eine Testanlage aufgebaut, mit der ein geschlossenes CO2-Kreislaufsystem betrieben werden kann. Neben grundsätzlichen Messungen zur tiefst möglichen Betriebstemperatur sowie Druck- und Temperaturverteilungen sind auch Messungen im Kühlbetrieb mit parallelen Rohren möglich. Des Weiteren werden mit diesem Aufbau verschiedene Rohrführungen und Kühlkontakte vermessen.
Der Vortrag behandelt einige der grundsätzlichen Messungen sowie erste Erkenntnisse mit parallel angeschlossenen Kühlrohren.