Dresden 2013 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 65: Halbleiterdetektoren: Forschung und Entwicklung 5

T 65.5: Vortrag

Donnerstag, 7. März 2013, 17:45–18:00, GER-007

Messung von Landau Fluktuationen und Delta Elektronen in Silizium — •Fabian Wilk, Ariane Frey und Benjamin Schwenker — II. Physikalisches Institut, Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen

Die Erzeugung von hochenergetischen Sekundärelektronen – genannt Delta Elektronen – in einem Silizium Pixeldetektor ist im Praxisbetrieb ein unerwünschter Störeffekt. Delta Elektronen können das Silizium auch weit weg vom Ort des primären Teilchendurchtritts ionisieren. Dies führt im ungünstigsten Fall zu stark vergrößerten Clustern mit anomal hohem Signal und kann die Ortsauflösung verschlechtern bzw. eine Teilchenidentifikation erschweren.

Wir können hochenergetische Delta Elektronen in der Detektorebene auflösen und mit hoher Genauigkeit vermessen. Dies ist möglich mit Hilfe eines PXD5 DEPFET Pixeldetektors, da dieser ein voll depletiertes, 450 µ m dickes, Siliziumsubstrat, eine sehr kleine Pixelgröße (∼ 20   µ m) und einen hohes Signal zu Rausch Verhältnis hat. Dadurch kann ein Delta Elektron Signal über ≈ 20   µ m noch mit einem Signal zu Rausch Verhältnis von ca. 5-7 nachgewiesen werden.

Im Rahmen der Studie wurde ein Algorithmus entwickelt, welcher es ermöglicht die Spuren von Delta Elektronen in der Detektorebene zu rekonstruieren. Dies erlaubt die Messung der Produktionsrate von Delta Elektronen in Abhängigkeit von der Spurlänge. Ferner ist es möglich die Gesamtenergie und Landaufluktuationen einzelner Delta Elektronen zu bestimmen. Außerdem kann der Einfluss von Delta Elektronen auf das Ortsauflösungsvermögen bestimmt werden.