Wuppertal 2015 – wissenschaftliches Programm
Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Aktualisierungen | Downloads | Hilfe
T: Fachverband Teilchenphysik
T 86: Halbleiter: Produktion
T 86.7: Vortrag
Donnerstag, 12. März 2015, 18:20–18:35, G.10.03 (HS 8)
CO2-Kühlung der Siliziumpixelmodule für das Phase-1-Upgrade des CMS-Pixeldetektors — Lutz Feld, Katja Klein, Marius Preuten, •Max Rauch und Michael Wlochal — RWTH Aachen
Im Rahmen des Phase-1-Upgrades von CMS am LHC (CERN) wird der derzeitige Siliziumpixeldetektor im Jahreswechsel 2016/2017 ausgetauscht werden. Der Barrel-Teil (BPIX) des neuen Pixeldetektors besteht aus vier Lagen von insgesamt 1184 Siliziumpixelmodulen und verfügt zur Kühlung dieser über eine neue, 2-phasige CO2-Kühlung, die bei einer CO2-Temperatur von -20∘C betrieben werden soll. Die Siliziumpixelmodule werden auf einer Trägerstruktur aus Kohlefaserplatten befestigt, welche über Klebungen thermischen Kontakt mit den CO2-Kühlrohren haben. Die Wärmeleistung der Siliziumpixelmodule wird von den Auslesechips und dem Leckstrom der Siliziumsensoren produziert. Nach einer integrierten Luminosität von 250 fb−1 (500 fb−1) wird mit einer Wärmeleistung von 7 W (4.5 W) pro Pixelmodul für Pixellage 1 (Pixellage 2) gerechnet. Desweiteren soll eine Sensortemperatur von maximal -4∘C erreicht werden. Es werden Messungen des Temperaturgradienten der Pixelmodule vorgestellt und mit FE-Simulationen verglichen. Vorschläge zur Verbesserung der Modulträgerstruktur werden diskutiert.