Gießen 2007 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 22: Instrumentation und Anwendungen

HK 22.2: Vortrag

Dienstag, 13. März 2007, 17:15–17:30, B

Entwicklung eines Silizium-Spurdetektorsystems für das CBM-Experiment bei FAIR — •Johann M. Heuser für die CBM Kollaboration — Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH, D-64291 Darmstadt. Gefördert durch EU-FP6 HADRONPHYSICS.

Das Compressed Baryonic Matter (CBM) Experiment wird an der zukünftigen Beschleunigeranlage FAIR der GSI die Eigenschaften dichter Kernmaterie untersuchen. Dazu werden intensive Strahlen schwerer Atomkerne wie Gold bei Energien bis zu 45 GeV/Nukleon auf Folien ähnlichen Materials geschossen. In den Kern-Kern-Stößen entstehen jeweils bis zu tausend neue Teilchen. Diese müssen im Experiment vermessen und identifiziert werden, um den extremen Materiezustand während der Kollisionen charakterisieren zu können. Als zentrale Komponente von CBM wird daher ein leistungsfähiges Silizium-Spurdetektorsystem (STS) entwickelt, das die Bahnen und Impulse dieser Teilchen rekonstruieren soll. Für spezielle Präzisionsmessungen wird es mit einem Mikro-Vertexdetektor ergänzt. Besonders herausfordernd sind die hohe Kollisionsrate von bis zu 10⁷/s, die hohen Spurdichten von bis zu 100 Teilchen pro cm² sowie eine zu erreichende Impulsauflösung von etwa 1%, die Detektorstationen mit geringer Masse erfordert.

Der Beitrag diskutiert das Konzept des STS-Systems, den Aufbau seiner Stationen aus Mikrostreifen und Pixeldetektoren, sowie deren Optimierung mittels Simulationsstudien. Ziel der Entwicklung ist, in den kommenden Jahren ein STS Prototyp-System zu konstruieren, beginnend mit einem geeigneten Mikrostreifen-Detektormodul.