Karlsruhe 2011 – wissenschaftliches Programm
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T: Fachverband Teilchenphysik
T 63: Halbleiterdetektoren III
T 63.5: Vortrag
Mittwoch, 30. März 2011, 17:45–18:00, 30.21: 001
Berechnung der Strahlenhärte von Diamant- und Siliziumdetektoren mit FLUKA im Vergleich zu Teststrahldaten. — •Steffen Müller1,2, Wim de Boer2 und Richard Hall-Wilton1,3 — 1CERN — 2Institut für Experimentelle Kernphysik (EKP), KIT — 3ESS
Diamantdetektoren werden auf Grund ihrer Eigenschaften in allen LHC-Experimenten als Strahlüberwachungsdetektoren eingesetzt. Neben den kompakten Ausmassen und der Unempfindlichkeit gegenüber Umwelteinfluessen (Temperatur, Licht) ist es vor allem die Strahlenhärte, die Diamant zum perfekten Material für diesen Einsatz macht.
Da in den LHC-Experimenten ein kontinuierliches Energiespektrum von vielen verschiedenen Teilchenarten vorherrscht, benötigt man eine Skalierungsmethode, um die Schädigung durch die LHC-Spektren vorherzusagen. Für Silizium hat sich dafür die sogenennate NIEL-Skalierung etabliert. Diese sagt, dass die Detektorschädigung proportional zum ``nicht ionisierenden Energieverlust'' (NIEL) ist.
Im Vortrag wird diese Skalierung auf Diamant angewendet. Dazu wurde mit FLUKA, einem Monte Carlo Simulationspaket, der NIEL sowie die Gitterversetzungen durch Protonen, Pionen und Neutronen für Diamant und Silizium berechnet.
Die Skalierung wurde mit Daten von Diamantbestrahlungen validiert, wobei eine gute Übereinstimmung gefunden werden konnte. Basierend auf CMS-FLUKA Simulationen wird weiterhin eine Vorhersage für die Lebensdauer aller installierten Diamanten in CMS gegeben.