Dresden 2013 – wissenschaftliches Programm
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T: Fachverband Teilchenphysik
T 65: Halbleiterdetektoren: Forschung und Entwicklung 5
T 65.8: Vortrag
Donnerstag, 7. März 2013, 18:30–18:45, GER-007
Teststrahlmessungen von monolithischen aktiven Pixelsensoren mit Hochspannung für das Mu3e Experiment — Moritz Kiehn und •Heiko Augustin — Physikalisches Institut, Universität Heidelberg, Heidelberg
Das Mu3e Experiment sucht den Leptonzahl-verletzenden Zerfall µ → eee mit einer geplanten Sensitivität von 1 in 1016 Zerfällen. Das Herzstück des Experiments ist ein Spurdetektor, der den Impuls und die Vertexposition der Zerfallselektronen mit höchster Genauigkeit vermisst, um Untergrundprozesse um 16 Grössenordnungen zu unterdrücken. Der Detektor basiert auf dünnen Silizium-Pixeldetektoren und ist für niedergenergetische Elektronen (10 - 53 MeV/c) optimiert. Bei diesen Energien wird die Messungenauigkeit durch Vielfachstreuung dominiert und eine Minimierung des Materialbudgets des Detektors ist notwendig, um eine gute Auflösung zu erreichen.
Mit Hochspannung betriebene monolithische aktive Pixelsensoren (HV-MAPS) sind ein neues Konzept für Silizium-Pixelsensoren. Sie verfügen über eine schnelle Signalantwort, vollständig integrierte Elektronik und ein Null-unterdrücktes digitales Ausgangssignal. Ausserdem können sie auf unter 50 µ m gedünnt werden, was eine relative Strahlungslänge x/X0 von unter 0.1 % pro Detektorlage ermöglicht.
In diesem Vortrag praesentieren wir erste Ergebnisse aus Teststrahlmessungen mit einem HV-MAPS Prototypen für das Mu3e Experiment. Diese Tests wurden im August 2012 am SPS Teststrahl am CERN mit dem TimePix Strahlteleskop und einem 180 GeV/c Pionenstrahl durchgeführt.