Wuppertal 2015 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 29: TPC und Micromegas

T 29.3: Vortrag

Montag, 9. März 2015, 17:15–17:30, I.12.02 (HS 31)

Stromversorgung und Spannungsoptimierung des InGrid-basierten 96-Pixelchip-Detektormoduls für den ILC Large Prototype — •Alexander Hamann für die LCTPC-Deutschland Kollaboration — Physikalisches Institut der Universität Bonn

Für den in Japan geplanten International Linear Collider (ILC) ist im Rahmen des ILD-Konzeptes eine Zeitprojektionskammer (TPC) als zentraler Spurdetektor vorgesehen. Als ein neuer Ansatz zur präzisen TPC-Auslese wurde in Bonn ein InGrid-basierter Prototyp (MicroMegas-Detektor mit hochgranularem Pixel-Auslesesystem) konstruiert. Die Auslese geschieht mit Hilfe der am CERN entwickelten Timepix ASICs. Durch ihren Einsatz kann eine Ortsauflösung von einigen 10 µm und eine Zeitauflösung im Bereich von 10 ns erreicht werden. Eine TPC-Endplatte ist in 240 Module eingeteilt. Der in Bonn entwickelte Prototyp eines Endplattenmoduls wurde mit 96 Pixelchips (jeweils mit einer InGrid-Verstärkung) bestückt und für eine Teststrahl-Messung am DESY im Februar 2015 vorbereitet.

Die Stromversorgung von 96 Timepix ASICs ist jedoch eine große Herausforderung, da es während eines Ereignisses kurzzeitig zu einem hohen Stromverbrauch von bis zu 85 A kommen kann. Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Spannungsversorgung wurden verschiedene Messungen und Simulationen durchgeführt, und eine spezielle Schaltung entwickelt. Das entsprechende Stromversorgungskonzept wird in den aktuellen Multichip-Prototyp integriert. Während der Teststrahl-Messung wird das Konzept getestet, der Aufbau, die Inbetriebnahme und die Ergebnisse der Messungen werden präsentiert.