Würzburg 2018 – scientific programme

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 25: Silizium-Streifen-Detektoren II / Pixel-Detektoren

T 25.7: Talk

Tuesday, March 20, 2018, 18:00–18:15, Philo-HS2

Auslesearchitektur-Simulation für Pixelsensoren in der Teilchenphysik — •Rudolf Schimassek, Ivan Perić und Felix Ehrler — IPE, Karlsruher Institut für Technologie, Baden-Württemberg

In der Teilchenphysik werden mit dem HL-LHC mit einer geplanten Luminosität, die fünf bis sieben mal der ursprünglichen Design-Luminosität entspricht, höhere Anforderungen bezüglich der Signalraten an die Detektoren gestellt als bisher. Um diese Raten verarbeiten zu können, müssen neue Konzepte für die Auslese entwickelt und getestet werden.

Zur Abschätzung der Einflüsse dieser Veränderungen wurde die Simulationsumgebung ReadOut-Modelling-Environment (ROME) entwickelt, die die Speicherstruktur und Ausleselogik der Sensoren abbildet. Diese Strukturen werden mit Daten aus Physik-Simulationen – wie aus der ATLAS ITk-Simulationskampagne – getestet, um Schwachstellen der Architektur zu finden oder Speicher zu dimensionieren. Neu an dieser Simulationsumgebung ist, dass sie nicht für einen einzelnen Detektor geschrieben ist, sondern allgemein gehalten wurde, um die Simulation möglichst vieler verschiedener Architekturen zu ermöglichen. Auf diese Weise ist auch ein direkter Vergleich verschiedener Architekturen möglich.

Die Detektorstruktur wird zusammen mit den Testdaten in einer Konfigurationsdatei definiert und diese an die Simulation übergeben, sodass keine Kenntnis des Quellcodes für die Nutzung notwendig ist.

Dieser Beitrag beschreibt das System an sich und dessen Möglichkeiten am Beispiel der CMOS-Sensoren für den ATLAS-Spurdetektor.