Aachen 2019 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 93: Detektorsysteme VI

T 93.6: Vortrag

Donnerstag, 28. März 2019, 17:15–17:30, H08

Thermische Messungen mit 2S-Modulen für das Phase-2-Upgrade von CMS — Christian Dziwok², Lutz Feld¹, Waclaw Karpinski¹, Katja Klein¹, Martin Lipinski¹, Irfan Özen¹, Alexander Pauls¹, Oliver Pooth², Marius Preuten¹, •Max Rauch¹, Nicolas Röwert¹, Nick Thamm², Michael Wlochal¹ und Tim Ziemons² — ¹1. Physikalisches Institut B, RWTH Aachen — ²3. Physikalisches Institut B, RWTH Aachen

Im CMS Phase-2 Tracker werden u.A. ca. 8000 Stück neuartige 2S-Siliziumstreifenmodule eingesetzt werden. Ein 2S-Modul besteht aus zwei 10 cm × 10 cm-großen Siliziumstreifensensoren und drei Hybriden zur Spannungsversorgung und Auslese. Die elektrische Modulleistung nach HL-LHC-Bestrahlung wird mit etwa 6 W abgeschätzt, wovon etwa 1 W durch Leckstrom in den Sensoren entsteht. Die 2S-Module werden mit einem zweiphasigen CO₂-System bei einer nominellen CO₂-Temperatur von −35 ^∘ C gekühlt. Das thermische Verhalten der 2S-Module wie z.B. der Effekt des „Thermal Runaway“ wird mit FE-Analysen simuliert. In diesem Vortrag werden thermische Messungen mit 2S-Dummy-Modulen vorgestellt. Die in den FE-Analysen gemachten Annahmen wie Klebeschichtdicken, Wärmeleitfähigkeiten etc. werden durch die Messungen überprüft. Ein detailliertes Verständnis und eine gezielte Kontrolle der äußeren Einflüsse erlauben präzise Aussagen über das thermische Verhalten des 2S-Moduls.