Inbetriebnahme des Mikro-Inbetriebnahme des Mikro-VertexVertex-Detektors bei Z-Detektors bei ZEUSEUS

Benjamin Kahle für die ZEUS-Kollaboration

DESY-Hamburg

Inbetriebnahme des MVD bei ZEUS - Benjamin Kahle – DPG 2003 2

ÜbersichtÜbersicht

1. Der Mikro-Vertex-Detektor (MVD) bei ZEUS

2. Online- und Offline-DQM

3. Schädigung durch Strahlung

4. Alignment

5. Teilchenspuren

6. Zusammenfassung

Beteiligte Institute:

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MMVDVD in Z in ZEUSEUS

MVD

ZEUS

CTD

- Hauptziel des MVD: Auflösung sekundärer Vertices (Produktion schwerer Quarks, -Physik)

- Spurrekonstruktion zusammen mit CTD (Driftkammer)

- Einbau in ZEUS 2001

- erste ep-Daten Sommer 2002

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MMVDVD

MVD ist ein Silizium-Streifen-Detektor

• 3 Lagen Silizium-Streifen

• Zentralbereich: 65 cm lang

• Winkelabdeckung: 10° < < 170°

• 210k Auslesekanäle

Zentral-bereich

Vorwärts-bereich

Elliptisches Strahlrohr

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MMVDVD

Auslesestreifen

Si

Zwischenstreifen

-+

++

--

• n-dotiertes Silizium 300 m Dicke mit p+ Implantationen

• S/N ~ 15 (senkrechte Spuren)

• Ausleseabstand 120 m

• Hit-Auflösung < 20 m (bis 20° Einfallswinkel)

• Effizienz > 99,9%

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MMVDVD

30 Leitern

4 Räder

Vorwärtsbereich:112 Halbmodule

Zentralbereich:300 Halbmodule Zwei Halbmodule:

1024 Kanäle8 HELIX-Chips

e+ p

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Online-DOnline-DQMQM

Datenqualitätskontrolle Online:

Hits

pro

Eve

nt

Zeit

ROOT-basierte Anzeige (Green Plotter)

Onlinedarstellung läuft und funktioniert!

Halbmodul

Hits

pro

Eve

nt

Zentral Vorwärts

Innerste Lage Mitte Außen

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Offline-DOffline-DQMQM

Datenqualitätskontrolle Offline:

Vorwärts-bereich

Zentral-bereich

Auswertung verschiedener Runs (Physics, Pedestal, Laser...) mit Hilfe von ROOT und MySQL-Datenbank

Beispiele:Strahlrohr

Strahlrohr

Verstärktes Auftreten bei länger (~ Tage) zurück-liegendem Pedestalrun

Ca. 6k tote Kanäle (3%)

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Zeit [Tage]

I(55

V)[

mA

]

StrahlenschädenStrahlenschäden

Anfangs 8/2001 große Volumen-Schäden nach p-Strahlverlust

Geringes Ansteigen des Rauschens mit der Zeit und steigender integrierter Dosis

Rau

sche

n [w

illk

. Ein

h.]

Zeit [Tage]

2002 geringerer Anstieg bei e-p-Strahlbetrieb

Rauschen aus Pedestalruns: Dunkelstrom aus Strom-Spannungs-Kennlinien: Cyl 0Cyl 0

Cyl 1Cyl 1

Cyl 2 Cyl 2

Rad 0 Rad 0

Rad 1Rad 1

Rad 2Rad 2

Rad 3Rad 3Vor

wär

ts

Z

entr

alV

orw

ärts

Zen

tral

auf 20°C norm.

Zwei Arten von Strahlenschäden:

Oberflächenschädigung Schädigung der Elektronik erhöhtes Rauschen

Volumenschäden im Silizium Steigerung des Dunkelstroms

Synchrotronstrahlung (beschränkt derzeit HERA) hat Rauschen kaum beeinflusst!

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AlignmentAlignmentGlobales Alignment (MVD gegen 65k extrapolierte CTD-Cosmics-Spuren)

Nach AlignmentResiduals:

(z) = 47 m (r-) = 64 m

Vor Alignment Residuals:

(z) = 116 m (r-) = 97 m

Internes Alignment (einzelne Leitern gegen CTD+MVD-Cosmics-Spuren)

0

0

Ver

schi

ebun

g

Ver

schm

äler

ung

= 47 m

= 116m = 97 m

= 64 m

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TeilchenspurenTeilchenspuren

Ereignis im neuen ZEUS-Eventdisplay (ZeVis) mit MVD-Spuren

XY (Senkrecht zum Strahl) ZR (Parallel zum Stahl)

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ZusammenfassungZusammenfassung

• Einbau und Datennahme des MVD erfolgreich• Trotz hoher Synchrotronstrahlung nur geringe

Erhöhung des Rauschens• Programme zur Datenqualitätsanalyse verfügbar• Verbesserung des Auflösungsvermögens durch neues

Alignment

Der MVD ist bereit!