Analýza dat z pixelových detektorů ozářených
svazky částic
Magdaléna BazalováVedoucí práce: Václav VrbaFyzikální ústav, AV ČR
Testbeam – CERNSPS: pionový svazek 180 GeV/c
TelescopeTelescope
schematický nákres
fotografie z haly
Mini chip
Single chip
Guardring
Oxid test structure
Tiles
Pixels
Geometrie modulu a chipu
50 µm 160 řádků
400 µm
18 sloupců
1 module
1 chip
WaferCIS
WaferTESLA
Rozměry senzoru
Zapisování měření
Zpracování dat Linux Program h8 – Clara Troncon PAW++ : Physics Analysis Workstation TESLA
h8: nastavení parametrů – magnetické pole, orientace pixelů, typ připojení elektroniky, úhel natočení maskovací soubory – stripové i pixelové detektory kalibrační souboryVýsledkem zpracování je řada hodnot pro jednotlivé eventy, např. xepo, xepi, yepo, yepi, nclu, nphit…
Průběh analýzy
Zamaskování špatných stripů na všech deterktorech
Zamaskování šumových pixelů Sesazení všech stripových detektorů a
pixelového Vytvoření ntuplů – z nich je možno
pokračovat v analýze zkoumaného pixelového detektoru
X-
S
T
R
I
P
Y
X-
S
T
R
I
P
Y
X-
S
T
R
I
P
Y
X-
S
T
R
I
P
Y
Y-
S
T
R
I
P
Y
Y-
S
T
R
I
P
Y
Profil svazku
Chip 4celý modul jen ozářený chip – lego plot
Rozložení směru částic ve svazku
pion
osa svazku
Stripové detektory
Θ
φ
x
y
z
pion
Clusterovací mechanismus
3 pixelový cluster
2 pixelovýcluster
1 event
Amplituda pulsuZjišťuje se pomocí Time over Treshold (ToT):
t
Δt1
A
treshold
Δt2
Δt2 > Δt2 A2 > A1
1-hitový cluster
maximum leží mezi 10 a 20 Ke-
Amplituda pulsu (2-hit)
2-hitový cluster, jen první hit, maxima z obou pixelů
2-hitový cluster, oba hity
součet amlitud 1- i 2-hitových clusterů
+ 1-hitové
Účinnost sběru náboje v pixelu
bias grid
• Snížení účinnosti sběru náboje v oblasti bias grid
CHIP 5
Rozlišení
• Velikost rozlišení
• v kratším směru
σy = 14,4 μm
• v delším směru
σx = 115,5 μm
12
Δ=
LσΔ
Δx = 400μm
Δy = 50μm
Při analýze se rozlišení počítá z rozdílu extrapolovaných souřadnic od stripů a zasáhlých
pixelů: xres = xext - xpix
Rozlišení1-hitový cluster: σy=14,4 μm
σx=115,5 μm
2 -hitový cluster: σy 7 μm
všechny clustery
σy=13,3 μm σy=7,9 μm
σy=12,9 μm
Závěr
Senzory z TESLY Rožnov jsou stejně dobré jako z CIS (Německo)
Chovají se tak, jak se čekalo Je třeba zjistit, jaké vlastnosti mají
ozářené senzory Po zapojení magnetického pole
určit Lorentzův úhel