arnošt bělohlávek jan smrčina vít humpál Školitel: bc. radek Šmakal
DESCRIPTION
Vlastnosti křemíkových driftových detektorů částic. Arnošt Bělohlávek Jan Smrčina Vít Humpál Školitel: Bc. Radek Šmakal Vypracováno pro projekt Cesta k vědě (veda.gymjs.net) 2 3 .11.2007. SDD – S ilicon D rift D etector Vývoj Princip SDD Typy a struktura Doba driftu - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
∞ Arnošt Bělohlávek
∞ Jan Smrčina
∞ Vít Humpál
∞ Školitel: Bc. Radek Šmakal
Vypracováno pro projekt Cesta k vědě (veda.gymjs.net) 23.11.2007
Vlastnosti křemíkových driftových detektorů částic
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
Obsah
• SDD – Silicon Drift Detector Vývoj• Princip SDD Typy a struktura Doba driftu Hlavní využití a výhody• Nevýhody
• Naše dosavadní práce• Co máme k dispozici• Cíle• Úspěchy • Problémy
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
• Nápad z roku 1984• E. Gatti a P. Řehák.
• Prototypy• Gatti, Řehák, Kemmer,
Lutz• Mnichov 1985
SDDVývoj
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
SDDPrincip
Průchod částice excituje valenční elektrony do vodivostního pásu Tvorba elektron-
děrových párů
Potenciálový spád na p+stripech urychluje e- k n+anodě
• Podle doby driftu elektronů k anodě lze určit polohu průchodu částice
• Pro získání přesných údajů je anoda rozdělena do segmentů
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
SDDTypy a struktura Struktura
Katody jsou uloženy v soustředných kružnicích
Katody jsou uloženy rovnoběžně
• Lineární
• Radiální
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
SDDDriftová rychlost
μe, μ
h je pohyblivost elektronů a děr v daném
prostředí, závisí na teplotě
• Při teplotě 300K se μe=0.13 a
μh=0.05 m2V-1s-1
Eμ=v
Eμ=v
hh
ee
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
SDDVyužití a výhody
• Slouží k detekci nabitých částic a fotonů• Stačí malá energie
• Používají se u experimentů se srážkami těžkých iontů (CERES, ALICE …)
• Analogový výstup může sloužit k identifikaci částic
• Oproti SSD jim stačí menší počet stripů• Menší kabeláž
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
SDDNevýhody
• Vysoká citlivost na teplotu
• Operace s vysokým napětím• náročnost na izolace
• Technologická náročnost
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
Naše práceCo máme k dispozici
• Aparaturu používanou v NA/45 CERES• 2 SDD AZTEC• Množství elektroniky
• Mezizesilovač• 6 FADC Crate• VME Crate• 4 Dividery• Několik zdrojů nízkého napětí• 2 BERTANY
• Dokumentaci a deníky z experimentu NA/45 CERES
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
Naše práceCo máme k dispozici
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
Naše práceCo máme k dispozici
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
Naše práceCíle
• Zapojení detektoru• Zdrojů a vyčítací elektroniky
• Vytvoření počítačového interface• Komunikace s VME Cratem• Počítačové ovládání BERTANU
• Měření• Zatím v daleké budoucnosti
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
Naše práceÚspěchy
• Nalezli jsme vše potřebné• Alespoň pro část detektoru
• Proměřili jsme Dividery• U jednoho shořel display
• Zprovoznili jsme počítačovou komunikaci s VME
• Pouze na nejnižší úrovni
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
• FADC a VME mají odlišné konektory• K BERTANU neexistuje počítačové rozhraní
• Musíme točit kolečkem• Nedostatek prostoru
Naše práceProblémy
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
Naše práceProblémy
Modifikace a šíření dokumentu podléhá licenci GNU (www.gnu.org).
Závěr
• Pokoušíme se zprovoznit zařízení které je staré asi 15 let
• Nikdo mimo skupiny NA/45 CERES to zatím nedokázal
• Je před námi ještě mnoho práce