Bogdanova, G A

Golovnya, S N

Holodenko, A G

Karmanov, D E

Kiryakov, A A

Merkin, M M

Tsyupa, Yu P

Volkov, V Yu

CERN Document Server

 gosudarstwennyj nau˜nyj centr rossijskoj federaciiinstitut fiziki wysokih —nergijifw— 2001–36onfs.n. gOLOWNQ, a.a. kIRQKOW, a.g. hOLODENKO, ‘.p. c@PAiNSTITUT FIZIKI WYSOKIH “NERGIJ, pROTWINOg.a. bOGDANOWA, w.‘. wOLKOW, d.e. kARMANOW, m.m. mERKINnAUˆNO-ISSLEDOWATELXSKIJ INSTITUT QDERNOJ FIZIKIIM. d.w. sKOBELXCYNA mgu, mOSKWAtestirowanie modulejmikrostripowyh detektorow ustanowki swd-2pROTWINO 2001udk 539.1.074 m–24aNNOTACIQgOLOWNQ s.n. I DR. tESTIROWANIE MODULEJ MIKROSTRIPOWYH DETEKTOROW USTANOWKI swd-2.: pREPRINTifw— 2001–36. – pROTWINO, 2001. – 10 S., 7 RIS., 3 TABL., BIBLIOGR.: 8.oPISANA PROCEDURA WHODNOGO TESTIROWANIQ MODULEJ MIKROSTRIPOWYH DETEKTOROW WER[INNOJ ˆA-STI USTANOWKI swd-2. pRIWEDENY OSNOWNYE HARAKTERISTIKI MODULEJ, POLUˆENNYE W HODE TESTIRO-WANIQ.AbstractGolovnja S.N. et al. Testing the Mikrostrips Detectors Nodules of SVD-2 Experiment.: IHEPPreprint 2001–36. – Protvino, 2001. – p. 10, ﬁgs. 7, tables 3, refs.: 8.The input control test of the microstrip silicon detectors of the vertax part of SVD-2 set-up isdescribed. The main results of test are given.c© gOSUDARSTWENNYJ NAUˆNYJ CENTRrOSSIJSKOJ fEDERACIIiNSTITUT FIZIKI WYSOKIH “NERGIJ, 2001wWEDENIEpRECIZIONNAQ WER[INNAQ ˆASTX USTANOWKI swd-2 WKL@ˆAET W SEBQ 6 PLOSKOSTEJ MI-KROSTRIPOWYH DETEKTOROW S [AGOM 25 MKM, 4 — S [AGOM 50 MKM I AKTIWNU@ KREMNIEWU@MI[ENX [1, 2]. kONSTRUKTIWNO MIKROSTRIPOWYE DETEKTORY RAZME]ENY W TREH AWTONOMNYHOHLAVDAEMYH BOKSAH [3], SMONTIROWANNYH NA OB]EJ PLATFORME. dWA PERWYH BOKSA SODER-VAT PO DWE PLOSKOSTI DETEKTOROW S [AGOM 25 MKM, ISPOLXZU@]IHSQ DLQ LOKALIZACII TOˆKIWHODA PERWIˆNOJ PUˆKOWOJ ˆASTICY W AKTIWNU@ MI[ENX, TRETIJ BOKS WKL@ˆAET W SEBQDWE PLOSKOSTI 25–MKM DETEKTOROW PUˆKOWOGO TELESKOPA, 5 PLOSKOSTEJ AKTIWNOJ MI[ENI,4 TREKOWYH PLOSKOSTI S [AGOM 50 MKM I DWE PLOSKOSTI S [AGOM 100 MKM, ISPOLXZU@]I-ESQ DLQ TRASSIROWKI WTORIˆNYH ˆASTIC S WER[INOJ WZAIMODEJSTWIQ W AKTIWNOJ MI[ENI.oSOBENNOSTX@ MEHANIˆESKOJ KONSTRUKCII OHLAVDAEMYH BOKSOW QWLQETSQ POSLEDOWATELX-NAQ PO[AGOWAQ IH SBORKA W PROCESSE MONTAVA I, KAK SLEDSTWIE, ZATRUDNENNYJ DEMONTAVNEISPRAWNOJ PLOSKOSTI, TREBU@]IJ ZNAˆITELXNYH TRUDOZATRAT. —TO NALAGAET VESTKIETREBOWANIQ K WHODNOMU KONTROL@ “LEMENTOW WER[INNOJ ˆASTI. aKTIWNAQ MI[ENX, QWLQ@-]AQSQ ZAKONˆENNOJ KONSTRUKCIEJ, LEGKO ISPYTYWAETSQ AWTONOMNO PERED MONTAVOM [4, 5].wHODNOE ISPYTANIE MIKROSTRIPOWYH PLOSKOSTEJ WELOSX PO SLEDU@]EJ SHEME:• SNIMALISX WOLXT-AMPERNAQ I WOLXT-FARADNAQ HARAKTERISTIKI DETEKTORA, I WYBIRA-LOSX OPTIMALXNOE NAPRQVENIE SME]ENIQ;• REGISTRIROWALISX SIGNALY OT β-ˆASTIC ISTOˆNIKA 90Sr S ISPOLXZOWANIEM USILI-TELXNOGO TRAKTA I SISTEMY SˆITYWANIQ DANNYH, “KWIWALENTNYH RABOˆIM;• LOKALIZOWALISX I, PO WOZMOVNOSTI, USTRANQLISX OTMEˆENNYE W DETEKTORE NEISPRAW-NOSTI;• PRO[ED[IE WHODNOJ KONTROLX DETEKTORY MONTIROWALISX NA [TATNOE MESTO W OHLA-VDAEMOM BOKSE.hARAKTERISTIKI MODULQoPISANIE MODULQwNE[NIJ WID MODULQ MIKROSTRIPOWOGO DETEKTORA PRIWEDEN NA RIS. 1. w MODULX WHODITODNOKOORDINATNYJ KREMNIEWYJ DETEKTOR (PLOSKOSTX), SMONTIROWANNYJ I RAZWARENNYJ NAPRQMOUGOLXNU@ KOMMUTACIONNU@ PROMEVUTOˆNU@ PLATU, WYPOLNENNU@ IZ KERAMIKI IWKLEENNU@ W CENTRE DISKA IZ STEKLOTEKSTOLITA. dISK ZAKREPLEN W BRONZOWOM KOLXCE-SPEJSERE, OBESPEˆIWA@]EM NORMIROWANNYJ ZAZOR MEVDU PLOSKOSTQMI PRI SBORKE MODULEJ1W PAKET WNUTRI OHLAVDAEMOGO BOKSA. pOSREDSTWOM RAZWARKI PEˆATNYE PROWODNIKI NAPROMEVUTOˆNOJ PLATE SOEDINENY NA STEKLOTEKSTOLITOWOM DISKE S PEˆATNOJ RAZWODKOJ,SWQZYWA@]EJ PERIMETR PLATY I OKRUVNOSTX DISKA. pO OKRUVNOSTI DISKA RASPAQNYSKRUˆENNYE PARY PROWODNIKOW, SOBRANNYE W KOSIˆKI. pROWODNIKI SWQZYWA@T ˆEREZ PRO-MEVUTOˆNYE RAZXEMY DETEKTOR I “LEKTRONIKU PEREDNEGO KRAQ. —LEKTRONIKA PEREDNEGOKRAQ SMONTIROWANA NA PEˆATNYH PLATAH, RAZME]ENNYH NA WNE[NEJ STORONE OHLAVDAEMYHBOKSOW. kAVDYJ RAZ˙EM KOMMUTIRUETSQ S OTDELXNYM BLOKOM-MODULEM “LEKTRONIKI PERED-NEGO KRAQ. bLOK-MODULX SODERVIT 4 ˆIPA AMPLEX [6], OBSLUVIWA@]IH 4H16 STRIPOWDETEKTORA. ˜ETNYE I NEˆETNYE STRIPY SOEDINENY S RAZLIˆNYMI AMPLEX.rIS. 1. wNE[NIJ WID MODULQ MIKROSTRIPOWOGO DETEKTORA.20 20 40 60 80 100 120U, (V)4.57.09.512.014.517.019.5I, (nA)0 40 80 120U, (V)1700180019002000210022002300I, (nA)A) B)0 40 80 120U, (V)0.00010.00060.00110.00161/C2 , (pF-2 ) Udepletion voltage0 40 80 1200.0010.0020.0030.0040.0050.0060.007Udepletion voltage50 mkm1/C2 , (pF-2)U, (V)W) G)rIS. 2. wOLXT-AMPERNYE HARAKTERISTIKI DLQ “HORO[EGO” I “PLOHOGO” DETEKTOROW – (A, B). zAWISI-MOSTX WELIˆINY 1/C2 OT NAPRQVENIQ DLQ 25- I 50-MKM DETEKTOROW – (W, G).—LEKTRIˆESKIE HARAKTERISTIKIs˙EM WOLXT-AMPERNOJ I WOLXT-FARADNOJ HARAKTERISTIK DETEKTOROW WELSQ S ISPOLXZO-WANIEM AWTOMATIˆESKOGO SPECIALIZIROWANNOGO STENDA [7].tIPIˆNAQ WOLXT-AMPERNAQ HARAKTERISTIKA “HORO[EGO” DETEKTORA PRIWEDENA NA RIS. 2A.nA RIS. 2B W KAˆESTWE PRIMERA DANA HARAKTERISTIKA DETEKTORA S POWY[ENNYM ZNAˆENIEMTEMNOWOGO TOKA I NALIˆIEM OTNOSITELXNO BOLX[OGO ˆISLA “PLOHIH” STRIPOW.3nAMI ISPOLXZOWALSQ SPOSOB OPREDELENIQ WELIˆINY NAPRQVENIQ POLNOGO OBEDNENIQ(UP.O.), ANALOGIˆNYJ DETALXNO OPISANNOMU W RABOTE [7]. dLQ “TOGO S [AGOM 5 WOLXT SNI-MALASX ZAWISIMOSTX EMKOSTI C(U) MEVDU R-OBLASTX@ DETEKTORA I EGO OBRATNOJ STORONOJOT WELIˆINY NAPRQVENIQ SME]ENIQ. nA RIS. 2W PREDSTAWLENY ZAWISIMOSTI PARAMETRA1/C2 OT WELIˆINY NAPRQVENIQ SME]ENIQ DLQ 25- I 50-MKM DETEKTOROW, GDE s — EMKOSTXDETEKTORA. mOVNO WIDETX, ˆTO HARAKTERISTIKA SOSTOIT IZ KRUTOGO NAˆALXNOGO UˆASTKA IPOLOGOGO PLATO. pLATO W IDEALXNOM SLUˆAE SOOTWETSTWUET NEIZMENNOJ EMKOSTI POLNOSTX@OBEDNENNOGO DETEKTORA. u REALXNOGO DETEKTORA EMKOSTX W OBLASTI PLATO SLABO PADAET SNAPRQVENIEM (W ˆASTNOSTI, IZ-ZA KRAEWYH “FFEKTOW). w KAˆESTWE UP.O. WYBIRALOSX ZNA-ˆENIE, SOOTWETSTWU@]EE TOˆKE PERESEˆENIQ PRQMYH, ODNA IZ KOTORYH APPROKSIMIRUETPLATO, DRUGAQ — NAˆALXNYJ UˆASTOK KRIWOJ WOLXT-FARADNOJ ZAWISIMOSTI. nA RISUNKEWYBRANNOE ZNAˆENIE UP.O. UKAZANO STRELKOJ.tESTIROWANIE MODULQsHEMA PROWEDENIQ IZMERENIJ PRIWEDENA NA RIS. 3. pROWERKA TRAKTA MODULQ W CELOMWELASX REGISTRACIEJ OTKLIKA DETEKTORA NA PROHOVDENIE SKWOZX NEGO β-ˆASTIC OT RADIOAK-TIWNOGO ISTOˆNIKA. tRIGGERNYJ SCINTILLQCIONNYJ SˆETˆIK RAZME]ALSQ ZA DETEKTOROM.sCINTILLQTOR SˆETˆIKA PROSMATRIWALSQ DWUMQ FOTOUMNOVITELQMI, WKL@ˆENNYMI NA SO-WPADENIE. sˆITYWANIE DANNYH S DETEKTORA WELOSX S ISPOLXZOWANIEM FRAGMENTA RABOˆEJWERSII SISTEMY SBORA DANNYH USTANOWKI swd-2.PM1PM290Sr32451rIS. 3. sHEMA IZMERENIJ. 1 — β–ISTOˆNIK, 90Sr; 2 — KOLLIMATOR; 3 — TESTIRUEMYJ DETEKTOR; 4 —PLASTIˆESKIJ SCINTILLQTOR; 5 — f—u.4wZAIMOWLIQNIE KANALOWwLIQNIE SIGNALA W KANALE DETEKTORA NA PRILEGA@]IE KANALY ISSLEDOWALOSX OPREDE-LENIEM WELIˆINY KO“FFICIENTA KORRELQCII W [UMOWOM RASPREDELENII.zNAˆENIQ KO“FFICIENTOW W DWUH RAZLIˆNYH KANALAH, PRINADLEVA]IH ODNOMU USILI-TELXNOMU BLOKU (k1) I DWUM RAZLIˆNYM USILITELXNYM BLOKAM (K2), PRIWEDENY W TABL. 1.tABLICA 1. kO“FFICIENTY KORRELQCII DLQ DETEKTOROW S MEVSTRIPOWYM RASSTOQNIEM 25 I 50 KM.rASSTOQNIE MEVDU STRIPAMI, MKM K1 K225 0.0966 0.005150 0.1540 0.0003wIDNO, ˆTO KORRELQCIQ MEVDU DWUMQ RAZLIˆNYMI USILITELXNYMI BLOKAMI OTSUTSTWU-ET, ODNAKO MEVDU KANALAMI ODNOGO USILITELXNOGO BLOKA ONA SOSTAWLQET 10− 15%.dELENIE SIGNALA MEVDU STRIPAMIpRI PROHOVDENII ˆASTICY W DETEKTORE OBYˆNO OKAZYWA@TSQ “ZAVVENNYMI” BOLEEODNOGO STRIPA — MEVDU SOSEDNIMI STRIPAMI PROISHODIT DROBLENIE ZARQDA, PO“TOMU PRIOBRABOTKE NEOBHODIMO OPREDELQTX GRUPPU “ZAVVENNYH” STRIPOW (KLASTER). sUMMARNYJSIGNAL W KLASTERE SOOTWETSTWUET POLNOMU ZARQDU, OSTAWLENNOMU ˆASTICEJ W DETEKTORE.pOISK KLASTERA W SOBYTII PROWODILSQ NAMI PO METODIKE, ANALOGIˆNOJ ISPOLXZOWAW-[EJSQ W RABOTE [8], I PROHODIL W TRI “TAPA:• PROSMATRIWALISX WSE STRIPY I WYDELQLISX KANALY S UROWNEM SIGNALA WY[E tr1 =4 ∗ σ(i) (σ — UROWENX [UMA W i-KANALE);• K NIM DOBAWLQLISX SOSEDNIE KANALY S UROWNEM SIGNALA, PREWY[A@]IM ZNAˆENIEtr2 = 2 ∗ σ(j);• SOBYTIE PRINIMALOSX, ESLI SUMMARNYJ SIGNAL WSEH WYDELENNYH KANALOW PREWY[ALZNAˆENIE tr3 = 6 < σ >; < σ > — USREDNENNOE PO WSEMU DETEKTORU ZNAˆENIE RMS[UMA.pROCEDURA PRODOLVALASX DO TEH POR, POKA NE BUDUT PROSMOTRENY WSE STRIPY DETEKTORA.pRI NAHOVDENII KLASTEROW ISPOLXZOWALISX NESKOLXKO KOMBINACIJ RAZMEROW tr1, tr2 Itr3 S CELX@ WYQWLENIQ NAIBOLEE OPTIMALXNOJ. dLQ DANNOGO SLUˆAQ — “TO NEPRERYWNYJSPEKTR β-ˆASTIC (ISTOˆNIK 90Sr), BYLI WYBRANY SLEDU@]IE ZNAˆENIQ KRITERIEW OTBORA:tr1=4, tr2=1.5, tr3=0.sLEDUET OTMETITX, ˆTO ISPOLXZUEMYJ NAMI KRITERIJ OTBORA SOSEDNIH STRIPOW W KLA-STER KRITIˆEN K WELIˆINE PARAMETRA tr2, WSLEDSTWIE ZAMETNOGO WZAIMOWLIQNIQ SOSEDNIHKANALOW ODNOGO USILITELXNOGO BLOKA, I NESKOLXKO ZAWY[AET ISTINNYJ RAZMER KLASTERA.w TABL. 2 PRIWEDENO NORMIROWANNOE RASPREDELENIE KLASTEROW PO IH RAZMERU DLQ DE-TEKTOROW S MEVSTRIPOWYM RASSTOQNIEM 25 I 50 MKM.5tABLICA 2. zAWISIMOSTX OTNOSITELXNOGO ˆISLA KLASTEROW OT IH RAZMERA.rASSTOQNIE MEVDU rAZMER KLASTERASTRIPAMI 1 2 3 4 5 6 725 0.3780 0.3876 0.1874 0.0378 0.0051 0.0016 0.000350 0.5250 0.3422 0.1189 0.0126 0.0015 — —rIS. 4. aMPLITUDNOE RASPREDELENIE SIGNALA (3-STRIPOWYE KLASTERY) I SOOTWETSTWU@]IE NORMI-ROWANNYE [UMOWYE RASPREDELENIQ (LEWYJ PIK) DLQ DETEKTORA S [AGOM 50 MKM (WERHNIJRISUNOK) I DLQ 25-MKM DETEKTORA (NIVNIJ RISUNOK).6aMPLITUDNYE RASPREDELENIQ SIGNALOW–OTKLIKOW DETEKTOROW S [AGOM 50 I 25 MKM,POLUˆENNYE POKANALXNYM SUMMIROWANIEM SIGNALOW W KLASTERAH, PRIWEDENY NA RIS. 4.dLQ SRAWNENIQ NA RISUNKE TAKVE PRIWEDENY NORMIROWANNYE NA PLO]ADX P˙EDESTALXNYERASPREDELENIQ W “TIH VE KLASTERAH.aPPROKSIMACIQ RASPREDELENIQ NA RIS. 4 PROWODILASX FUNKCIEJf(x) = F (x) +G(x),GDE F (x) =∫L(x+ y) ∗G(y) dy — SWERTKA RASPREDELENIQ lANDAU I NORMALXNOGO RASPRE-DELENIQ; G(x) — NORMALXNOE RASPREDELENIE.oTNO[ENIE signal/–umnA RIS. 5 POKAZANO ZNAˆENIE [UMA W ZAWISIMOSTI OT NOMERA STRIPA (DETEKTOR S [AGOM25 MKM). mOVNO WIDETX, ˆTO UROWENX [UMA W NEˆETNYH KANALAH NESKOLXKO WY[E, ˆEMW ˆETNYH. —TO QWLQETSQ SLEDSTWIEM TOGO, ˆTO ˆETNYE I NEˆETNYE STRIPY SKOMMUTIRO-WANY NA RAZLIˆNYE “KZEMPLQRY AMPLEX. aMPLITUDNOE RASPREDELENIE [UMA W KANALAHDETEKTORA PREDSTAWLENO NA RIS. 6.wELIˆINA OTNO[ENIQ signal/–um OPREDELQLASX DLQ SIGNALA W KAVDOM IZ KANALOW.rASPREDELENIQ OTNO[ENIQ signal/–um DLQ DETEKTOROW S [AGOM 25 I 50 MKM PpIWEDENYNA RIS. 7.rIS. 5. uROWENX [UMA KAK FUNKCIQ OT NOMERA STRIPA.7rIS. 6. –UMOWOE RASPREDELENIE WSEH KANALOW DLQ 25- I 50-MKM DETEKTOROW.8rIS. 7. rASPREDELENIE OTNO[ENIQ signal/–um U DETEKTOROW S [AGOM 25 I 50 MKM.9sREDNIE ZNAˆENIQ OTNO[ENIQ signal/–um SOSTAWLQ@T 7.97 I 9.12 DLQ 25- I 50-MKM DETEKTOROW SOOTWETSTWENNO. zNAˆENIQ RMS SIGNALA I [UMA, USREDNENNYE PO WSEMKANALAM DETEKTORA, PRIWEDENY W TABL. 3. iZ TABLICY WIDNO, ˆTO SREDNQQ WELIˆINA [UMAW KANALAH MNOGO MENX[E, ˆEM RMS SIGNALA, I SOSTAWLQET PRIBLIZITELXNO 3.98 I 2.83% OTSIGNALA DLQ 25 I 50 MKM SOOTWETSTWENNO. —TO OZNAˆAET, ˆTO [IRINA SIGNALA PRAKTIˆESKIPOLNOSTX@ OPREDELQETSQ FLUKTUACIQMI IONIZIROWANNYH POTERX W DETEKTORE.tABLICA 3. sREDNIE ZNAˆENIQ RMS SIGNALA I [UMA.rASSTOQNIE MEVDU STRIPAMI, MKM sREDNQQ WELIˆINA RMS [UMA W KANALAH RMS SIGNALA25 1.42 5.4950 1.35 6.71zAKL@ˆENIEpRO[ED[IE WHODNOE TESTIROWANIE MODULI POLUPROWODNIKOWYH DETEKTOROW BYLI SMON-TIROWANY W WER[INNOJ ˆASTI USTANOWKI swd-2 I USPE[NO OTRABOTALI WESENNIJ SEANS2001 GODA NA USKORITELE u70 ifw—.aWTORY BLAGODARNY PROFESSORU p.f. eRMOLOWU ZA POSTOQNNYJ INTERES I WSEMERNU@PODDERVKU NASTOQ]EJ RABOTY.sPISOK LITERATURY[1] Ardashev E.N. et al.– Preprint IHEP 96-98, Protvino, 1996.[2] aRDA[EW e.n. I DR. – pREPRINT niiqf mgu 99-28/586, mOSKWA, 1999.[3] bOGOL@BSKIJ m.‘. I DR. – pREPRINT ifw— 2000-23, pROTWINO, 2000.[4] aRDA[EW e.n. I DR. – pREPRINT ifw— 2001-31, pROTWINO, 2001.[5] wOROBXEW a.p. I DR. – pREPRINT ifw— 97-10, pROTWINO, 1997.[6] Beuville E. et al. – Preprint CERN-EF/89-9, 1989; NIM A288 (1990) 157.[7] bARANOWA n.w., bAN[INDVAGQN g.l., wORONIN a.g. I DR. – pREPRINT niiqf mgu95-43/407, mOSKWA, 1995.[8] Straver J., Toker O., Weilhammer P. et al. Preprint CERN-PPE/94-26, 1994.rUKOPISX POSTUPILA 20 SENTQBRQ 2001 GODA10s.n.gOLOWNQ I DR.tESTIROWANIE MODULEJ MIKROSTRIPOWYH DETEKTOROW USTANOWKI swd-2.oRIGINAL-MAKET PODGOTOWLEN S POMO]X@ SISTEMY LaTEX.rEDAKTOR n.w.eVELA. tEHNIˆESKIJ REDAKTOR n.w.oRLOWA.pODPISANO K PEˆATI 25.09.2001 G. fORMAT 60× 84/8. oFSETNAQ PEˆATX.pEˆ.L. 1,25. uˆ.-IZD.L. 1. tIRAV 130. zAKAZ 146. iNDEKS 3649.lr ß020498 17.04.97.gnc rf iNSTITUT FIZIKI WYSOKIH “NERGIJ142284, pROTWINO mOSKOWSKOJ OBL.iNDEKS 3649p r e p r i n t 2001–36, i f w —, 2001

Testing the Mikrostrips Detectors Nodules of SVD-2 Experiment

Testing the Mikrostrips Detectors Nodules of SVD-2 Experiment

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

CERN Document Server