Entwicklung eines strahlenharten Controllers für das Kontrollsystem des ATLAS-Pixeldetektors am HL-LHC

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Der weltweit größte Protonenbeschleuniger, der Large Hadron Collider (= LHC) am CERN in Genf, ist seit 2009 in Betrieb. Das Upgrade des LHC zum High-Luminosity Large Hadron Collider (= HL-LHC) gilt der Suche nach neuer Physik bis hin zu sehr hohen Teilchen-Massen. Dabei stellt die Luminositätserhöhung die Detektorentwicklung vor eine Herausforderung, da sich die zu erwartenden Teilchenraten stark vergrößern werden. Eine Konsequenz daraus ist der komplette Neubau des ATLAS-Pixeldetektors, bei dem grundlegende Komponenten verändert werden. Aus diesem Grund muss ein neues Detektorkontrollsystem für den neuen Pixeldetektor aufgebaut werden. Aus dem Konzept für das zukünftige Detektorkontrollsystem geht hervor, dass Chipdesign für die DCS-Komponenten nötig wird, um eine sichere, strahlenharte und möglichst Material reduzierte DCS-Kommunikation zum Detektor aufzubauen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein digitales Chipdesign erstellt, das eine Controller Area Network Kommunikation (= CAN-Kommunikation) beinhaltet. Diese Komponente wird DCS-Controller genannt und gewährleistet zusammen mit dem DCS-Chip die sichere DCS-Datenübertragung für jeden Betriebsmodus des Pixeldetektors. Neben der Entwicklung des DCS-Controllers und der Verifikation der Funktionsfähigkeit wurden Messungen mit einem Protonenstrahl am Paul Scherrer Institut in der Schweiz durchgeführt, die bestätigen, dass die fehlerfreie Datenübertragung auch in der erwarteten Strahlungsumgebung für den HL-LHC gegeben ist.

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Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultäten und Einrichtungen:
Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften » Physik » Dissertationen
Dewey Dezimal-Klassifikation:
500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik » 530 Physik
Sprache:
Deutsch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Dateien geändert am:
22.01.2018
Datum der Promotion:
30.01.2013
Medientyp:
Text