KIP-Veröffentlichungen

Bei zukünftigen Collider-Experimenten, wie dem International Linear Collider (ILC) oder dem Compact Linear Collider (CLIC) ist zur Separation hochenergetischer hadronischer Jets eine Energieauflösung von σ(E)/E = 30 %/ sqrt{E_{Jet} [GeV]} nötig. Um dies zu erreichen, wird für Hadronenkalorimeter eine hochgranulare Bauweise gewählt. Die CALICE - Kollaboration entwickelt u. a. das Analoge hadronische Kalorimeter (AHCAL) für den ILC, welches aus Szintillator-Kacheln und Siliziumphotomultipliern (SiPMs) aufgebaut sein wird. Dieser Detektor wird aus mehr als 8 × 106 dieser Module bestehen. Um den sicheren und stabilen Betrieb des Detektors zu gewährleisten, ist eine vorherige Charakterisierung der einzelnen Module notwendig. Die Durchführbarkeit dieser Tests für eine so große Anzahl an Modulen innerhalb eines angemessen Zeitraums wurde in dieser Master-Arbeit untersucht. Deshalb wurde ein erstes System, der Heidelberger Large Tile Tester HLTT, zur gleichzeitigen Analyse von 216 Modulen geplant und aufgebaut. Dieses System erlaubt die Charakterisierung der 8 × 10⁶ Module innerhalb von zwei Jahren. Da es in großen Detektoren zu Temperaturunterschieden kommen kann, wurde ein weiteres System entwickelt, um die Temperaturabhängigkeit der Module zu untersuchen. Mit diesem ist es möglich, zwölf Module gleichzeitig bei verschiedenen Temperaturen auszulesen. Die Temperaturabhängigkeiten von ∼ 150 Modulen wurden untersucht.

At future collider experiments, like at the International Linear Collider (ILC) or at the Compact Linear Collider (CLIC) it is required to separate high-energetic hadronic jets in the calorimeters with a resolution of σ(E)/E = 30 %/ \sqrt{E_{Jet} [GeV]}. Therefore a highly granular design of the hadronic calorimeters is chosen. In the framework of the CALICE collaboration, working at the construction and the design of the Analog Hadronic CALorimeter (AHCAL) for the ILC, a large number of modules will be utilised, consisting of scintillating tiles and silicon photomultipliers (SiPMs). The whole detector will be built of more than 8 × 10⁶ modules. To ensure a stable operation it is mandatory to characterize each module before installation. The feasibility of a characterization of such a large number of modules within a reasonable time scale is studied in this master thesis. Therefore, a large tile testing system (Heidelberg Large Tile Tester HLTT) has been planned and constructed for the simultaneous readout of 216 modules. This system should allow the test of 8 × 10⁶ modules within two years. One aspect to be considered is the temperature behaviour of the modules with respect to the temperature differences in such a large detector. In this thesis, a characterization system for temperature studies has been developed for simultaneous characterization of twelve modules at different temperatures. In total, the temperature dependencies of ∼ 150 modules have been determined.