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Der CMS Tracker

Die Aufgabe des CMS Tracker ist es, die Spuren der produzierten und teils sehr kurzlebigen Teilchen zu rekonstruieren. Da diese in nächster Nähe zum Kollisionspunkt sehr eng beisammen liegen und sich pro Sekunde etwa 800 Millionen Kollisionen ereignen, müssen hier ausgesprochen schnelle Sensoren mit einer guten Auflösung eingesetzt werden. Nur Silizium-Halbleiterdetektoren kommen dafür in Frage. Ähnlich einer Digitalkamera, die mit fingernagelgroßen Sensoren ausgestattet ist und ein zwei dimensionales Bild erzeugt, werden hier rund 25000 Sensoren schalenartig angeordnet (siehe Bild 1) um ein Bild in drei Dimensionen aufzunehmen. Diese Sensoren decken eine Fläche von 200 m2 ab, womit der CMS Tracker das bisher größte wissenschaftliche Gerät ist, das mit Halbleitertechnologie arbeitet.


Derzeit arbeitet die Gruppe an der Entwicklung von strahlenharten Sensoren der nächsten Generation für den neuen CMS Tracker. Diese zweite Phase des Experiments beginnt mit der Inbetriebnahme des High Luminosity (HL-LHC) ab ungefähr 2025. Der neue Detektor muss einer vielfach höheren Strahlenbelastung wiederstehen, wobei zehn Mal mehr Teilchenspuren entstehen als derzeit. Das genaue Konzept des Detektors wird im sogenannten Technical Design Report beschrieben welcher Ende 2017 veröffentlicht wird: The Phase-2 Upgrade of the CMS Tracker

Seit 2015 arbeitet die Gruppe zusätzlich an der Entwicklung von Siliziumsensoren für das High Granularity Calorimeter (HGC). Dieses ist ein Energiemesssystem welches ebenfalls für den Betrieb im CMS Experiment mit dem HL-LHC vorgesehen ist. Es wird mit einer innovativen Detektortechnologie basierend auf Siliziumsensoren arbeiten.

Alle Entwicklungen finden in unmittelbarer Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe für Detektorentwicklung statt. Gemeinsam haben diese beiden Gruppen die Gesamtverantwortung über die Entwicklung sowie die Serienherstellung der Sensoren innerhalb der Tracker und HGC Kollaborationen übernommen. Weiters ist der Gruppenleiter auch Teil des internationalen Management Teams des Trackers und somit mitverantwortlich für den Betrieb des aktuellen sowie den Neubau des neuen Detektors.