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Phase-2 VXD erfolgreich in Belle II installiert

Am 18. November wurde der sogenannte Phase-2 VXD erfolgreich in den Belle II-Detektor am japanischen Labor für Teilchenphysik KEK eingebaut und in den darauffolgenden Tagen verkabelt und erfolgreich getestet. Das Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften hat den Siliziumstreifendetektor SVD (den äußeren Teil des VXD) entworfen und leitet heute die Kollaboration für dessen Bau und Installation.

Beim Phase-2 VXD handelt es sich um eine reduzierte Version des Belle II-Vertexdetektors, die nur während des Testbetriebes des SuperKEKB-Beschleunigers vom November 2017 bis zum Juli 2018 verwendet wird. Dieser Detektor enthält 2 Pixel- und 4 Siliziumstreifen-Module und entspricht damit ca. einem Achtel des endgültigen Vertexdetektors. Im freien Volumen sind zusätzliche Detektoren installiert, die die Strahlung während des Beschleunigerbetriebes vermessen. Ziel des SuperKEKB-Testbetriebes und des Phase-2 VXD ist es, sicherzustellen, dass der endgültige Vertexdetektor gefahrlos eingebaut und betrieben werden kann, ohne dass Strahlenschäden im Detektor auftreten.

Die Inbetriebnahme des SuperKEKB-Beschleunigers erfolgt in mehreren Schritten: Ein erster Testbetrieb (Phase 1) hat im ersten Halbjahr 2016 stattgefunden und diente nur einer groben Überprüfung der Anlage, da noch wesentliche Komponenten der Maschine fehlten. In der jetzt beginnenden Phase 2 ist der Beschleuniger technisch komplett, d.h. der Nebenring für die Kühlung des Positron-Strahles und die finalen Quadrupol-Magnete (QCS) für die Nanobeam-Kollisionen sind installiert. Erste Elektron-Positron-Kollisionen erwarten wir für den März 2018. Bis zum Ende des Phase 2-Betriebes (Juli 2018) wird die Luminosität kontinuierlich gesteigert und soll dabei auch den Wert der Vorgängermaschine KEKB übertreffen. Erste Physik-Resultate sind damit möglich. Der Vollbetrieb von SuperKEKB (Phase 3) ist ab Jänner 2019 geplant.

Parallel zum Bau von SuperKEKB wurde auch die Installation der verschiedenen Sub-Detektoren abgeschlossen. Der letzte Schritt war die jetzt erfolgte Installation des VXD, der die Teilchenbahnen in unmittelbarer Nähe des Kollisionspunktes vermessen wird. Während der äußere Detektor bereits endgültig ist, ist der Phase 2-VXD nur eine reduzierte Version des endgültigen Instrumentes. Dies liegt daran, dass man erst die Strahlung in unmittelbarer Nähe der Kollisionen ausreichend verstehen muss, um den Einbau des teuren Detektors verantworten zu können.

Das Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften hat den Siliziumstreifendetektor SVD (den äußeren Teil des VXD) entworfen und leitet heute die Kollaboration für dessen Bau und Installation. Die sogenannte Lage 5 wurde vollständig in Wien gefertigt, ebenso die gesamte Ausleseelektronik des SVD. Detektormodule wurden außerdem von Gruppen in Pisa, Melbourne, Mumbai und Tokio produziert.