BELLE II. Pixel detector, software and first data analyses. Final report
Description
The funding project 05H19MGKB1 was carried out in the Belle II research network in close collaboration and coordination with the network partners. For the upgrade of the Belle II detector, a new pixel detector was developed using DEPFET technology, which is designed to precisely measure the tracks of charged particles in the immediate vicinity of the interaction point. After a test phase in 2018, in which 4 pixel modules were installed in the experiment, the PXD was put into operation at the beginning of the funding period and has been running successfully in the Belle II experiment ever since. The focus of activities in Göttingen during the reporting period of the funding period was on three sub-aspects: Systematic investigations of the irradiation of final modules in order to reproduce the shifts in threshold voltages measured at the KEK. For this purpose, modules were gradually irradiated with a total dose of 200 kGray, which corresponds to the expected dose of around 7-10 years. A test beam campaign in the electron beam at DESY confirmed that the irradiation does not impair the efficiency of the module if the gate voltage is correctly optimized. The working group developed a cross-calibration method to determine the total ionizing dose using the pixel data and the data from the diamond sensors of the beam monitoring. It was shown that the latter significantly underestimated the radiation dose. - Göttingen developed the Slow Control software for calibrating the pixel modules. This was further developed so that the entire process is automated, which also allows non-experts to take over detector layers. - First analyses of the Belle II data with regard to semileptonic B decays. - Successful completion with publications of the last Belle data analyses. In summary, it can be stated that the goals set were achieved in the reporting period. Despite the difficulties due to the pandemic, the PXD was operated successfully.
Abstract (German)
Das F#Latin Small Letter O With Diaeresis#rdervorhaben 05H19MGKB1 wurde im Forschungsverbund Belle II in enger Kollaboration und Abstimmung mit den Verbundpartnern durchgef#Latin Small Letter U With Diaeresis#hrt. F#Latin Small Letter U With Diaeresis#r den Upgrade des Belle II Detektors wurde ein neuer Pixeldetektor in DEPFET Technologie entwickelt, der die Spuren geladener Teilchen in direkter N#Latin Small Letter A With Diaeresis#he zum Wechselwirkungspunkt pr#Latin Small Letter A With Diaeresis#zise vermessen soll. Nach einer Testphase 2018, in der 4 Pixelmodule im Experiment eingebaut waren, wurde zum Beginn der F#Latin Small Letter O With Diaeresis#rderperiode der PXD in Betrieb genommen und l#Latin Small Letter A With Diaeresis#uft seitdem erfolgreich im Belle II Experiment. Der Schwerpunkt der Aktivit#Latin Small Letter A With Diaeresis#ten in G#Latin Small Letter O With Diaeresis#ttingen lag im Berichtszeitraum der F#Latin Small Letter O With Diaeresis#rderperiode auf drei Teilaspekten: Systematische Untersuchungen der Bestrahlung von finalen Modulen, um die am KEK gemessenen Verschiebungen der Schwellenspannungen nachzuvollziehen. Dazu wurden Module schrittweise mit einer Gesamtdosis von 200 kGray bestrahlt, was der erwarteten Dosis von etwa 7-10 Jahren entspricht. Mittels einer Teststrahlkampagne im Elektronstrahl am DESY konnte best#Latin Small Letter A With Diaeresis#tigt werden, dass die Bestrahlung bei korrekter Optimierung der Gate-Spannung die Effizienz des Moduls nicht verschlechtert. In der Arbeitsgruppe wurde eine Methode der cross-Kalibration entwickelt, um die Total Ionizing Dose mittels der Pixeldaten und der Daten der Diamantsensoren des Strahlmonitorings zu ermitteln. Es zeigte sich, dass letztere die Strahlendosis erheblich untersch#Latin Small Letter A With Diaeresis#tzen. - G#Latin Small Letter O With Diaeresis#ttingen entwickelte die Slow Control Software f#Latin Small Letter U With Diaeresis#r die Kalibration der Pixelmodule. Diese wurde weiterentwickelt, so dass der gesamte Prozess automatisiert abl#Latin Small Letter A With Diaeresis#uft, was auch Nicht-Experten erlaubt, Detektorschichten zu #Latin Small Letter U With Diaeresis#bernehmen. - Erste Analysen der Belle II Daten im Hinblick auf semileptonische B Zerf#Latin Small Letter A With Diaeresis#lle. - Erfolgreicher Abschluss mit Publikationen der letzten Belle Datenanalysen. Zusammenfassend l#Latin Small Letter A With Diaeresis#sst sich feststellen, dass die gesetzten Ziele im Berichtszeitraum erreicht wurden. Trotz der Schwierigkeiten aufgrund der Pandemie wurde der PXD erfolgreich betrieben.Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- BELLE II. Pixeldetektor, Software und erste Datenanalysen. Schlussbericht
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 19 p.
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- Subject category
- S46: INSTRUMENTATION RELATED TO NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- BEAM MONITORING; CHARGED PARTICLES; COMPUTER CODES; DATA ANALYSIS; DESY; ELECTRON BEAMS; IRRADIATION; KEK; PARTICLE DECAY; PARTICLE TRACKS; RADIATION DOSES
- Descriptors DEC
- ACCELERATORS; BEAMS; CYCLIC ACCELERATORS; DATA PROCESSING; DECAY; DOSES; JAPANESE ORGANIZATIONS; LEPTON BEAMS; MONITORING; NATIONAL ORGANIZATIONS; PARTICLE BEAMS; PROCESSING; SYNCHROTRONS
Optional Information
- Contract/Grant/Project number
- Foerderkennzeichen BMBF 05H19MGKB1
- Funding organization
- Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Bonn (Germany)