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Kurzfassung - Abstract

Der Transition Radiation Tracker (TRT) ist ein wesentlicher Teil des Teilchendetektors ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS). Seine rund 420,000, auf ein Volumen von etwa 22 m ³ verteilten, detektierenden Elemente erzeugen bei einer Ereignisrate von 40 MHz rund 20 TBit pro Sekunde. Diese Datenmenge muß 100 m weit von der Elektronik innerhalb des Detektors in die Außenwelt gebracht werden, um weiterverarbeitet werden zu können.

Die Aufgabe dieser Dissertation ist die Gewährleistung der Integrität der Daten und der Elektromagnetischen Verträglichkeit innerhalb des TRT sowie gegenüber seiner aggressiven Umgebung.

Die elektromagnetische Umwelt von Teilchendetektoren der Hochenergiephysik ist nicht nur durch hohe Datenraten und Komplexität gekennzeichnet. Verschärfend kommen hohe Empfindlichkeit der Detektorelemente und ihrer Vorverstärker, begrenztes Platzangebot, begrenzt möglicher Materialeinsatz, hohe Radioaktivität und große statische Magnetfelder hinzu. Spezielles Design ist nötig, um den Nachteil auszugleichen, viele Standardmaßnahmen der Industrie nicht verwenden zu können.

 

Abstract

The Transition Radiation Tracker (TRT) is a sub detector of the particle detector ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS). About 420,000 detecting elements are distributed over 22 m ³ . They produce each second approximately 20 Tbit of data which has to be transferred from the front-end electronics inside the detector to the back-end electronics outside the detector for further processing.

The task of this thesis is to guarantee the integrity of the signals and the electromagnetic compatibility inside the TRT as well as to the aggressive surroundings.

The electromagnetic environment of particle detectors in high-energy physics adds special constraints to the high data rates and the high complexity: high sensibility of the detecting elements and their pre amplifiers, confined space, limited material budget, a radioactive environment, and high static magnetic fields. Thus many industrial standard measures have to be abandoned. Special design is essential to compensate this disadvantage.