1 - ATLAS

LHC ( Large Hadron Collider ) er en proton-proton kollisjonsmaskin som skal bygges i den eksisterende LEP-tunnellen på CERN. Hovedmålet med denne maskinen er søk etter Higgsbosoner, studier av Higgs-mekanismen, supersymmetriske modeller, CP-bruddet i b-kvark systemer og ikke minst søke etter nye fenomener utenfor Standardmodellen. To proton-proton eksperimenter skal installeres ved denne akseleratoren. Gruppen deltar i ett av dem, ATLAS. ATLAS er oppdelt i flere subdetektor-system og i samarbeid med SINTEF-SI og Universitetet i Bergen deltar gruppa i konstruksjon og design av en silisium spordetektor for ATLAS. Dette subsystemet kalles SCT (Semiconductor Tracker). Iløpet av en to-års periode skal det bygges en større prototype av denne detektoren og UiO har en sentral posisjon i dette arbeidet som omfatter samarbeid med grupper fra europiske, amerikanske og japanske universiteter.

Vårt arbeid innen ATLAS er tilknyttet overflatemontasje, silisium mikrosystem-sammensetning, silisiumsensor-utvikling, kjøling samt utvikling av utlesning-systemer for silisium-detektoren. Systemene bygges og testes ved UiO og installeres siden i teststråle ved CERN. Hovedfags-oppgaver tilknyttet ATLAS prosjektet kan av denne grunn tilpasses studentens interesse og bakgrunn til å innebære hardware, software eller analyse av teststråle-data. Det vil være mulig å knytte oppgavene opp mot eksterne grupper som digitalteknikk ved IFI, SINTEF/SI eller industri.

Innen LHC prosjektet er allerede et betydelig antall dr.scient og hovedfag-studenter involvert derav de fleste har måleteknisk bakgrunn. Vi har bygget opp en omfattende rentrom og lab-virksomhet tilknyttet de eksperimentelle utfordringer som er beskrevet nedenfor. Lengre opphold ved CERN vil i enkelte tilfeller være ønskelig og/eller nødvendig.

Prosjektene kan deles i 4 grupper :

• Studier, simulering av silisiumstripesensorer. Vi utvikler strålingsharde silisiumsensorer i samarbeid med SINTEF/SI og Univ. i Bergen. Disse sensorene måler partikkelposisjoner med stor presisjon og høy effektivitet. Hovedfagsprosjektene er tilknyttet simulerings-studier av disse sensorene, design samt utførlig testing av dem i lab. og ved CERN. Oppgaver tilknyttet disse testene krever endel fundamental elektronikk-kunnskap og evne til å jobbe selvstendig med avansert apparatur. På sikt vil disse sensorene inkluderes i større prototypesystemer (se nedenfor). Det kan være aktuelt å utføre noen av disse prosjektene ved SINTEF/SI. Kontaktperson: S.Stapnes.

• Hybriddesign og moduleutvikling. I samarbeid med Univ. i Liverpool, Uppsala, LBL og CERN utvikler vi en hybrid for sammensetning av et lite detektorsystem for testing av elektronikk og installasjon i test-stråle ved CERN. Hovedmålsetningen er å operere et slikt system over flere uker, måle effektivitet og signal/støy egenskaper og utvikle kontrollsystemer og utlesningsystemer for disse modulene. Hovedfags-arbeidet kan rettes mot hybriddesign eller operasjon av modulene og vil inneholde en blanding av software og hardwareutvikling. Vi vil også kunne tilby prosjekter som er tilknyttet mekanisk sammensetning, presis montering og bygging av et komplett system bestående av sensorer og hybrider med integrert elektronikk. Termisk og mekanisk tilpasning er et av hovedproblemene for et slikt mikrosystem. Ved Fysisk Institutt er et rentrom bygget opp med utstyr for konstruksjon av slike systemer og gruppen har også et elektronikk testlaboratorium for testing av slike mikrosystemer. Kontaktpersoner: A.L.Read, S.Stapnes.

• Lab og teststråle målinger av integrerte detektor-systemer. Modulene ovenfor skal testes, installeres og leses ut i en teststråle og det kan tilbys flere oppgaver i forbindelse med data-innsamling og analyse av data fra disse modulene. Større prototypesystemer bestående av 20-100 komplette moduler skal installeres og opereres på CERN - i noen tilfeller sammen med et strå-kammer og et kalorimeter. Det kan defineres en rekke spennende oppgaver innen dette prosjektet tilknyttet system-kontroll, utlesning og data-analyse. Kontaktperson : S.Stapnes.

• Kjølestudier for ATLAS silisium detektor. Det kan tilbys oppgaver i samarbeid med SINTEF/SI for studier av kjølesystemer for integrert elektronikk og silisium sensorsystemer. Avansert pakketeknikk, material-studier, studier av termisk stabilitet og ledningsevne er stikkord for denne typen oppgaven. Målsetningen er å utvikle lav-masse systemer for strålingsdeteksjon der bærestrukturen skal ha minimal innvirkning på partiklene. Nye avanserte kjølesystemer basert på faseoverganger (isvæske eller væskegass) utvikles. Samarbeid med SINTEF kan være aktuelt også for denne oppgaven. Kontaktpersoner : H.Kristiansen, S.Stapnes

Oppdatert 2.5.98 av k.m.danielsen@fys.uio.no