Caractérisation des modules de détection silicium double-face à micropistes pour le trajectographe interne de l'expérience ALICE

Characterization of double-sided silicon strip detector for the ALICE inner tracking system

• Auteur / Autrice : Stéphane Plumeri
• Direction : Jean-Robert Lutz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique subatomique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Semiconducteurs

Détecteurs de rayonnement

Collisionneurs

Plasma quark-gluon

Résumé

L’expérience ALICE (A Large Ion Collider Experiment) permettra l’étude des collisions produites par le LHC (Large Hadron Collider), futur collisionneur installé au CERN. Cette expérience est principalement dédiée à l’étude des collisions d’ions lourds. Plusieurs détecteurs concentriques entourant le vertex primaire participent à la trajectographie des particules dans ALICE. L’ensemble de détection le plus proche du point d’interaction est le trajectographe interne, ou ITS (Inner Tracking System). L’ITS est composé de 6 couches de détection cylindriques concentriques. Le SSD (Silicon Strip Detector) d’ALICE représente les deux couches externes de l’ITS. Le SSD est constitué de 1 698 modules de détection frontaux. La conception des modules SSD est étroitement liée à la grande multiplicité de particules produites par les collisions d’ions lourds. Ces modules se composent d’une partie sensible en silicium et de son électronique de lecture associée. La première étape de la caractérisation des modules SSD a consistée à tester en faisceau les quatre premiers modules prototypes. L’analyse de ces tests a permis de vérifier les performances des modules (rapport signal sur bruit, résolution spatiale. . . ). Concernant la production, le protocole de test des modules a été décrit et l’analyse des données de ces tests a permis la caractérisation des modules produits. Le calibrage du banc de test a été évalué à l’aide de la détection de particules cosmiques. Enfin, une étude des corrélations entre pistes d’un même module a permis de mieux comprendre les caractéristiques du bruit de mode commun qui est un paramètre important qui influencera les performances du détecteur final.