Dissertation: Commissioning of the Front-End Electronics of the LHCb Scintillating Fibre Tracker
https://cds.cern.ch/record/2810671
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\section*{Abstract}
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Between 2019 and 2022, the \lhcbexperiment{} has undergone a major upgrade.
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It enables the detector to be operated at an increased luminosity and to be read out at \qty{40}{\mega\hertz} corresponding to the proton bunch crossing rate at the LHC.
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In the course of the upgrade, the tracking stations downstream of the magnet have been replaced by a tracker made of scintillating fibres.
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With a fibre diameter of \qty{250}{\micro\meter}, silicon photomultiplier readout and custom front-end electronics, it is well suited for the conditions of the next data taking period.
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The front-end electronics of the Scintillating Fibre (SciFi) Tracker follow a modular design and have been optimised for the detector readout at \qty{40}{\mega\hertz}.
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Before being installed in the upgraded \lhcbexperiment{}, every component is thoroughly tested as part of a detailed commissioning procedure.
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This thesis describes the process of the commissioning and presents the results of a large fraction of the detector.
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Along with further performance studies, it could be shown that even on large scales the SciFi front-end electronics meets very high quality standards.
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\section*{Kurzfassung}
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In den Jahren zwischen 2019 und 2022 wurde das LHCb Experiment einem umfassenden Upgrade unterzogen.
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Dieses ermöglicht den Betrieb des Detektors bei erhöhter Luminosität, sowie die Auslesung der Daten bei einer Rate von \qty{40}{\mega\hertz}, was der Protonkollisionsrate am LHC entspricht.
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Im Zuge des Upgrades wurden die Hauptspurkammern hinter dem Magneten mit einem neuen Detektor ersetzt, der auf szintillierenden Fasern basiert.
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Mit einem Faserdurchmesser von \qty{250}{\micro\meter} und einer Auslese mittels Silizium Photovervielfachern und maßgeschneideter Elektronik ist der Detektor gut für die neuen Bedingungen gerüstet.
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Die Ausleseelektronik des Scintillating Fibre (SciFi) Trackers ist modular aufgebaut und wurde speziell für die Ausleserate von \qty{40}{\mega\hertz} entwickelt.
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Vor dem Einbau im LHCb Experiment im Zuge des Upgrades wird jede Komponente in einem detaillierten Inbetriebnahmeverfahren sorgfältig getestet.
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Diese Prozedur wird im Rahmen dieser Arbeit besprochen, sowie die Testergebnisse eines Großteils des Detektors vorgestellt.
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Zusammen mit weiterführenden Studien konnte gezeigt werden, dass die Ausleseelektronik des SciFi Trackers auch in großen Stückzahlen sehr hohen Qualitätsanforderungen genügt.
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