English Title: Alignment of the HERA-B Vertexdetektor

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Abstract

Diese Arbeit behandelt die Alignierung des HERA-B Vertexdetektors, der aus insgesamt 64 hochauflösenden Silizium-Streifendetektoren besteht, die über 2 m Länge verteilt sind und von denen 16 Gruppen in jeweils 2 Achsen mit einer gemessenen Reproduzierbarkeit von besser als 2 mym motorisch verfahrbar sind. Die Alignierung beruht auf der Minimalisierung der Residuen der im Vertexdetektor eigenständig rekonstruierten Teilchenspuren. Das zweistufige System zur Alignierung benötigt keinerlei Information von den übrigen Spurmeßsystemen und insbesondere keine Kenntnis des Impulses einer Spur. Prüf- und Filtermethoden stellen sicher, daß Daten ausreichender Qualität für die Alignierung vorliegen, wobei eine Kontrolle der Datenqualität während der Datennahme in Echtzeit möglich ist. Hierzu finden Methoden der robusten Statistik Anwendung. Ausgehend von der Kenntnis der Position von zwei doppelseitigen Detektoren werden in der ersten Stufe zunächst die transversalen Koordinaten der Detektoren korrigiert, wodurch die Spurrekonstruktion im gesamten Vertexdetektor ermöglicht wird. In der zweiten Stufe der Alignierung werden - abhängig von der Einbaulage des jeweiligen Detektors - typische Unsicherheiten von 2 - 7 mym in den transversalen und von 50 - 250 mym in den longitudinalen Koordinaten erreicht; für die Stereowinkel ergeben sich 0,2 - 0,8 mRad. Mit dem alignierten Detektor führt die Analyse von J/Psi->my+ my--Zerfällen auf eine longitudinale Auflösung von 700 µm für Myonspuren mit hohem Impuls. Die Analyse von Ks-Zerfällen erlaubt die Bestimmung des für die Vielfachstreuung verantwortlichen mittleren Materialbudgets von 1 - 2 einer Strahlungslänge.

Translation of abstract (English)

The alignment of the HERA-B vertex-detector consisting of 64 high-resolution silicon-micro-strip- detectors distributed over a length of 2m is described. 16 groups of detectors are movable in two axis and can be positioned with a measured reproducibility of better than 2mym. The alignment is based on minimizing track-residuals where the tracks are reconstructed exclusively in the vertexdetector. The two-step alignment procedure does not require any information from the central tracker, and in particular no momentum information. Test- and filter-routines were developed to select data of reasonable quality for the alignment. Those can in addition be used for on-line quality-control of incoming data. Methods of robust statistics are used. In the first step of the alignment the assumed knowledge of the positions of two double-sided detectors is used to correct the lateral coordinates of the other detectors. In the second step uncertainties of typically 2 - 7 mym for the transversal and of 50 - 250 mym for the longitudinal coordinates are achieved, depending on the individual detector position in the system. For the stereo-angles the remaining uncertainties are 0,2 - 0,8 mrad. The analysis of J/Psi->my+ my- decays shows a longitudinal resolution of 700 mym for high-momentum myon-tracks. From the analysis of Ks decays the mean amount of material traversed was determined to be 1 - 2 of a radiation length.