Semiconductor detectors and their applications

Knodel, Valerie Vanessa

Semiconductor detectors and their applications

dc.contributor.advisor	Kröninger, Kevin
dc.contributor.author	Knodel, Valerie Vanessa
dc.contributor.referee	Rhode, Wolfgang
dc.date.accepted	2025-04-22
dc.date.accessioned	2025-07-18T05:44:53Z
dc.date.available	2025-07-18T05:44:53Z
dc.date.issued	2024
dc.description.abstract	Semiconductor detectors have long been used in high-energy particle physics. Due to continuous improvements of experiments, more efficient sensors are required. The characterisation of different sensors is presented in this thesis in order to estimate the quality of the delivered sensors. This study supports the decision to select the final manufacturers. Both investigated manufacturers are qualified to produce sensors for the ATLAS experiment. Knowledge of silicon sensors is also useful for medical applications. In this thesis, fast silicon sensors are characterised to be useful for a time-of-flight system in order to measure the energy of traversing particles. For this purpose, the time resolution of different sensors is systematically investigated at the TU Dortmund University and new analysis methods are developed. Finally, the design and construction of a prototype is presented as well as first measurements under real conditions in the proton beam of a treatment facility.	en
dc.description.abstract	Halbleiterdetektoren werden seit langem in der Hochenergie-Teilchenphysik eingesetzt. Durch die ständige Erweiterung der Experimente werden immer leistungsfähigere Sensoren benötigt. In dieser Arbeit wird die Charakterisierung verschiedener Sensoren gezeigt, um die Qualität der gelieferten Sensoren beurteilen zu können. Dies dient als Unterstützung bei der endgültigen Auswahl der Hersteller. Beide untersuchten Hersteller wurden für die Herstellung von Sensoren für das ATLAS Experiment qualifiziert. Das Wissen über Siliziumsensoren kann auch für medizinisch-physikalische Anwendungen genutzt werden. In dieser Arbeit wurde für schnelle Siliziumsensoren bestätigt, dass sie in einem Flugzeitmesssystem zur Bestimmung der Energie von durchfliegenden Teilchen eingesetzt werden können. Dazu wurden an der TU Dortmund systematisch die Zeitauflösung verschiedener Sensoren untersucht und neue Auswertungsverfahren entwickelt. Zum Schluss werden die Planung und der Bau eines Prototyps sowie erste Messungen unter realen Bedingungen im Protonenstrahl einer Behandlungsanlage vorgestellt.	de
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/2003/43810
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-25584
dc.language.iso	en
dc.subject	Teilchenphysik	de
dc.subject	Detektorphysik	de
dc.subject	Siliziumsensor	de
dc.subject	Pixelsensor	de
dc.subject	CERN	de
dc.subject	HL-LHC	de
dc.subject	ATLAS	de
dc.subject	ITk	de
dc.subject	Wissenstransfer	de
dc.subject	Hochenergiephysik	de
dc.subject	Strahlentherapie	de
dc.subject.ddc	530
dc.title	Semiconductor detectors and their applications	en
dc.title.alternative	From high-energy physics experiments to proton therapy	en
dc.type	Text
dc.type.publicationtype	PhDThesis
dcterms.accessRights	open access
eldorado.secondarypublication	false

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