Promotionsvortrag von Martin Bieker

Experimente an Teilchenbeschleunigern, wie dem Large Hadron Collider (LHC), sind Beschädigungsrisiken durch die hochenergetischen Strahlen ausgesetzt. Daher wird das LHCb-Experiment am LHC durch den Beam Conditions Monitor (BCM) geschützt. Mithilfe von Diamantsensoren misst dieses Sicherheitssystem den Teilchenfluss an zwei Orten in der Nähe des Interaktionspunkts. Überschreiten die Messwerte ein sicheres Niveau, löst der BCM automatisch eine Extraktion der LHC-Strahlen aus. In den Jahren 2018 bis 2022 hat der LHCb-Detektor ein Upgrade erhalten. Infolgedessen musste der BCM an die verfünfachte instantane Luminosität und die veränderte Detektorgeometrie angepasst werden. Außerdem wird die bestehende Ausleseelektronik des BCM wegen eines experimentweiten Austauschs der Datennahmehardware nicht mehr unterstützt. In dieser Arbeit wird das Machine Interface Beam Abort (MIBAD) System für den Betrieb des BCMs nach dem Upgrade vorgestellt. Alle Aspekte der Entwicklung, also Hardware, Firmware und Software werden behandelt. Den Schwerpunkt der Arbeit bildet die Implementierung der Routine für die Bewertung der Stahlqualität mit programmierbaren Logikbausteinen. Für diese Kernkomponente des Strahlüberwachungssystems werden strenge Anforderungen bezüglich Verlässlichkeit und Verfügbarkeit gestellt. In Hinblick auf die Testphase und die ersten Monate im Produktivbetrieb wurden diese Ziele erreicht. Seit Juni 2023 schützt der BCM mit der MIBAD Ausleseelektronik den LHCb Detektor.

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