Promotionsvortrag von Holger Stevens

Diese Arbeit präsentiert Studien bezüglich des LHCb Detektor upgrades für den LHC Run III. Fast der gesamte Detektor wird erneuert, um von den geänderten Strahlbedingungen zu profitieren. Zwei der Hauptänderungen sind die fünffache instantane Luminosität und der ausschließlich softwarebasierte trigger. Aufgrund der höheren Luminosität erhöht sich die Spurdichte. Deshalb werden Komponenten mit höheren Granularität verwendet wovon eine der SciFi tracker ist. Dieser besteht aus 250 μm dicken szintillierenden Fasern. Die Lichtausbeute der Fasern verringert sich durch Strahlenschäden und natürlicher Materialalterung. Diese Effekte wurden der Detektorsimulation hinzugefügt. Dadurch kann die Spurfindungseffizienz des SciFi trackers für die gesamte geplante Laufzeit simuliert werden. Die erste Stufe des LHCb Software triggers reduziert die Eingangsdatenrate von 40 Tbit s−1 um einen Faktor 40. Die notwendigen Berechnungen sind parallelisierbar und deshalb für eine GPU basierte Implementierung geeignet. Eine GPU Version des SciFi hit Dekodierers wurde, während des Prozesses zur Änderung der grundsätzlichen Architektur von CPU zu GPU, implementiert. Der LHCb Detektor verfügt über ein Diamantsensor basiertes Sicherheitssystem, welches den LHC Strahl überwacht. Dieses System wird parallel zum Detektor erneuert. Messungen bezüglich der Diamantsensor Effizienz Charakterisierung mittels einer Strontium Quelle werden vorgestellt.