摘要:将在ATLAS实验中安装高粒度定时检测器(HGTD),以减轻大型强子撞机(LHC)在CERN的高光度(HL)期间的堆积效应。低增益雪崩探测器(LGADS)将提供颗粒到HGTD的到达时间的高精度测量值,从而改善粒子范围的分配。为了应对高辐射环境,通过在增益层中添加碳来优化LGAD,从而降低了照射后的受体去除率。来自不同供应商的几种富含碳的LGAD传感器的性能,并以1.5和2的高流量进行照射。5×10 15 N EQ /cm 2,在2021年和2022年的横梁测试活动中已在Cern SPS和Desy中进行了测量。本文介绍了与示波器记录的数据获得的结果,该示波器与光束望远镜同步,该示波器在几μm的分辨率内提供了粒子位置信息。提出了收集的电荷,时间分辨率和效率测量值。此外,还研究了效率均匀性,这是入射粒子在传感器垫中的位置的函数。
堆积作用的显著增加是高亮度 (HL) LHC 运行阶段物理项目面临的主要实验挑战之一。作为 ATLAS 升级计划的一部分,高粒度计时探测器 (HGTD) 旨在减轻前向区域的堆积效应并测量每束团的光度。HGTD 基于低增益雪崩探测器 (LGAD) 技术,覆盖 2.4 到 4.0 之间的伪快速度区域,将提供高精度计时信息,以区分在空间上靠近但在时间上相隔很远的碰撞。除了具有抗辐射功能外,LGAD 传感器还应在寿命开始时为最小电离粒子提供每轨 30 ps 的时间分辨率,在 HL-LHC 运行结束时增加到 75 ps。本文介绍了 2021-2022 年 CERN SPS 和 DESY 使用测试光束研究的来自不同供应商的几种辐照 LGAD 的性能。这项研究涵盖了 LGAD 在收集电荷、时间分辨率和命中效率方面的有希望的结果。在大多数情况下,对于高辐照传感器(2.5 × 10 15 n eq / cm 2 ),测量的时间分辨率小于 50 ps。