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。
欧洲核子研究中心大型强子对撞机 (LHC) 上的紧凑型μ子螺线管 (CMS) 探测器正在进行大规模升级,以应对高亮度 LHC (HL-LHC) 的严苛条件。CMS 中的新型定时探测器将测量最小电离粒子 (MIP),时间分辨率为每次命中 ∼ 40-50 ps,覆盖率高达 | η | =3。来自此 MIP 定时探测器 (MTD) 的精确时间信息将降低 HL-LHC 预计的高水平堆积的影响,并为 CMS 探测器带来新的独特功能。MTD 的端盖区域称为端盖定时层 (ETL),必须承受高通量,这促使人们使用具有快速电荷收集功能的薄型耐辐射硅传感器。因此,ETL 将配备硅低增益雪崩二极管 (LGAD),覆盖高辐射伪快速度区域 1.6 < | η | < 3.0。LGAD 将使用 ETROC 读出芯片读出,该芯片专为精确计时测量而设计。我们将介绍 ETL 探测器的广泛发展和进展,从传感器到读出电子设备、机械设计和系统测试计划。此外,我们将展示测试光束结果,这些结果证明了所需的时间分辨率。
摘要:在过去的几年中,在多次光束测试活动中观察到,当在比实验室测试期间安全操作电压低得多的电压下操作时,辐照的 LGAD 传感器会断裂,并留下典型的星形烧痕。本文提出的研究旨在确定这些传感器可以承受的安全工作电压。作为 ATLAS 高粒度定时探测器 (HGTD) 光束测试的一部分,来自不同制造商的许多辐照传感器在两个测试光束设施 DESY(汉堡)和 CERN-SPS(日内瓦)中进行了测试。将样品放置在光束中并长时间保持在偏压下,以使每个传感器上穿过的粒子数量达到最高。两次光束测试都得出了类似的结论,即当传感器中的平均电场大于 12 V/μm 时,这些破坏性事件就会开始发生。
摘要:ALTIROC2 是一款 225 通道 ASIC,采用 CMOS 130 nm 设计,用于读取 ATLAS HGTD(高粒度定时探测器)的 15 x 15 矩阵 1.3 mm x 1.3 mm 低增益雪崩二极管 (LGAD)。传感器及其读出电子设备的目标组合时间分辨率为 35 ps/hit(初始)至 65 ps/hit(工作寿命结束)。每个 ASIC 通道都集成了一个高速前置放大器,后接一个高速鉴别器和两个 TDC,用于到达时间和超阈值时间测量以及本地存储器。该前端必须表现出极低的抖动噪声,同时保持每通道低于 4.5 mW 的功耗。本会议论文总结了 ASIC 架构、与模拟相比的测量性能以及 ATLAS HGTD 实验的要求。
摘要:在过去的几年中,在多次光束测试活动中观察到,当在比实验室测试期间安全操作电压低得多的电压下操作时,辐照的 LGAD 传感器会断裂,并留下典型的星形烧痕。本文介绍的研究旨在确定这些传感器可以承受的安全工作电压。作为 ATLAS 高粒度定时探测器 (HGTD) 光束测试的一部分,来自不同制造商的许多辐照传感器在两个测试光束设施 DESY(汉堡)和 CERN-SPS(日内瓦)中进行了测试。将样品放置在光束中并长时间保持偏压,以使每个传感器上穿过的粒子数量达到最高。两次光束测试都得出了类似的结论,即当传感器中的平均电场大于 12 V/µ m 时,这些破坏性事件就会开始发生。
摘要:在过去的几年中,在几次梁测试活动中观察到,在电压下运行的电压比在实验室测试中安全操作的电压低得多时,它辐照了LGAD传感器的典型恒星形燃烧标记。本文提出的研究旨在确定这些传感器可以承受的安全工作电压。作为Atlas高粒度定时检测器(HGTD)梁测试的一部分,在两个测试梁设施(Hamburg)和Cern-SPS(Hamburg)和Cern-SP(Geneva)中测试了许多来自各种生产者的辐照传感器。将样品放在梁中,并在很长一段时间内保持偏置,以达到越过每个传感器的大量颗粒。两种光束测试都得出了类似的结论,即当传感器中的平均电场大于12 v/μm时,这些破坏性事件开始发生。
