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用于CMS外径迹仪升级的不同硅传感器方案的实验研究

仪器与探测器 2020-06-17 v2 高能物理 - 实验

摘要

在LHC高亮度阶段(HL-LHC)(计划于2027年前后启动),加速器预计提供高达7.5×10347.5\times10^{34} cm2^{-2}s1^{-1}的瞬时峰值亮度。在十年间,预计向通用探测器ATLAS和CMS提供总计30003000乃至40004000~fb1^{-1}的积分亮度,从而显著提升LHC实验的 discovery 潜力。CMS探测器将在HL-LHC前进行重大升级,配备由外径迹仪和内经迹仪组成的全新追踪探测器。然而,新追踪系统将暴露于比当前追踪器显著更高的辐射中,需要新的抗辐射传感器。CMS自2009年启动了一项广泛的辐照与测量活动,以系统比较外径迹仪传感器的不同硅材料与设计方案。若干测试结构和传感器被设计并在18种不同的晶圆材料、厚度和制备技术组合上实现。这些器件在中子以及不同能量质子的辐照前后进行了电学表征,辐照注量对应于30003000~fb1^{-1}后CMS外径迹仪不同半径处预期的注量。所执行的测试包括使用β\beta源、激光和束流扫描的研究。本文比较了HL-LHC硅传感器不同方案的性能,重点关注硅体材料与厚度。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.02023,
  title  = {Experimental Study of Different Silicon Sensor Options for the Upgrade of the CMS Outer Tracker},
  author = {The Tracker Group of the CMS Collaboration},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.02023},
  year   = {2020}
}