ATLAS ITk MD8 二极管低剂量伽马辐照研究
仪器与探测器
2026-02-19 v2
摘要
为内层追踪器 (ITk) 研发的硅条形探测器将在 HL-LHC 加速器的恶劣辐射环境中工作。因此，ITk 被设计为能耐受 1MeV 质子当量剂量为 1.6×10^15/cm² 的总粒子 fluence，以及 66 Mrad 的总电离剂量 (TID) 于条形探测器区域。ITk 条形传感器采用辐射耐受的 n^+-in-p 技术实现。为实现所需的辐射硬度，开展了大量辐照研究，这些研究主要在传感器开发期间进行，主要执行至最大预期的总 fluence 和 TID，以确保探测器在终身运行时完全功能。这些研究包括使用各种粒子类型和能量的辐照，包括 Co60 伽马射线。我们先前对伽马辐照二极管和条形传感器的测试结果表明，bulk current 随 TID 线性增长，而 surface current 在最低检查的 TID 水平（66 Mrad）即饱和，这阻碍了对观察到的饱和发生确切 TID 的确定。本工作 presenting 了使用 Co60 伽马射线对多个低 TID（从 0.5 到 100 krad）进行辐照的结果。对 total、bulk 和 surface currents 的详细研究探索了 surface current 随 TID、退火和温度的未知依赖关系。此外，还展示了测量样品中 bias 与 guard ring 之间的 p-stop 浆层的效应。这些观察结果对于新 ATLAS 追踪器的初始运行具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2504.20755,
title = {Low dose gamma irradiation study of ATLAS ITk MD8 diodes},
author = {M. Mikeštíková and V. Fadeyev and P. Federičová and P. Gallus and J. Kozáková and J. Kroll and M. Kůtová and J. Kvasnička and P. Tůma and M. Ullán and Y. Unno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.20755},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 12 figures, Updated version accepted for publication in JINST. Includes changes after peer review