辐照混合像素探测器偏压结构的测试束分析
摘要
在长停机期 (LS3) 进行 Phase-II 升级后，LHC 旨在达到cms的峰值瞬时亮度，这对应于每次束流交叉（每 25 ns）平均约 200 次非弹性质子 - 质子碰撞。为了应对这些条件，ATLAS 内探测器将被一个新的全硅系统——内径迹器 (ITk) 所取代。ITk 将运行超过十年，在此期间 ATLAS 预计将记录约 4000 fb的数据。ITk 的像素子系统基于具有新型硅传感器和读出芯片的混合像素模块。这些研究聚焦于测试束实验，旨在研究基于首个大型结构原型前端读出芯片 RD53A 并采用平面硅传感器的混合像素探测器模块的空间分辨率和效率。这些器件已接受辐照，以复现 ATLAS 探测器运行期间存在的高辐射环境效应。总结了使用具有不同穿通偏压结构的传感器和不同读出芯片的器件的结果。研究发现， Incorporating 穿通偏压结构的传感器表现出系统性的较低效率，这是由于穿通点周围存在相对低效的局部区域所致。尽管如此，所有被测器件在辐照至寿命末期通量后，均被发现满足在V 下效率达到 97% 的要求。
引用
@article{arxiv.2403.03124,
title = {Testbeam analysis of biasing structures for irradiated hybrid pixel detectors},
author = {Adam G. Rennie and Craig M. Buttar and Yanyan Gao and Ricardo González López and Dzmitry Maneuski and Emily Pender and Quake Qin and Matthew Sullivan and Jon T. Taylor and Kenneth Wraight},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.03124},
year = {2024}
}
备注
26 pages, 18 figures, prepared for submission to JINST. There have been some minor language changes for clarity and consistency. A more appropriate diagram for the punchthrough biasing structures discussed has replaced the previous one. Some plots have been enlarged for readability. There was a small bug in Figure 10b, which has been amended. Results and conclusions are unaffected