TOFHIR2：CMS桶部MIP定时探测器的读出ASIC
仪器与探测器
2024-04-02 v1 高能物理 - 实验
摘要
CMS探测器将针对HL-LHC进行升级，包括一个MIP定时探测器(MTD)。MTD将由桶部和端盖定时层（分别为BTL和ETL）组成，提供带电粒子的精确定时。BTL传感器基于LYSO:Ce闪烁晶体与SiPM耦合，并使用TOFHIR2 ASIC进行前端读出。在HL-LHC整个寿命期间，每个通道在2.5 Mhit/s的速率下对MIP信号的分辨率预计为30-60 ps。我们概述了TOFHIR2的要求和设计、仿真结果以及使用TOFHIR2 ASIC进行的测量。与传感器模块相关的TOFHIR2测量是在不同的测试装置中进行的，使用内部测试脉冲或模拟实验中预期信号的蓝色和紫外激光脉冲。测量结果显示，在运行开始条件下时间分辨率为24 ps，在运行结束条件下为58 ps，与BTL要求吻合良好。我们还表明，时间分辨率在最高预期MIP速率下保持稳定。进行了广泛的辐射测试，包括X射线和重离子，结果表明TOFHIR2在实验寿命期间不受辐射环境影响。
引用
@article{arxiv.2404.01208,
title = {TOFHIR2: The readout ASIC of the CMS Barrel MIP Timing Detector},
author = {E. Albuquerque and M. Araújo and A. Benaglia and A. Boletti and R. Bugalho and T. Coutinho and F. De Guio and P. Faccioli and L. Ferramacho and M. Firlej and T. Fiutowski and R. Francisco and M. Gallinaro and A. Ghezzi and J. Hollar and M. Idzik and H. Legoinha and N. Leonardo and C. Leong and M. T. Lucchini and M. Malberti and G. Marozzo and G. Da Molin and J. Moron and T. Niknejad and L. Oliveira and N. Oliveira and S. Palluotto and M. Pisano and N. Redaelli and C. Silva and J. C. Silva and R. Silva and M. Silveira and K. Swientek and T. Tabarelli de Fatis and S. Tavernier and J. Varela and V. Varela and S. White and J. Wulff},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.01208},
year = {2024}
}
备注
Editor: J. Varela