ATLAS is currently studying the use of CMOS MAPS devices as a replacement for the baseline silicon strip sensors for the Phase-II Strip Tracker Upgrade. In order to minimize the impact on the overall tracker design, a CMOS alternative sensor has to result in minimal changes to the rest of the detector. Hence ATLAS is investigating devices with long pixels which are grouped to form a virtual strip with binary-encoded z-information. Key requirements are to establish whether the radiation hardness is suitable for the HL-LHC environment, that the charge collection speed is sufficient for 25 ns bunch crossing operation, and whether the encoded z-hit design can be compatible with full-reticule size sensors.
Several test chips have been submitted using two different CMOS technologies. The AMS HV-CMOS 350 is a special process, which makes it possible to bias the sensor with up to 120 V, while the TowerJazz 180 nm HR-CMOS process uses a high resistivity epitaxial layer to speed up the charge collection. Several groups have taken part in understanding the performance of these sensors including charge collection, output signal timing, gain and noise. We present these results and also results from the irradiation campaigns with photons, neutrons and protons, which strongly support the radiation tolerance of these devices to radiation dose of the HL-LHC (60 Mrad and 2x10^15 neq/cm^2). We also show first test beam results of these devices .
Our next chip features a full-reticle length sensor. It is designed for prototyping the readout architecture and to assess large-chip effects, such as common mode noise. The hit encoding engine is capable of reading out up to 8 hits from a pre-defined region. The hits are then transferred for off-sensor readout via 320 MHz bus that runs at 8 times the bunch crossing frequency. Placement of the comparators and the bulk wafer resistivity will be varied to optimize the performance.
To conclude we give an overview of the upcoming plans for ATLAS strip CMOS detectors, including a detailed description of the first large-size chip which is going to be available for fall 2015.
Informations pratiques pour les séminaires d'instrumentation
Les séminaires instrumentation Irfu s’adressent à toutes les personnes de l’Irfu et concernent essentiellement les sujets techniques et d’instrumentation par opposition aux sujets de physique.
Leur objectif est à la fois de créer des échanges entre des personnes de différents services de l’Irfu partageant les mêmes sujets d’intérêt et de lier des connaissances sur des pôles d’intérêt commun avec l’extérieur.
Développements et avancées techniques dans les différents domaines et métiers de l’instrumentation scientifique de l’Irfu.
Intervenants : Spécialistes du domaine considéré, à l’intérieur ou à l’extérieur de l’Irfu.
Public :
Ingénieurs, techniciens et physiciens expérimentateurs de l’Irfu.
Objectif :
Stimulation des échanges entre les différents services de l’Irfu, appréciation de l’état de l’art du domaine, liaison de contacts externes pour collaborations éventuelles.
Les séminaires, d’une durée d'une heure au maximum , s’adressent à l’ensemble des ingénieurs, techniciens et physiciens expérimentateurs de l’Irfu. Le périmètre englobe l’ensemble des techniques instrumentales mises en œuvre à l’institut dans les différentes disciplines de physique : mécanique, électronique, informatique, systèmes de détection et d’instrumentation pour les expériences de physique, développement et contrôle d’accélérateurs. Le sujet doit présenter un contenu technique marqué, tout en présentant une transversalité suffisante pour susciter un large intérêt dans l’environnement de l’institut.
Une présentation de l’Irfu et de ses composantes peut être consultée à l’adresse suivante :
La présentation des séminaires passés ou futurs se trouve à l’adresse suivante :
http://irfu.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Seminaires/index.php
Les intervenants doivent fournir le titre du séminaire, son résumé en quelques lignes ainsi que les transparents projetés.
En accord avec l’agenda des autres séminaires réguliers de l’Irfu, les séminaires "Instrumentation" se tiennent traditionnellement le mardi à 14h30. Des dispositions inhabituelles peuvent être prises en cas de contrainte particulière.
Les intervenants sont accueillis en fin de matinée. Un déjeuner à la rotonde, restaurant sur le site du CEA-Saclay leur est offert en compagnie des experts du domaine présenté.
Un café est servi à partir de 14h15 et l’exposé débute à 14h30.
Pour l’établissement des documents d’entrée sur le centre de Saclay, l’intervenant doit fournir les renseignements suivants : nom, suivi éventuellement du nom de jeune fille, prénom, employeur, date, lieu et département de naissance, nationalité, adresse personnelle et profession.
Les frais de transport et de séjour peuvent être remboursés sur justificatifs. L’intervenant doit les faire parvenir accompagnés d’un RIB à l’adresse suivante :
Valérie Gautard
Bat 141
CEA-saclay
91191 Gif-sur-Yvette
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Dernière mise à jour : Nov 19th, 2024
