Test beam evaluation of silicon strip modules for ATLAS phase-II strip tracker upgrade
Test beam evaluation of silicon strip modules for ATLAS phase-II strip tracker upgrade
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用于 ATLAS 第二阶段带状跟踪器升级的硅带模块的测试光束评估
DOI：
10.1016/j.nima.2018.09.041
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Blue A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Blue A
摘要计划中的高亮度大型强子对撞机的设计是为了最大限度地发挥大型强子对撞机的物理潜力，在瞬时亮度为7的情况下运行10年。5× 1 0 34 cm− 2 s− 1。这种增加的亮度的后果是预期的辐射损伤，要求跟踪探测器承受强子注量超过1× 10151 MeV中子当量/cm 2的ATLAS条带系统。快速读出电子器件，部署130纳米CMOS前端电子器件，粘在硅传感器的顶部，形成一个模块。所使用的抗辐射n-in-p微带传感器由ATLAS ITk Strip Sensor协作开发，并由Hamamatsu Photonics生产。在DESY-II试验束设施中进行了一系列试验，以研究辐照前具有2.5 cm和5 cm长条带的条带模块的详细性能。使用DURANTA望远镜获得了2 μ m的指向分辨率，并安装了额外的像素层，以将时间分辨率提高到1.25 ns。结果表明，在辐照前，宽的阈值范围（0.5- 2.0fC）满足噪声占有率小于1× 10 - 3和命中效率大于99%的要求。
Abstract The planned High Luminosity Large Hadron Collider is being designed to maximise the physics potential of the LHC with 10 years of operation at instantaneous luminosities of 7. 5× 1 0 34 cm− 2 s− 1. A consequence of this increased luminosity is the expected radiation damage requiring the tracking detectors to withstand hadron fluence to over 1× 1 0 15 1 MeV neutron equivalent per cm 2 in the ATLAS Strips system. Fast readout electronics, deploying 130 nm CMOS front-end electronics are glued on top of a silicon sensor to make a module. The radiation hard n-in-p micro-strip sensors used have been developed by the ATLAS ITk Strip Sensor collaboration and produced by Hamamatsu Photonics. A series of tests were performed at the DESY-II test beam facility to investigate the detailed performance of a strip module with both 2.5 cm and 5 cm length strips before irradiation. The DURANTA telescope was used to obtain a pointing resolution of 2 μ m, with an additional pixel layer installed to improve timing resolution to∼ 25 ns. Results show that prior to irradiation a wide range of thresholds (0.5–2.0 fC) meet the requirements of a noise occupancy less than 1× 1 0− 3 and a hit efficiency greater than 99%.
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