A low-noise CMOS pixel direct charge sensor, Topmetal-II-
A low-noise CMOS pixel direct charge sensor, Topmetal-II-
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低噪声 CMOS 像素直充传感器 Topmetal-II-
DOI：
10.1016/j.nima.2015.11.153
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发表时间：
2015-09
影响因子：
1.4
通讯作者：
Zhou Wei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
An Mangmang;Chen Chufeng;Gao Chaosong;Han Mikyung;Ji Rong;Li Xiaoting;Mei Yuan;Sun Quan;Sun Xiangming;Wang Kai;Xiao Le;Yang Ping;Zhou Wei
本文报道了一种采用0.35μm标准工艺制造的CMOS象素直接电荷传感器TOPMENTAL-II-的设计和特性。该传感器利用每个像素顶部暴露的金属贴片直接收集电荷。每个像素包含一个用于建立模拟信号的低噪声电荷灵敏前置放大器和一个具有可调阈值的鉴别器以产生命中。来自每个像素的模拟信号可通过整个阵列上的分时多路复用来访问。命中通过基于列的优先级逻辑结构以数字方式读出。测试表明，该传感器达到了15e−的模拟噪声和200e−的每像素数字读出的最低阈值。该传感器能够探测气体中漂移的电子和离子。这些特性使得它可以作为未来无气体增益机制的时间投影室中的电荷读出装置，在低本底和低率密度实验中具有独特的优势。
We report the design and characterization of a CMOS pixel direct charge sensor, Topmetal-II-, fabricated in a standard 0.35 μm CMOS Integrated Circuit process. The sensor utilizes exposed metal patches on top of each pixel to directly collect charge. Each pixel contains a low-noise charge-sensitive preamplifier to establish the analog signal and a discriminator with tunable threshold to generate hits. The analog signal from each pixel is accessible through time-shared multiplexing over the entire array. Hits are read out digitally through a column-based priority logic structure. Tests show that the sensor achieved a< 15 e− analog noise and a 200 e− minimum threshold for digital readout per pixel. The sensor is capable of detecting both electrons and ions drifting in gas. These characteristics enable its use as the charge readout device in future Time Projection Chambers without gaseous gain mechanism, which has unique advantages in low background and low rate-density experiments.
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DOI：
10.1016/j.nima.2004.11.036
发表时间：
2004-09
影响因子：
1.4
作者：
M. Campbell;M. Chefdeville;P. Colas;A. Colijn;A. Fornaini;Y. Giomataris;H. Graaf;E. Heijne;P. Kluit;X. Llopart;Jurriaan Schmitz;J. Timmermans;J. Visschers
通讯作者：
M. Campbell;M. Chefdeville;P. Colas;A. Colijn;A. Fornaini;Y. Giomataris;H. Graaf;E. Heijne;P. Kluit;X. Llopart;Jurriaan Schmitz;J. Timmermans;J. Visschers
影响因子：
1.8
作者：
Michael S. Gordon;D. Heidel;K. Rodbell;B. Dwyer-McNally;William K. Warburton
通讯作者：
Michael S. Gordon;D. Heidel;K. Rodbell;B. Dwyer-McNally;William K. Warburton
影响因子：
1.4
作者：
Titov, Maxim;Ropelewski, Leszek
通讯作者：
Ropelewski, Leszek
DOI：
10.1016/j.nima.2004.07.269
发表时间：
2004-12-11
影响因子：
1.4
作者：
Bellazzini, R;Angelini, F;Soffitta, P
通讯作者：
Soffitta, P
影响因子：
3.5
作者：
J. Marx;D. Nygren
通讯作者：
J. Marx;D. Nygren