Development of a Tracking Detector for the Mu3e-Experiment based on novel thin High-Voltage Monolithic Active Pixel Sensors
基于新型薄型高压单片有源像素传感器的 Mu3e 实验跟踪探测器的开发
基本信息
- 批准号:277075064
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2015
- 资助国家:德国
- 起止时间:2014-12-31 至 2018-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Based on thin High-Voltage Monolithic Active Pixel Sensors (HV-MAPS) a full scale tracking detector is currently developed for the Mu3e-experiment. The Mu3e-experiment at the Paul-Scherrer Institute (PSI, Switzerland) aims for a search of the lepton flavor violating decay muon -> eee with a branching ratio sensitivity of better than 10^{-16}. To achieve the aimed sensitivity a low mass high resolution pixel detector with thin pixel layers capable to operate at high particles rates is required. To fulfill these requirements a novel detector concept is proposed: ultra-thin HV-MAPS sensors with a thickness of 50 micrometer or less, an ultra-light support structure based on a polyimide foil and detector cooling by using helium gas. Each of the above measures allow to significantly reduce multiple Coulomb scattering compared to standard silicon pixel detectors and to measure low momentum tracks with high resolution at very high rates with more than 1 billion muon decays per second.The goal of the project is to build a small prototype pixel detector based on the new HV-MAPS technology and to qualify it for a series production fo the Mu3e experiment. The proposed tracking detector might also be used for other low energy experiments operating at high particle rates.
基于薄的高压单片有源像素传感器(HV-MAPS)的全尺寸跟踪探测器,目前正在开发的Mu 3e实验。保罗-谢勒研究所(PSI,瑞士)的Mu 3e实验旨在寻找轻子味违反衰变μ子-> π的分支比灵敏度优于10^{-16}。为了实现目标灵敏度,需要具有能够在高粒子速率下操作的薄像素层的低质量高分辨率像素检测器。为了满足这些要求,提出了一种新的探测器概念:厚度为50微米或更小的超薄HV-MAPS传感器,基于聚酰亚胺箔的超轻支撑结构和使用氦气冷却的探测器。与标准硅像素探测器相比,上述每一项措施都可以显著减少多次库仑散射,并以每秒超过10亿μ子衰变的极高速率测量高分辨率的低动量轨道。该项目的目标是基于新的HV-MAPS技术构建一个小型原型像素探测器,并使其有资格用于Mu 3e实验的批量生产。所提出的跟踪探测器也可用于其他低能量的实验操作在高粒子率。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Irradiation study of a fully monolithic HV-CMOS pixel sensor design in AMS 180 nm
- DOI:10.1016/j.nima.2018.07.044
- 发表时间:2017-12
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:H. Augustin;N. Berger;S. Dittmeier;J. Hammerich;A. Herkert;L. Huth;D. Immig;J. Kroger;F. Meier;I. Peri'c;A. Perrevoort;A. Schoning;D. Bruch;D. Wiedner
- 通讯作者:H. Augustin;N. Berger;S. Dittmeier;J. Hammerich;A. Herkert;L. Huth;D. Immig;J. Kroger;F. Meier;I. Peri'c;A. Perrevoort;A. Schoning;D. Bruch;D. Wiedner
Ultra-low material pixel layers for the Mu3e experiment
用于 Mu3e 实验的超低材料像素层
- DOI:10.1088/1748-0221/11/12/c12006
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:1.3
- 作者:N. Berger
- 通讯作者:N. Berger
MuPix8 - A large-area HV-MAPS chip
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- DOI:10.22323/1.309.0057
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:H. Augustin
- 通讯作者:H. Augustin
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- DOI:10.1088/1748-0221/11/11/c11029
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:1.3
- 作者:H. Augustin
- 通讯作者:H. Augustin
Status of HVCMOS developments for ATLAS
ATLAS HVCMOS 开发现状
- DOI:10.1088/1748-0221/12/02/c02030
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:1.3
- 作者:I. Perić
- 通讯作者:I. Perić
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- 资助金额:
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- 批准号:
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Studentship
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ATLAS内跟踪探测器升级
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511917-2017 - 财政年份:2017
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