基于MAPS芯片的硅像素探测器模型的研究

2018

时间:2021-12-31浏览:166

实验室开展了基于MAPS芯片的硅像素探测器模型的研究。2018在单个探测模块单元的研制及优化的基础上,完成了批量低物质量、高芯片位置精度硅像素探测模块的研制及性能测试。探测模块是探测器的基本组成部分,包含10MIMOSA28芯片, 柔性电缆及碳纤维支撑结构。搭建了探测器模型系统,该系统包含5层探测器模块,读出电子学与DAQ系统,以及触发系统,在DESYT24束流线上进行了探测器模型系统的束流测试。测试内容包含探测器的阈值扫描测试,不同能量束流下探测器的性能测试以及束流散射测试等。

  

探测器模型束流测试系统(探测器模块在按箱内,如右图所示。)

 

 

探测器位置分辨率

测试结果表明在5GeV电子束流下,探测器模型的位置分辨小于5 µm,探测效率大于96%。同时测试了探测模块上相邻芯片间的间隙,去掉芯片本身的非灵敏区后,芯片间的安装定位精度达到10 µm,与在影像仪上的测试结果吻合。通过1GeV束流的散射测试,研究分析了单个探测模块的物质量约为0.37% X0,与计算分析的结果基本一致。这些测试结果表明了探测器模型研制的成功。该工作汇集了从芯片测试到探测器模块和模型的研制和测试、分析等工作,为未来高能物理实验顶点探测器和内径迹室的研制积累了丰富的经验。

 

ladder上相邻芯片的间隙 (扣除芯片本身的非灵敏区后,芯片间的安装定位精度达到10 µm)