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Dottorando Andrea Micelli University of Udine ATLAS Pixel Upgrade
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI UDINE
Facoltà di IngegneriaDipartimento di Ingegneria Elettrica, Gestionale e Meccanica
Primo anno 2009
Relatori
prof. Luca Selmi
Dott.ssa Marina Cobal
N
Caratterizzazione di sensori al silicio per il progetto IBL
(Insertable B-Layer)per l’esperimento ATLAS a
LHC
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Dottorando Andrea Micelli University of Udine ATLAS Pixel Upgrade
ATLAS
• 3 Layers:3 Layers: B-Layer, 286 moduliB-Layer, 286 moduliLayer-1, 494 moduliLayer-1, 494 moduliLayer-2 676 moduliLayer-2 676 moduli
• 6 disk:6 disk: 144 moduli144 moduli
Pixel detector module
46 m
25
m
7000 t
1,3 m
35 cm
Pixel detector
ATLAS detector
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Dottorando Andrea Micelli University of Udine ATLAS Pixel Upgrade
Rivelatori al silicio: principi base
Pixel detector module
Gounzione p-n:
• applicando una tensione inversa alla giunzione si crea una zona priva di cariche: zona sensibile del rivelatore
• al passaggio di una particella si produce una coppia e-, h+
• il segnale viene raccolto agli elettrodi
Generazione di coppie elettrone-lacuna
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Dottorando Andrea Micelli University of Udine ATLAS Pixel Upgrade
Introduzione
– L’ upgrade dell’LHC (Fase 1 in 2014-2016) ed il progetto sLHC (Fase 2) richiederanno un nuovo rilevatore a pixel di Silicio. Un Layer addizionale, resistente alla aumentata radiazione, da aggiungere al rivelatore esistente (Insertable B-Layer o IBL), è in fase di sviluppo e sarà posizionato nelle vicinanze del fascio di particelle.
• Tale layer dovrà avere:
- una ridotta tensione di svuotamento - un ridotto tempo di cattura delle cariche- un aumento della velocità- una minore regione a charge sharing, per minimizzare la possibile riduzione del
segnale
• Tre tipi di sensori sono stati presi in considerazione:- Full-3D active edge (Colonne passanti - 3D Stanford)- Double Sided 3D sensors – prodotti dall’istituto FBK (Fondazione Bruno
Kessler) di Trento: dove gli elettrodi n e p sono perpendicolari alla superficie e penetrano attraverso il substrato
- Sensori planari
IBL
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