CALICE SiW ECAL -- Development and test of the chip-on-board PCB solution
Adrian Irles
备注：
Talk presented at the International Conference on Calorimetry at the High Energy Frontier (CHEF 2019) Fukuoka, Japan, 25 November-29 November, 2019, C19-11-25.3. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2004.12792
The highly granular silicon-tungsten electromagnetic calorimeter (SiW ECAL) is the reference design of the ECAL for the International Large Detector (ILD) concept, one of the two detector concepts proposed for the future International Linear Collider (ILC). Prototypes for this type of detector are developed within the CALICE Collaboration. This contribution reports on the development of an ultra-thin PCB called Chip-on-Board (COB) that is equipped with wirebonded ASICs and pixelated silicon wafers. This set will form the basic unit of detection of the SiW ECAL. It will favour the design of an ultra compact calorimeter since these boards feature a thickness of 1.2 mm to be compared with the 3 mm of the default solution variant using ASICs in BGA packaging. We report also on the first results obtained with the COB boards on a beam test at DESY.
Performance of the CALICE Scintillator-Based ECAL Depending on the Temperature
CALICE合作正在开发一种颗粒电磁量能器，使用（5 - 10）mm x 45 mm x 3 mm闪烁体条，用于未来的线性对撞机实验。通过使用像素化光子检测器（PPD）读取每个闪烁体条带。2008年和2009年在费米实验室建造并测试了一个原型模块。由于PPD的灵敏度受温度波动的影响，因此已经建立了温度校正方法，该方法被执行使得测量的响应与线性行为的偏差从大于10%改善到小于1.5%。
CALICE合作正在开发一种使用小闪烁体条带的颗粒电磁量能器，用于未来的线性对撞机实验。在粒子流方法中的~ 10^7通道ECAL的开发中，CALICE正在开发一个技术原型，每个180 x 180 mm^2基板单元上有144个5 x 45 x（1 - 2）mm^3条，同时在建立具有所需性能的物理原型之后，开发闪烁体条和像素化光子探测器的设计及其耦合。本文还提出了一种在这种ECAL中进行事件重构的方法。
Testing Highly Integrated Components for the Technological Prototype of the CALICE SiW-ECAL
高颗粒硅钨电磁量能器（SiW-ECAL）是国际大型探测器（ILD）概念的ECAL的参考设计，这是未来国际直线对撞机探测器的两个探测器概念之一。这种类型的探测器的原型是在CALICE协作范围内开发的。最终的探测器将包括大约$10^{8}$量热计单元，其必须集成在最大深度为20 cm的体积中。在尺寸和通道密度方面已经接近未来大规模实验规格的检测器组件正在逐步开发。这篇文章将报告一种新的1.2 mm厚的9层PCB与引线键合ASIC的性能，并与BGA封装ASIC的PCB进行比较。大约$6\times18\times0.2$ cm $^{3}$的体积可用于数字读出和单个检测器层的电源，这些检测器层具有高达10000个热量计单元。我们将展示符合这些限制的新开发的电子卡。
Beam test performance of the highly granular SiW-ECAL technological prototype for the ILC
CALICE高颗粒硅钨电磁量能器（SiW-ECAL）的技术原型于2017年在DESY进行了光束测试。该装置包括七层硅传感器。每层包括四个传感器，每个传感器包含256个$5.5\times5.5$ mm $^2$硅PIN二极管的阵列。四个传感器覆盖$18\times18$ cm $^2$的总面积，并且包括总共1024个通道。读出器分为触发线和电荷信号线。两条输出线的信号噪声的关键性能结果，连同检测器响应的均匀性的研究。还测量了钨加载版本的探测器对电子的响应。
