Development of a Highly Selective First-Level Muon Trigger for ATLAS at HL-LHC Exploiting Precision Muon Drift-Tube Data
高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）将提供一个独特的机会来探索物理学的本质，超越强和电弱相互作用的标准模型。高度选择性的第一级触发器对于HL-LHC的ATLAS实验的物理方案至关重要，其中瞬时光度将超过LHC Run 1的瞬时光度约一个数量级。ATLAS第一级μ子触发率主要由低动量μ子控制，这是因为RPC和TGC触发室的中等动量分辨率而被接受的。利用精密μ子漂移管（MDT）室的数据进行一级触发决策，可以克服这一局限性。这需要将MDT命中连续快速传输到检测器外触发逻辑和快速跟踪重建算法。μ子触发率的减少，可实现与建议的新的触发概念，一种新的快速跟踪重建算法的性能，和第一个硬件演示的方案与μ子测试束数据在欧洲核子研究中心伽马辐照设施进行了讨论。
2017-01-31 hep-ex physics.ins-det
Position resolution and efficiency measurements with large scale Thin Gap Chambers for the super LHC
介绍了在sLHC条件下，薄隙室（TGC）探测器的新发展，以提供快速触发和高精度μ子跟踪。修改后的探测器被示出站在高的总辐照剂量相当于6库仑/厘米的线，而没有显示出任何恶化，在其性能。两个大的（1.2 × 0.8 m^2）原型包含四个间隙，每个间隙提供垫，带和线读出，总厚度为50毫米，已经建成。在CERN的100 GeV/c μ子试验束中测量了它们的局部空间分辨率。在垂直入射角下，单间隙位置分辨率优于60微米。对于20度的入射角，实现了小于100微米的分辨率。TGC原型也在10^5 Hz/cm^2的5.5-6.5 MeV中子通量下进行了测试，显示出对宇宙μ子的高探测效率。
2010-06-02 hep-ex physics.ins-det
Proton and Neutron Irradiation Tests of Readout Electronics of the ATLAS Hadronic Endcap Calorimeter
ATLAS强子端盖量热计的读出电子设备必须承受未来高亮度LHC（HL-LHC）的辐射环境，其辐射环境比设计值大10倍。GaAs ASIC是读出电子学的核心，它已经暴露在中子和质子辐射下，其通量高达HL-LHC运行十年的总预期通量的十倍。中子测试在捷克共和国Rez的NPI进行，其中36 MeV的质子束被引导到厚的重水靶上以产生中子。质子辐照是在瑞士维利根的PSI质子辐照设施的PROSCAN区域用200 MeV质子进行的。在这两个测试中的S参数的原位测量允许评估频率相关的性能参数-如增益和输入阻抗-作为注量的函数。ASIC响应的线性度已被直接测量在中子试验中，具有变化幅度的三角形输入脉冲。给出了在HL-LHC条件下的性能测量结果和预期的性能退化。
2012-11-16 physics.ins-det
Active Pixel Sensors in ams H18/H35 HV-CMOS Technology for the ATLAS HL-LHC Upgrade
深亚微米HV-CMOS工艺为采用行业标准技术构建的传感器提供了机会，同时具有HV耐受性，使其成为基于漂移的快速收集，因此是抗辐射像素探测器的良好候选者。为了使ATLAS像素探测器更好地满足HL-LHC的要求，对HV-CMOS工艺中的有源像素传感器进行了研究。这些直接在绝缘深n阱中实现放大器和放大器级，其也用作收集电极。深n阱允许高达150 V的偏置电压，导致几个10 μ m的耗尽深度。采用艾迈斯半导体H18 180 nm和H35 350 nm HV-CMOS工艺的原型传感器已经制造完成，可作为当前ATLAS Pixel传感器的潜在替代品，从而将触发处理等更高级别的处理留给专用读出芯片。传感器在实验室测量以及测试束实验中进行了全面测试。用X射线和质子照射显示对1Grad的电离剂量的耐受性。从Edge-TCT研究中推断出，由于受主去除效应，辐照后的耗尽区厚度可达100 μ m。在1e15n_eq cm-2中子辐照实验中，该传感器表现出很高的探测效率。一个完整的标线尺寸的演示芯片，在H35过程中实施正在提交，以证明大规模的HV-CMOS概念的可行性。
2016-02-09 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers at High Background Rates and in Magnetic Fields
ATLAS μ子光谱仪使用漂移管室进行精确跟踪。本文利用欧洲核子研究中心γ辐照装置中的试验束流数据，研究了这些电离室在磁场和高辐射通量条件下的性能。的测量结果进行了比较，加菲尔德漂移室模拟程序提供的详细预测。
2016-04-06 hep-ex physics.ins-det
Radiation-Hard Opto-Link for the Atlas Pixel Detector
ATLAS像素探测器的探测器上光链路包含抗辐射接收器芯片，用于解码PIN阵列上接收到的双相标记信号，以及数据发射器芯片，用于驱动VCSEL阵列。组件安装在混合板（光电板）上。我们给出了光电板和24 GeV质子辐照研究的结果，辐照剂量高达33 Mrad（1.2 x 10^15 p/cm^2）。
2004-10-21 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS Precision Muon Chambers under LHC Operating Conditions
对于大型强子对撞机（LHC）ATLAS探测器的μ子谱仪，由6至8层加压漂移管组成的大型漂移室用于在超导空气芯磁体的环向场中覆盖5000 m2的有效面积的精确跟踪。该室必须提供一个空间分辨率为41微米的Ar：CO2（93：7）气体混合物在绝对压强为3巴和气体增益为2？104.这些室的工作环境的特点是高中子和本底，计数率高达每平方厘米每秒100个。在100 GeV μ子束中，以LHC运行期间预期的光子辐照率，研究了ATLAS系列生产的腔室的分辨率和效率。硅条探测器望远镜被用作光束中的外部参考。一个腔室的空间分辨率降低了4？m在最高的背景率。漂移管的探测效率在辐照下保持不变。在最高速率下的跟踪效率为98%。
2016-04-01 hep-ex physics.ins-det
Evolution of the electrical characteristics of the ATLAS18 ITk strip sensors with HL-LHC radiation exposure range
本文通过中子和伽马辐照全尺寸 ATLAS18SS 传感器，覆盖 HL-LHC 注量与剂量范围并含 1.5 倍安全系数，系统表征其辐照前后电学特性，验证其在整个运行周期内满足 ATLAS 规范。
2024-10-03 hep-ex physics.ins-det
Low dose gamma irradiation study of ATLAS ITk MD8 diodes
Institute of Physics, Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Santa Cruz Institute for Particle Physics (SCIPP), University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校粒子物理圣克鲁兹研究所）；Institute of Particle and Nuclear Study, High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构粒子核研究）
本研究通过Co60伽马射线对ATLAS ITk MD8二极管进行低剂量辐射测试，探讨了表面电流与TID、退火和温度的关系，为跟踪器的初始运行提供数据支持。
2026-02-18 physics.ins-det
Dose rate dependence of TID damage to 65 nm CMOS transistors in X-ray irradiations of the ATLAS ITk Pixel ASIC (ITkPix)
针对ATLAS ITk升级用耐辐射像素读出芯片的需求，研究了65 nm CMOS工艺ITkPix ASIC中环形振荡器的TID损伤剂量率依赖性，发现低剂量率下损伤更显著，且与晶体管尺寸类型相关。
2024-04-17 physics.ins-det
Investigation of modified ATLAS pixel implantations after irradiation with neutrons
ATLAS实验跟踪探测器的最里面部分主要由平面n $^+$ -in-n硅像素传感器组成。在0期升级期间，可插入B层（IBL）安装在最靠近束流管的位置。其像素以具有矩形形状的n个$^+$注入的$250\,μ$ m $\,\times\,50\,μ$ m的间距布置。基于这种设计，多特蒙德开发了改进的像素设计。这些新像素设计中的六个被布置在十列的结构中，并且被放置在一个传感器上的具有标准设计的结构旁边。由于特殊的保护环设计，每个结构都可以单独供电和研究。这些传感器中的几个被凸块键合到FE-I4读出芯片。其中一个模块用反应堆中子辐照，通量高达$5 \times 10^{15} \, n_{\text{eq}}\text{cm}^{-2}$。这一贡献提出了重要的传感器特性，电荷收集确定与放射源和命中效率的测量，在实验室和测试束，这个辐照设备。结果表明，新的修改后的设计执行类似或更好的IBL标准设计的电荷收集和跟踪效率方面，在一个稍微增加的漏电流的成本。
2018-08-20 physics.ins-det
Electrical Characterization of 180 nm ATLASPix2 HV-CMOS Monolithic Prototypes for the High-Luminosity LHC
我们报告的实验研究上取得的连续原型的高电压CMOS（HV-CMOS）ATLASPix 2传感器的跟踪检测器的应用，开发与180 nm的特征尺寸。这些传感器主要用于鉴定外围数据处理模块（例如，命令解码器、触发缓冲器等）。与奥地利艾迈斯半导体公司和美国TSI半导体公司制造的前一代ATLASPix 1相比，它是24 X 36像素化传感器的更小版本。艾迈斯半导体生产的ATLASPix 2在非辐照条件下的击穿电压为50 V，与其前身ATLASpix 1相同，而TSI生产的原型报告的击穿电压大于100 V。选定的MCz 20Ohm.cm P型衬底电阻率可降低十分之几微米，其中工艺驱动的表面损伤可对辐照前后的器件工作条件产生更大影响。为了了解辐照情况下器件的固有性能，JSI针对不同注量进行了专门的中子辐照活动。辐照后在不同温度下进行表征，分析辐照前后的漏电流和击穿电压。TSI原型表现出的击穿电压下降90 V，由于碰撞电离和增强的有效掺杂浓度。结果表明，中子辐照装置的能量密度达到2 × 10^15 neq/cm 2时，仍然可以在足够高的电压下安全运行，从而实现高效率。在选择性辐照的ATLASPix 2样品上也进行了加速退火步骤，相当于超过两年的室温退火（20摄氏度），并且它们显示出令人放心的预期击穿电压增加和损伤常数速率α ^*（几何形状相关）降低，这是由有益的退火驱动的。
2020-04-22 physics.ins-det
TCAD simulations of pixel sensors for the ATLAS ITk upgrade and performance of annealed planar pixel modules
为了使大型强子对撞机的高亮度阶段在2026年左右开始运行，ATLAS内部跟踪器（ITk）的重大升级正在准备中。由于其低功耗和高电荷收集效率照射后，薄平面像素模块是仪器的基本选择，除了最内层的像素检测器。为了优化像素单元尺寸为$50\times50\,μm^2$的传感器布局，正在进行TCAD模拟。电荷收集效率，电子噪声和电场特性进行了研究。在TCAD模拟中采用辐射损伤模型来估计辐照前后的性能。使用辐照通量高达5 $\times10^{15}\,$ n $_\text{eq}$ /cm $^2$的传感器，估计维护期间ITk像素探测器在室温下储存时间的影响。$100-150\,μm$厚度的像素传感器，与像素尺寸为$50\times250\,μm^2$的FE-I4读出芯片互连，使用CERN SPS和DESY的测试光束设施进行表征。在室温下退火长达一年的电荷收集和命中效率进行了比较。
2018-10-24 hep-ex physics.ins-det
Neutron and proton tests of different technologies for the upgrade of cold readout electronics of the ATLAS Hadronic Endcap Calorimeter
与LHC的设计目标相比，HL-LHC的总积分亮度的预期增加为10倍，基本上消除了ATLAS强子端盖量热计（HEC）当前冷放大器实现的辐射硬度的安全系数。新的更难辐射的技术已经被研究：SiGe双极、Si CMOS FET和GaAs FET晶体管已经被中子辐照，其积分通量高达2.2 \cdot 10^{16} n/cm 2，并且被200 MeV质子辐照，其积分通量高达2.6 \cdot 10^{14} p/cm 2。晶体管参数的比较，如两种类型的照射的增益。
2012-08-09 hep-ex physics.ins-det
Characterization of Novel Thin N-in-P Planar Pixel Modules for the ATLAS Inner Tracker Upgrade
ATLAS实验将对跟踪器系统进行重大升级，考虑到LHC（HL-LHC）的高光度阶段将于2026年开始运行。像素检测器的最内层将面临最严峻的挑战，其将必须承受高达$1.4\times10^{16}\,$ n $_\text{eq}$ /cm $^{2}$的辐射通量。薄平面像素模块是有希望的候选人，仪器这些层，由于小的材料预算和高的电荷收集效率照射后。厚度为$100-200\,μ$ m的传感器与FE-I4读出芯片互连，其特征在于具有放射源以及CERN SPS和DESY的测试束。在电荷收集和命中效率方面，比较了被照射到高达$5\times 10^{15}\,$ n $_\text{eq}$ /cm $^{2}$的能量密度的传感器的性能。高度分段的传感器是在HL-LHC的像素系统的前向区域中的跟踪的一个挑战。为了在高伪快速性下再现$50$ x $50\,μ$ m $^2$像素的性能，在相对于短像素方向的高入射角（$80^\circ$）下的射束测试中在照射之前和之后研究FE-I4兼容平面像素传感器。将显示聚类形状和命中效率的结果。
2016-12-05 hep-ex physics.ins-det
Radiation-Hard Asics for Optical Data Transmission in the Atlas Pixel Detector
我们已经开发了两个辐射硬ASIC的ATLAS像素探测器中的光数据传输在欧洲核子研究中心的LHC：垂直腔面发射激光器（VCSEL）二极管的驱动芯片，用于80 Mbit/s的数据传输从检测器，和一个双相标记解码器芯片恢复的控制数据和40 MHz的时钟接收光的PIN二极管。我们已经成功地实现了0.25毫米CMOS技术的ASIC使用封闭布局晶体管和保护环增加辐射硬度。我们给出了最终设计电路的结果，以及用24 GeV质子在80 Mrad（2.6 x 10^15 p/cm^2）下进行辐照研究的结果。
2004-08-10 hep-ex physics.ins-det
Neutron and proton tests of different technologies for the upgrade of the cold readout electronics of the ATLAS Hadronic End-cap Calorimeter
与LHC的设计目标相比，HL-LHC的总积分亮度的预期增加因子为10，基本上消除了在ATLAS强子端盖量热计（HEC）的当前冷放大器处实现的辐射硬度的安全因子。新的抗辐射技术已经被研究出来：SiGe双极、Si CMOS FET和GaAs FET晶体管已经被中子辐照，其积分注量高达2.2 x 10^{16} n/cm ^2，被200 MeV质子辐照，其积分注量高达2.6 x 10^{14} p/cm ^2。晶体管参数的比较，如两种类型的照射的增益。
2013-01-16 hep-ex physics.ins-det
Radiation-hard ASICs for optical data transmission in the ATLAS pixel detector
我们已经开发了两个辐射硬ASIC的ATLAS像素探测器中的光数据传输在欧洲核子研究中心的LHC：垂直腔面发射激光器（VCSEL）二极管的驱动芯片，用于80 Mbit/s的数据传输从检测器，和一个双相标记解码器芯片恢复的控制数据和40 MHz的时钟接收光的PIN二极管。我们已经成功地实现了0.25毫米CMOS技术的ASIC使用封闭布局晶体管和保护环增加辐射硬度。我们给出了最终设计电路的结果，以及用24 GeV质子在62 Mrad（2.3 x 10^15 p/cm^2）下进行辐照研究的结果。
2004-09-11 hep-ex physics.ins-det
Characterisation of novel thin n-in-p planar pixel modules for the ATLAS Inner Tracker upgrade
鉴于大型强子对撞机（HL-LHC）的高亮度阶段将于2026年左右开始运行，ATLAS实验的跟踪系统的重大升级正在筹备中。预计中子当量注量可达2.4 * 1 e16 1 MeV neq./在像素检测器的最内层处的cm 2构成了最严峻的挑战。由于其低材料预算和高电荷收集效率照射后，薄平面像素传感器制成的模块是有前途的候选人，这些层的仪器。为了优化传感器布局以减小50 * 50 μm2的像素单元尺寸，正在进行TCAD器件模拟以研究照射前后的电荷收集效率。此外，厚度为100-150 μm的传感器与FE-I4读出芯片互连，该芯片采用上一代像素单元尺寸为50 * 250 μm2，并在CERN-SPS和DESY设施中使用测试光束进行了表征。各种设计的传感器的性能，辐照通量高达1 * 1 e16 neq./ cm 2，在电荷收集和命中效率方面进行比较。在HL-LHC的寿命期间，可以预见两个最里面的像素层的替换。更换需要几个月的干预，在此期间，其余的探测器模块无法冷却。将它们保持在室温下，从而引起退火。辐照模块的性能将用试验束运动和在较高温度下加速退火的方法进行研究。
2018-01-09 hep-ex physics.ins-det
Selected results from the static characterization of edgeless n-on-p planar pixel sensors for ATLAS upgrades
鉴于LHC的高亮度阶段（HL-LHC）升级，ATLAS实验计划用全硅系统取代内部探测器。n-on-p技术代表了大多数层的模块的有效解决方案，因为该选项具有显著的抗辐射性和降低的成本。还有人要求将非活动区减少到最低限度。ATLAS LPNHE巴黎小组和FBK Trento开始合作开发一种新型的n-on-p无边平面像素设计，该设计基于深沟槽工艺，可以满足所有这些需求。本文报道了选定的结果，从电气特性，辐照前后，测试结构的第一批生产。
2013-12-02 hep-ex physics.ins-det
Development of n-in-p pixel modules for the ATLAS Upgrade at HL-LHC
薄的平面像素模块是有希望的候选人仪器的新的ATLAS像素探测器的HL-LHC的内层，由于减少的贡献，材料预算和照射后的高电荷收集效率。100-200 $μ$ m厚的传感器，互连到FE-I4读出芯片，已在CERN SPS和DESY的放射源和束流测试的特点。报告了辐照前和辐照后器械的这些测量结果，辐照通量高达$14\times10^{15}$ n $_{eq}$ /cm $^2$。比较了不同传感器厚度的电荷收集和跟踪效率。未来的平面像素传感器生产的前景进行了讨论，重点是传感器设计的像素间距（50 × 50和25 × 100 $μ$米$^2$）预计RD 53协作读出芯片在65纳米CMOS技术。需要优化像素单元中的偏置结构以避免目前在照射后在穿通区域中观察到的命中效率损失。为此目的，不同的布局的性能进行了比较FE-I4兼容的传感器在不同的注量水平，通过使用束流测试数据。高度分段的传感器将代表在HL-LHC像素系统的前向区域中的跟踪的挑战。为了在高伪快度值下再现50 × 50 $μ$ m $^2$像素的性能，在相对于短像素方向的高入射角（80 $^\circ$）下的射束测试中在照射之前和之后研究了FE-I4兼容平面像素传感器。将显示关于簇形状、电荷收集和命中效率的结果。
2016-06-16 physics.ins-det
Electrical characterization of AMS aH18 HV-CMOS after neutrons and protons irradiation
鉴于ATLAS高亮度LHC（HL-LHC）升级的跟踪探测器应用，我们开发了新一代的高压CMOS（HV-CMOS）单片像素传感器原型，采用AMS aH 18（180 nm）商用CMOS技术。通过将模拟和数字读出电路完全集成在同一颗粒检测基板上，解决了混合传感器技术的当前挑战，即，较大的读出输入电容、较低的生产成品率以及较高的生产和集成成本可以缩小规模。使用高电阻率衬底的大电极设计积极地帮助减轻电荷捕获效应，使这些芯片抗辐射。在高辐照环境中引起的表面和体损伤改变了器件的有效掺杂浓度，从而随着反向偏置电压的增加调制高电场。这种效应会导致高漏电流和过早的电击穿，由碰撞电离驱动。为了评估重度辐照样品的特性，我们对ATLASPix 1芯片进行了专门的活动，其中包括在不同设施制造的中子和质子辐照。在这里，我们报告在不同的环境条件下的辐照样品的电特性，也比较其预辐照性能。结果表明，强子辐照的设备可以安全地运行在一个电压足够高，以允许高效率，高达2 E15 neq/cm 2的通量，超出预期的辐射水平（TID和NIEL）在最外层的像素层的新的ATLAS跟踪HL-LHC。
2020-05-29 physics.ins-det
Thin n-in-p planar pixel modules for the ATLAS upgrade at HL-LHC
ATLAS实验将对跟踪系统进行重大升级，因为预计LHC（HL-LHC）的高亮度阶段将于2025年左右开始。薄的平面像素模块是有希望的候选人，仪器新的像素系统，由于减少的贡献，材料预算和高电荷收集效率照射后。新的设计的像素单元，具有优化的偏置结构，已实现在n-in-p平面像素生产与传感器厚度为270微米。使用束流测试，在命中效率的增益作为接收到的辐照注量的函数进行了研究。未来的薄平面像素传感器的生产前景将进行讨论，重点是薄传感器的厚度为100和150 μ m和一种新的设计与优化的偏置结构和小像素单元（50 μ m × 50 μ m和25 μ m × 100 μ m）。这些尺寸是预见到的新的ATLAS读出芯片在65纳米CMOS技术和精细分割将代表在HL-LHC的像素系统的前向区域中的跟踪的挑战。为了预测50 μ m × 50 μ m像素在高eta下的性能，在相对于短像素方向的高入射角下的射束测试中，在照射之前和之后研究了FE-I4兼容平面像素传感器。将显示簇形状、电荷收集和命中效率的结果。
2016-05-02 physics.ins-det
Optimization of thin n-in-p planar pixel modules for the ATLAS upgrade at HL-LHC
ATLAS实验将在2025年左右进行，鉴于LHC（HL-LHC）的高亮度阶段，将用新的5层像素系统替换跟踪系统。薄的平面像素传感器是有希望的候选人，仪器的新的像素系统的最里面的区域，由于减少的贡献，材料预算和高电荷收集效率照射后。传感器的厚度为50-150 $μ$ m，互连到FE-I4读出芯片，其特征在于与放射源和束流测试。特别地，已经研究了有源边缘传感器。两个不同版本的边缘设计的性能进行了比较：第一个与偏置环，第二个只有一个浮动保护环已实施。还研究了在$10^{15}$ \neqcm的能量密度下辐照后边缘处的命中效率。高度分段的传感器将代表在HL-LHC像素系统的前向区域中的跟踪的挑战。为了在高伪快度值下再现50 × 50 $μ$ m $^2$像素的性能，在相对于短像素方向的高入射角下的射束测试中在照射之前和之后研究了FE-I4兼容平面像素传感器。在这种配置中的命中效率的结果进行了讨论，为不同的传感器厚度。
2017-01-12 physics.ins-det
A Radiation-Hard Dual Channel 4-bit Pipeline for a 12-bit 40 MS/s ADC Prototype with extended Dynamic Range for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter Readout Electronics Upgrade at the CERN LHC
介绍了一种用于欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机ATLAS液氩量热计读出电路升级的抗辐射双通道12位40 MS/s扩展动态范围流水线ADC的设计。该设计由两个流水线A/D通道和四个乘法数模转换器组成，每个转换器的标称分辨率为12位。该设计采用IBM 130 nm CMOS工艺制造，在2.5 V电源下，单通道SNDR在18 MHz、40 MS/s时的性能为68 dB，而每通道功耗为55 mW，辐照后性能没有下降。各种增益选择算法，以实现扩展的动态范围的实施和测试。
2013-07-31 hep-ex physics.ins-det
A Highly Selective First-Level Muon Trigger With MDT Chamber Data for ATLAS at HL-LHC
高度选择性的触发器是必不可少的物理方案的ATLAS实验在HL-LHC的瞬时光度将是大约一个数量级大于LHC的瞬时光度运行1。由于电阻板和薄间隙触发室的中等动量分辨率，第一级μ子触发率由低于标称触发阈值的低动量μ子主导。使用精密μ子漂移管室的数据进行触发决策，可以充分降低HL-LHC的高触发率。这需要实现快速MDT读出链和具有至多6微秒的延迟的快速MDT轨道重构算法。快速读出链的硬件演示器已在CERN伽马辐照设施的HL-LHC操作条件下成功测试。在快速触发处理器上实现了快速航迹重建算法。
2016-04-26 hep-ex physics.ins-det
Novel Silicon n-on-p Edgeless Planar Pixel Sensors for the ATLAS upgrade
考虑到LHC向HL-LHC的升级阶段，ATLAS实验计划用全硅系统升级内部探测器。由于其抗辐射性和成本效益，n-on-p硅技术是像素升级的一个有前途的候选者，这允许扩大像素探测器的面积。我们报告在FBK（特伦托，意大利）制造的新型n中p无边缘平面像素传感器的发展，利用“主动边缘”的概念，在设备的外围死区的减少。在讨论了传感器技术和制造工艺后，我们提出了针对不同传感器配置进行的器件模拟（照射前和照射后）。第一个初步结果与生产的测试结构。
2013-02-15 hep-ex physics.ins-det
Planar Pixel Sensors for the ATLAS Upgrade: Beam Tests results
介绍了针对ATLAS可插入B层和高亮度LHC（HL-LHC）升级的平面硅像素传感器束流测试结果。测量包括空间分辨率，电荷收集性能和相邻电池之间的电荷共享作为不同散装材料的轨道入射角的函数。测量的n-in-n像素传感器作为一个函数的注量为不同的照射。此外，测试了来自几个供应商的具有略微不同布局的p型硅传感器。所有测试的传感器通过凸点接合连接到ATLAS Pixel读出芯片。我们表明，n型和p型测试平面传感器能够收集显着的电荷，即使在HL-大型强子对撞机预期的综合注量。
2012-11-09 hep-ex physics.ins-det
Characterization and Performance of Silicon n-in-p Pixel Detectors for the ATLAS Upgrades
现有的ATLAS跟踪器将在粒子注量为10^15 neq/cm ^2（LHC）的情况下达到其功能极限。因此，对于像计划中的可插入B层（IBL）和增加LHC亮度（超级LHC）的情况下更小半径的升级，需要开发新的结构和材料，以应对由此产生的粒子注量。N-in-P硅器件是用于跟踪探测器以实现这些目标的有希望的候选者，因为它们是抗辐射的，成本有效的，并且在辐射后不反转类型。介绍了由CiS公司（德国Erdom）在300 μm厚浮区材料上进行的基于MPP/HLL设计的n-in-p像素生产的特点，并给出了传感器和单片机模块（SCM）的电学性能，包括噪声、电荷收集效率以及用MIP和241 Am源进行的测量。SCM内置传感器，连接到ATLAS读出芯片FE-I3的电流。的表征已进行与ATLAS像素读出系统，照射前和照射后的24 GeV/c质子。此外，初步测试束的跟踪效率和电荷收集，获得与SCM的结果进行了讨论。
2011-04-17 physics.ins-det
Thin and edgeless sensors for ATLAS pixel detector upgrade
为了应对HL- LHC高亮度条件下的恶劣环境，ATLAS像素探测器必须升级为具有良好粒度、最大几何接受度和高读出率的完全有效的探测器。LPNHE、FBK和INFN参与了薄型无边缘平面像素传感器的开发，由于采用了有源边缘技术，传感器边缘的不敏感区域得以最小化。本文报道了两种产品，第一种由200 μm厚的有源边缘n-on-p传感器组成，第二种由100和130 μm厚的n-on-p传感器组成。这些传感器已在CERN-SPS和DESY进行了束流测试，并将展示它们在照射前后的性能。
2017-10-10 hep-ex physics.ins-det
Evaluation of Radiation Hardness of High-Voltage Silicon Vertical JFETs
在未来的ATLAS Inner Tracker中，每个硅条模块都将配备一个开关，能够在传感器出现故障时将高压电源与传感器分开。置于高压电源和传感器之间的开关需要在其断开状态下维持高电压，以便在接通状态下为传感器漏电流提供低电阻路径，并且辐射强度高达1.2e15 neq/cm 2，以及其他要求。虽然GAN JFET已被选为合适的抗辐射开关，但布鲁克海文国家实验室开发了硅垂直HV-JFET作为替代选择。预辐照结果表明，器件的功能和证明，硅HV-JFET满足预辐照开关的要求。为了评估辐照后的适用性，在Jozef Stefan研究所（JSI，斯洛文尼亚卢布尔雅那）对一些p型HV-JFET进行了中子辐照。本文报道了这些辐照器件的静态表征和TCAD数值模拟，用于深入了解辐照后行为的物理学。
2020-07-21 hep-ex physics.ins-det
Investigation of thin n-in-p planar pixel modules for the ATLAS upgrade
鉴于大型强子对撞机（HL-LHC）的高亮度升级计划于2023-2025年左右开始，ATLAS实验将更换内部探测器。更高的亮度意味着更高的辐射水平，因此需要更高的辐射硬度，特别是在像素系统的内层。n-in-p硅技术是一个很有前途的候选人，仪器这一地区，也由于其成本效益，因为它只需要一个单面处理，而不是目前在LHC实验中采用的n-in-n像素技术。此外，薄的传感器被发现，以确保在高通量的辐射硬度。概述了最近的结果，没有照射和照射的n-in-p平面像素模块。重点将放在最近在ADVCAM生产的有源厚度为100和150 um的n-in-p平面像素传感器上。为了最大化传感器的有效面积，实现了纤细和有效的边缘。这些模块的性能进行了调查，在梁测试和边缘效率的结果将显示。
2016-11-28 hep-ex physics.ins-det
High Rate Proton Irradiation of 15mm Muon Drifttubes
未来的LHC光度升级将显著增加ATLAS μ子光谱仪探测器中光子、中子和质子的背景撞击量。在建议的LHC峰值亮度为5*10^34 1/cm ^2 s时，在最里面的前向区域，背景命中率预计超过10 kHz/cm ^2，导致当前跟踪室的性能损失。在ATLAS系列漂移管室的基础上，研制了一种新的高速率漂移管探测器，它使用直径减小到15 mm的漂移管。为了测试对高度电离粒子的响应，在慕尼黑迈尔-莱布尼茨实验室的串列加速器上用20 MeV质子束辐照了46个15 mm漂移管的原型室。在一个平面层中的三个管被照射，而所有其他管被用于重建宇宙μ子轨道通过辐照和非辐照部分的室。为了确定15 mm漂移管的速率能力，我们研究了质子命中率对宇宙μ子信号的脉冲高度、效率和空间分辨率的影响。
2012-03-13 physics.ins-det
Thin n-in-p planar pixel sensors and active edge sensors for the ATLAS upgrade at HL-LHC
采用在CiS生产的有源厚度为200 $μ$ m的n-in-p平面传感器和在芬兰的VTT生产的100-200 $μ$ m薄有源/薄边缘传感器器件的硅像素模块已经与ATLAS FE-I3和FE-I4读出芯片互连。薄传感器是专为高能物理对撞机实验，以确保在高通量辐射硬度。此外，VTT生产的有源边缘技术最大化了组件的敏感区域，从而减少了靠近束管的像素层中模块的重叠。CiS生产还包括四个芯片传感器，根据计划用于在HL-LHC运行的升级ATLAS像素探测器外层的模块几何形状。该模块的特点是在实验室中使用放射源和高精度的测量，在束流测试，调查在不同的偏置电压和粒子入射角的命中效率和电荷收集性能。不同的传感器厚度和边缘设计的性能进行了比较之前和之后的辐照高达$1.4\times10^{16}n_{eq}/cm^{2}$的能量密度。
2014-11-20 hep-ex physics.ins-det
Development of Edgeless n-on-p Planar Pixel Sensors for future ATLAS Upgrades
据报道，FBK（意大利特伦托）正在开发n-on-p“无边缘”平面像素传感器，旨在升级大型强子对撞机（HL-LHC）高亮度阶段的ATLAS内部探测器。该器件的一个特征是通过采用基于深蚀刻沟槽的“有源边缘”技术来减少边缘处的死区，适当掺杂以与衬底形成欧姆接触。该项目提出，随着积极的边缘过程中，传感器设计，这第一个n-on-p生产和选择的模拟结果，包括预期的电荷收集效率辐射通量后的$1 \times 10^{15} {\rm n_{eq}}/{\rm cm}^2$相比，预计在HL-大型强子对撞机（约十年的运行，与3000 FB $^{-1}$的积分亮度）的外部像素层。我们表明，照射后，在500 V的偏置电压，超过50%的信号应收集在边缘区域，这证实了有效的边缘方法的有效性。
2013-02-18 hep-ex physics.ins-det
Development of COTS ADC SEE Test System for the ATLAS LAr Calorimeter Upgrade
耐辐射、高速、高密度和低功耗的商用现成（COTS）模数转换器（ADC）计划用于升级液氩（LAr）量热计前端（FE）触发读出电子器件。总电离剂量（TID）和单粒子效应（SEE）是COTS ADC需要表征的两个重要辐射效应。在我们的初始TID测试中，Texas Instruments（TI）的ADS5272在筛选了来自不同制造商的总共17个COTS ADC后被确定为性能最佳，其动态范围和采样速率满足FE电子器件的要求。ADS5272的另一个有趣特性是其6.5个时钟周期的延迟，这是17个候选产品中最短的。基于TID性能，我们设计了一个针对ADS5272的SEE评估系统，这使我们能够进一步评估其辐射耐受性。在本文中，我们提出了一个详细的设计ADS5272 SEE评估系统，并显示该系统的有效性，评估ADS5272 SEE特性在多次辐照试验。根据TID和SEE测试结果，ADS5272被选择用于全尺寸LAr触发数字化仪板（LTDB）演示器，该演示器将在2014年长周期1（LS1）期间安装在ATLAS热量计上。
2014-03-06 hep-ex physics.ins-det
ATLAS Pixel Opto-Electronics
我们已经开发了两个辐射硬ASIC的ATLAS像素探测器中的光数据传输在欧洲核子研究中心的LHC：垂直腔面发射激光器（VCSEL）二极管的驱动芯片，用于80 Mbit/s的数据传输从检测器，和一个双相标记解码器芯片恢复的控制数据和40 MHz的时钟接收光的PIN二极管。我们已成功采用0.25微米CMOS技术实现了这两个ASIC，并使用封闭布局晶体管和保护环来提高辐射强度。我们目前的结果，这些芯片的性能，包括照射与24 GeV质子高达61 Mrad（2.3 × 10 e15 p/cm^2）。
2005-08-03 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Optics robustness of the ATLAS Tile Calorimeter
TileCal是ATLAS探测器的中心强子量热器，由塑料衰减器和波长漂移光纤组成。已知这些组件的光学特性会因暴露于辐射而遭受自然老化和退化。量热计设计用于LHC在$10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的设计光度下运行10年。对辐射器和光纤的辐照测试表明，在LHC运行10年后，它们的光产额在预期的最大剂量下下降约10%。使用量热计的校准系统：Cs-137伽马源、激光和质子-质子碰撞粒子的积分光电倍增管信号来评估TileCal光学组件的鲁棒性。观察到光输出的损失如预期的那样随着暴露于辐射而增加。将报告2015-2017年期间对应于LHC运行2的光产额下降。当前的大型强子对撞机运行计划预计第二个高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）阶段将实验寿命再延长10年。在运行2中获得的结果表明，遵循TileCal的光产额响应是预测未来运行中的量热计性能的重要步骤。初步研究试图将这些测量结果外推到HL-LHC的运行条件。
2019-05-03 hep-ex physics.ins-det
New Facilities for the Production of 1 mm gap Resistive Plate Chambers for the Upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer
为ATLAS HL-LHC升级生产近1000个1 mm间隙RPC，研究介绍面向新工业设施的组装工艺转移、原型认证测试及不同制造方法比较，证实其可可靠产出合格探测器。
2025-01-08 hep-ex physics.ins-det
Hardware Implementation of a Fast Algorithm for the Reconstruction of Muon Tracks in ATLAS Muon Drift-Tube Chambers for the First-Level Muon Trigger at the HL-LHC
高亮度大型强子对撞机将提供一个独特的机会来探索物理学的本质，超越强相互作用和电弱相互作用的标准模型。高度选择性的第一级触发器是必不可少的物理方案的ATLAS实验在HL-LHC的瞬时光度将超过LHC运行1瞬时光度几乎一个数量级。ATLAS第一级μ子触发率主要由低动量μ子控制，这是由于电阻板和薄间隙触发室的中等动量分辨率而选择的。这种限制可以通过在第一级触发决策中包括精密μ子漂移管（MDT）室的数据来克服。这需要MDT命中到检测器外触发逻辑的快速连续传输以及在触发逻辑中执行的快速跟踪重建算法。为了证明在大约3~ $μ$ s的短的可用第一级触发延迟内重建MDT室中的轨迹的可行性，我们在Xilinx Zynq FPGA的ARM Cortex A9微处理器上实现了种子Hough变换，并使用CERN的伽马辐照设施中记录的测试束数据研究了其性能。我们可以证明，通过使用ARM处理器的Neon单指令多数据引擎并行执行4个浮点运算，可以满足具有挑战性的延迟要求。
2018-03-11 hep-ex physics.ins-det
Performance of irradiated thin n-in-p planar pixel sensors for the ATLAS Inner Tracker upgrade
ATLAS合作将用新的全硅像素和条带系统取代其跟踪探测器。这将允许应对在LHC加速器复合体（HL-LHC）的亮度增加5倍后预期的更高辐射和占用水平。在新的跟踪检测器（ITk）中，具有增加的粒度的像素模块将实现以保持具有更高轨道密度的占用。此外，构成混合模块的传感器和读出芯片将采用相对于本像素检测器的更多抗辐射技术来生产。由于它们在抗辐射方面的出色性能，薄n-in-p传感器是有希望的候选者，可以用于新像素系统的一部分。将介绍最近生产和开发的新设计传感器。为了在互连到芯片之前测试传感器，已经实施了穿通偏置结构。它的设计已经过优化，以减少可能观察到的跟踪效率损失。辐照后，它们是由穿通偏置结构引起的。设计与ATLAS FE-I4芯片兼容的传感器，其像素尺寸为50 × 250 $\mathrmμ$ m $^{2}$，细分为30 × 30 $\mathrmμ$ m $^{2}$尺寸的较小像素植入物，以研究HL-LHC预见的50 × 50 $\mathrmμ$ m $^{2}$像素单元的性能。利用束流测试和瞬态电流技术获得了50 × 250和50 × 50 $\mathrmμ$ m $^{2}$像素单元在效率、电荷收集和电场特性方面的传感器性能的结果。
2017-09-25 hep-ex physics.ins-det
Novel Silicon n-in-p Pixel Sensors for the future ATLAS Upgrades
鉴于LHC升级到HL-LHC的阶段，ATLAS实验计划用全硅系统升级内部探测器。n-in-p硅技术是像素升级的一个有前途的候选者，这要归功于它的辐射硬度和成本效益，这允许扩大像素探测器的面积。我们提出了新的n-in-p平面像素传感器的特性和性能，由CiS（德国）通过凸点键合连接到ATLAS读出芯片FE-I3。这些结果是在10^16 1-MeV n_eq/cm ^2能量密度辐照前后获得的，证明了这种传感器在HL-LHC像素系统所预见的恶劣辐射环境中的可操作性。我们还概述了新的像素生产，这是正在进行的CiS的传感器兼容新的ATLAS读出芯片FE-I4。
2012-05-23 physics.ins-det
Performance of the new Readout Electronics for the ATLAS (s)MDT Chambers and Future Colliders at High Background Rates
具有15 mm管直径的小直径漂移管（sMDT）探测器已被证明是未来强子对撞机（如HL-LHC和FCC-hh）实验中精确μ子跟踪探测器的优秀候选者，这些实验需要前所未有的高背景速率能力。sMDT腔室目前正在安装在ATLAS μ子谱仪的内筒层中。sMDT漂移管在μ子检测效率和空间分辨率方面的速率能力受限于读出电子器件的性能。研制了一种用于HL-LHC和未来强子对撞机的新型MDT ASD（放大器-整形器-鉴别器）读出芯片，与旧芯片相比，它具有更快的峰值时间，减少了峰值阈值交叉时间抖动，从而提高了有和没有$γ$背景辐射的时间和空间分辨率。此外，将提出一种通过调整sMDT工作电压来补偿在高$γ$背景命中通量下由于空间电荷引起的气体增益下降的方法。仿真结果表明，在前端电子芯片中添加有源基线恢复电路，以抑制高计数率下的信号堆积效应，进一步导致效率和分辨率的显着提高。在CERN伽马辐照设施（GIF++）中使用sMDT测试箱进行了广泛的测试。室配备了新的读出芯片与改进的脉冲整形和离散读出电路与基线恢复功能进行了测试。
2021-12-09 hep-ex physics.ins-det
Thin n-in-p pixel sensors and the SLID-ICV vertical integration technology for the ATLAS upgrade at the HL-LHC
研发活动的重点是为高亮度LHC（HL-LHC）的ATLAS像素系统升级开发新模块。研究了不同有源厚度的n-in-p像素传感器辐照后的性能，同时研究了慕尼黑弗劳恩霍夫研究所EMFT提供的一种新型互连技术，即固液互扩散（SLID），这是标准焊料凸点接合的替代方法。像素模块基于薄n-in-p传感器，具有75 μ m或150 μ m的有效厚度，在MPI半导体实验室（MPI HLL）生产，并且基于100 μ m厚的具有有效边缘的传感器，在芬兰VTT制造。命中效率是从对能量密度高达4 e15 neq/cm ^2的薄器件进行辐照的束流测试数据中得出的。对于有源边缘器件，辐射前的边缘像素的电荷收集性能进行了详细讨论，相对于内部的，使用放射源的测量。除了有源边缘传感器之外，设计四个侧面可对接模块所需的附加成分是将引线接合区域从面向传感器的芯片表面移动到背面的可能性，从而避免悬臂伸出传感器区域之外。该工艺的可行性正在FE-I3 SLID模块中进行研究，其中采用EMFT技术在原始引线键合焊盘的位置蚀刻芯片间过孔，其截面为3 um x 10 um。
2012-10-30 physics.ins-det
Quality control and quality assurance evaluation of ALFE2, a large-dynamic-range front-end ASIC de-veloped for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter high-luminosity LHC upgrade
Physics Department, Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室物理系）；Instrumentation Department, Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室仪器部）；Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University（石溪大学物理与天文系）；IJCLab, Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3（巴黎萨克雷大学IJCLab，CNRS/IN2P3）；ESAT-ADVISE, KU Leuven（荷语鲁汶大学ESAT-ADVISE）；CERN（欧洲核子研究中心）
针对ATLAS液态氩量能器升级的ALFE2前端ASIC，开发机器人系统进行质量控制测试并建立分级标准，评估测试良率超85%，应用于全面生产质量控制，辐照测试无显著性能下降，推断出HL-LHC运行时的单粒子翻转错误率。
2026-08-19 hep-ex physics.ins-det
ATLAS monitored drift tube chambers for super-LHC
在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）的高亮度升级之后，ATLAS μ子光谱仪预计将在伽马和中子的背景速率增加10倍的情况下工作。这是具有挑战性的，因为预计光谱仪的动量分辨率为10%。这需要80 μ m的μ子漂移管的单管分辨率。在1000 Hz/cm 2左右的背景速率下，空间电荷效应将导致缓慢和非线性的AR：CO2 = 93：7气体混合物中漂移管空间分辨率的劣化。这是以前的实验研究伽马和低能量中子。几乎没有关于快中子的信息。因此，我们组织我们的研究在以下几个方面：-我们调查了11 MeV中子的ATLAS MDT室的位置分辨率的影响。在4和16 kHz/cm 2之间的通量密度，几乎没有影响的位置分辨率被发现，它降低了只有10 μ m的检测效率只有4*10-4。- 我们研究了惰性气体混合物的牢度和线性的位置漂移时间（r-t）关系。在最大漂移时间减少2倍的情况下，可以使用当前的硬件和电子设备。在我们的实验研究中，我们使用了慕尼黑的宇宙射线设施。两种气体混合物显示出与标准气体几乎相同的位置分辨率。- 对于光谱仪区域的最高背景率，我们促成了新开发的15毫米漂移管的调查。位置分辨率已被测量为0和1400 Hz/cm 2之间的伽马背景率的函数。- 加菲尔德模拟已被执行，以模拟由于伽马辐照的空间电荷效应。结果将提交标准几何形状以及新的15毫米漂移管。
2009-08-18 hep-ex physics.ins-det
Deep Diffused APDs for Charged Particle Timing Applications: Performance after Neutron Irradiation
最近在HL-LHC上通过快速计时来减轻堆积的兴趣集中在现在实现30皮秒或更小的最小电离粒子（MIP）时间分辨率的技术上，技术成熟度和辐射耐受性的限制缩小了ATLAS和CMS升级到低增益雪崩探测器和硅光电倍增器的选择。在占用率和剂量较低的各种应用中，具有1 cm $^2$量级的像素元件但仍实现30 ps的器件将是有吸引力的。在本文中，深扩散雪崩光电二极管（APD）作为候选人的HL-LHC应用程序的定时探测器进行了检查。器件的有效面积为$8 \times 8$ mm $^2$的特点是使用脉冲红外激光，在某些情况下，高能粒子束。辐射损伤对电流、信号幅度、噪声和APD定时的影响使用具有$2 \times 2$ mm $^2$的有效面积的探测器进行评估。这些探测器用高达1 MeV中子注量$Φ_{eq} = 10^{15}$ cm $^{-2}$的中子辐照。他们的定时性能的特点是使用脉冲红外激光。虽然在使用$8 \times 8$毫米$^2$传感器的束流测试中获得了$27 \pm 1$ ps的时间分辨率，但本研究仅表明，增益损失可以通过增加探测器偏置来补偿，最高可达$Φ_{eq} = 6 \cdot 10^{13}$ cm $^{-2}$的通量。因此，在HL-LHC的寿命期间，它可能达不到CMS筒的$Φ_{eq} = 10^{14}$ cm $^{-2}$要求。
2019-10-17 hep-ex physics.ins-det
X-ray Irradiation Studies on the Monopix DMAPS in 150$\,$nm and 180$\,$nm
本文研究 TJ-Monopix2 和 LF-Monopix2 两款 DMAPS 芯片的 X 射线辐照耐受性，验证其在 100 Mrad 电离剂量下性能无显著退化且持续可运行，满足 ATLAS 内层径迹探测器外层要求。
2025-06-05 physics.ins-det
Study of environment friendly gas mixtures for the Resistive Plate Chambers of the ATLAS phase-2 upgrade
本文针对ATLAS升级中RPC探测器标准混合气体GWP高且面临禁用的问题，研究了用C3H2F4/CO2替代C2H2F4及在标准气体中添加CO2两种环保方案，并详细评估了不同辐照背景下的效率、时间分辨率和电流。
2025-03-07 hep-ex physics.ins-det
A radiation-hard dual-channel 12-bit 40 MS/s ADC prototype for the ATLAS liquid argon calorimeter readout electronics upgrade at the CERN LHC
欧洲核子研究中心大型强子对撞机ATLAS液氩量热计的读出电子升级需要抗辐射ADC。介绍了一种抗辐射双通道12位40 MS/s流水线ADC的设计。该设计包括两个流水线A/D通道，每个通道有四个乘法数模转换器，后面是8位逐次逼近寄存器模数转换器。该定制设计采用商用130 nm CMOS工艺制造，在10 MHz下，单通道40 MS/s时的SNDR性能为67.9 dB，延迟为87.5 ns（到第一位读出），而总功耗为50 mW/通道。该芯片使用两种电源电压：1.2和2.5 V。测量并确定辐照期间对单粒子效应的灵敏度，以满足系统要求。
2017-06-05 physics.ins-det
Performance in beam tests of Carbon-enriched irradiated Low Gain Avalanche Detectors for the ATLAS High Granularity Timing Detector
本文研究了ATLAS HGTD中碳富集LGAD传感器在高辐照环境下的性能，通过束流测试验证其在1.5和2.5×10^15 neq/cm²注量下的收集电荷、时间分辨率及击中效率，证实碳掺杂优化有效提升了抗辐照能力。
2023-03-17 hep-ex physics.ins-det
Heavily Irradiated N-in-p Thin Planar Pixel Sensors with and without Active Edges
我们提出的硅像素模块采用n在p平面传感器的有源厚度为150 $\mathrmμ$ m，在MPP/HLL生产的，和100-200 $\mathrmμ$ m薄的有源边缘传感器设备，在芬兰VTT生产的表征的结果。这些薄传感器被设计为在HL-LHC上运行的ATLAS像素探测器升级的候选者，因为它们确保了高通量下的辐射硬度。它们与ATLAS FE-I3和FE-I4读出芯片互连。此外，n-in-p技术仅需要单侧处理，因此它是目前在LHC实验中采用的n-in-n像素技术的具有成本效益的替代方案。在CERN SpS和汉堡DESY对这些装置进行了高精度的束流试验测量。我们研究了这些传感器在不同的偏置电压和不同的光束入射角的行为，最大的一个预期的新的插入B层的ATLAS和HL-LHC探测器。与150 $\mathrmμ$米薄传感器，组装新的ATLAS FE-I4芯片和照射高达4 $\times$ 10 $^{15}\mathrm{n}_{\mathrm{eq}}/\mathrm{cm}^2$的注量，获得的结果表明，他们是很好的候选人更大的半径的硅像素跟踪器的升级的ATLAS探测器在HL-LHC。此外，VTT器件的有源边缘技术最大限度地提高了传感器的有效面积，并减少了材料预算，以满足最内层的要求。VTT模块的边缘像素性能进行了研究，在束流测试实验和分析后，辐照高达5 $\times$ 10 $^{15}…
2014-02-19 hep-ex physics.ins-det
Performance of Irradiated RD53A 3D Pixel Sensors
在LHC的ATLAS实验将取代其目前的内部跟踪系统的HL-LHC时代。3D硅像素传感器被认为是新的全硅基跟踪探测器最内层的抗辐射候选者。与HL-LHC的第一个原型ASIC（RD 53 A芯片）兼容的具有小像素尺寸的$\mathrm{50 \times 50~μm^{2}}$和$\mathrm{25 \times 100~μm^{2}}$的3D传感器在均匀照射到$\mathrm{5 \times 10^{15}~n_{eq}/cm^{2}}$之后在束流测试中进行了研究。仅需要50 V的操作电压就可以在此注量之后实现97%的命中效率。
2019-03-22 hep-ex physics.ins-det
Development of Fast High-Resolution Muon Drift-Tube Detectors for High Counting Rates
加压漂移管室是大面积高精度跟踪的有效探测器。大型强子对撞机（LHC）ATLAS探测器的μ子谱仪的连续漂移管（MDT）室达到35微米的空间分辨率和几乎100%的跟踪效率，6层30 mm直径的漂移管，Ar：CO2（93：7）气体混合物在3 bar和气体增益为20000。ATLAS MDT腔室的设计是为了应对由于中子和伽马射线高达约300 kHz/管的背景计数率，这将超过LHC亮度大于设计值10-34每平方厘米和秒。将漂移管直径减小到15 mm，同时保持其他参数（包括气体增益）不变，将最大漂移时间从约700 ns减小到200 ns，并且将漂移管占用率减小到7倍。为ATLAS μ子谱仪的端盖区域设计了新的漂移管室。一个原型室组成的12 × 8层的15毫米直径的漂移管的1米长已建成的传感线定位精度为20微米。15毫米直径的漂移管已测试与宇宙射线在伽马辐照设施在欧洲核子研究中心在计数率高达1.85兆赫。
2016-03-31 hep-ex physics.ins-det
