Детектор ATLAS большого адронного коллайдера. Смирнова Л.Н. - 27 стр.

фона и высокой частоты сигналов. Предусматривается
возможность замены в процессе эксплуатации детектора ATLAS
лишь ближайшего к центру цилиндра с пиксельными
детекторами. Эти условия определяют использование новейших
технологий при создании таких детекторов.
         Интегральная доза радиации существенно влияет на
сенсоры пиксельных и микростриповых детекторов. С
увеличением дозы радиации меняется рабочее напряжение
детекторов, меняются токи утечки. Изменяется сам характер
проводимости сенсора. После интегральной дозы (флюенса) Fneq
~2x1013 cm-2 проводимость n-типа переходит в проводимость p-
типа. Концентрация примесей растет также в зависимости от
увеличения температуры детектора. Для уменьшения примесей и
снижения тока утечки детекторы работают при температуре от -5
до -10 град.С.
         Пиксельные детекторы в наиболее сложных условиях
высокой радиации и потоков частиц (загрузки) должны
обеспечивать предельно высокое координатное разрешение в
непосредственной близости к области соударений пучков.
Сенсоры представляют собой пластины толщиной 250 мкм,
соединенные     с    оксидированными      пластинами   n-типа
считывающих пикселей с n+-имплантированной стороны
сенсора. Эта дорогая и сложная двусторонняя технология была
выбрана по следующим причинам: 1) n+-имплантирование
позволяет работать с высокой эффективностью сбора заряда даже
при смене типа проводимости сенсора; 2) высокая степень
оксидирования повышает радиационную стойкость сенсора по
отношению к заряженным частицам, улучшая эффективность
сбора заряда при смене типа проводимости и снижая напряжение
обеднения.
         В начальный период сенсоры должны работать при
напряжении ~ 150 В. После 10 лет эксплуатации напряжение
составит ~ 600 В. Стандартный размер сенсорной ячейки
пиксельных детекторов 50 мкм х 400 мкм определяется шагом
считывающей электроники. На каждом сенсоре расположено
47232 считывающих пикселей. Каждый пиксель сенсора
соединен капельным контактом (bump-bonding) с электроникой
через отверстия в изоляционном слое р-типа, нанесенном
технологией р-спрея.


                             27