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应用于高亮度电子对撞机内径迹探测器的MAPS芯片设计

14 Aug 2024, 15:00
15m
雅典厅

雅典厅

Oral report 粒子物理实验技术 分会场五

Speaker

东薇 宣 (中国科学技术大学)

Description

MAPS是高能物理实验中内径迹探测器重要的实现方式之一,其具有物质量低、空间分辨高等特点。兼具时间测量和能量测量功能的MAPS通常被称作5D MAPS,有利于进一步提高径迹重建效率,但也给芯片设计带来了更大的挑战。本研究面向下一代高亮度电子对撞机内径迹探测器,基于不同工艺和优化方案开展低功耗 5D MAPS的设计工作。其中在GSMC130 nm工艺下,像素单元尺寸为33.2 μm×33.2 μm,通过对多个像素单元的数字输出错位做”或”并编码的方式合并读出通道,并基于超级像素进行数据读出,从而降低数字功耗。同时,超级像素内集成500 MHz启停型VCO用于细时间计数,使时间测量精度大幅降低到2ns,且不产生额外静态功耗。外围电路包含击中信息的读出、时间戳校准、汇总、缓存、组帧、编码和高速串行化等功能。预计芯片总功耗小于60 mW/cm²。

Primary author

东薇 宣 (中国科学技术大学)

Presentation materials