面向下一代磁谱仪的半导体径迹探测体系与关键技术研发

by Prof. 琪 严 (高能所)

Friday 16 Oct 2026, 15:00 → 16:30 Asia/Shanghai

粒子磁谱仪是粒子物理研究的核心实验装置，通过精确测量带电粒子的动量、电荷、飞行时间和能量，为前沿物理研究提供关键实验信息。我国在大型精密硅基磁谱仪系统的自主研制、关键器件开发与系统级集成方面尚缺乏完整技术体系和综合能力。面向下一代磁谱仪实验，项目团队聚焦高精度半导体径迹探测器关键技术，系统推进高性能半导体探测器（硅基以及碳化硅）、专用读出电子学、高速数据采集、轻量化机械结构以及低温冷却系统等关键技术研发与工程化验证。研制包括国际首款兼具优于40 ps时间分辨和约10 μm位置分辨的大面积半导体传感器；同步研发配套高精度、低功耗、高集成度专用读出芯片，以及国内首款面向高能物理应用的抗辐照RISC-V片上系统芯片，实现前端动态配置、片上智能算法和数据处理。项目还将推进包括高速数据采集系统、低物质量高强度碳纤维支撑结构，以及国内首台半导体探测器两相CO₂低温冷却系统研发，推进工程样机研制与系统验证。项目将建立覆盖传感器—电子学—读出—机械—冷却—系统的全链条协同的自主研发体系，为下一代地面对撞机、空间磁谱仪及高精度辐射探测器研制奠定基础。本报告将介绍团队在探测器及关键技术研发方面的进展和未来的研发计划。