Novel CMOS Devices for High Energy Physics and Medical Applications
Els experiments d’alta energia de física (HEP) a col·lisions de partícules demostren la nostra comprensió de l’estructura i la dinàmica de la matèria. Per avançar en el camp, els sistemes d’acceleradors s’actualitzen periòdicament a energies i lluminositats més elevades. Els experiments han de mante...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/670504 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/670504 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Fisica d'altes energies Física de altas energías High energy physics CMOS Detector Ciències Experimentals 53 |
| Sumario: | Els experiments d’alta energia de física (HEP) a col·lisions de partícules demostren la nostra comprensió de l’estructura i la dinàmica de la matèria. Per avançar en el camp, els sistemes d’acceleradors s’actualitzen periòdicament a energies i lluminositats més elevades. Els experiments han de mantenir-se al punt millorant la seva instrumentació de detecció. Els detectors de píxels de silici tenen un paper crític en els experiments HEP. Gràcies a la seva excel·lent resolució de posició, compacitat, velocitat i duresa de la radiació, permeten la reconstrucció de la pista de partícules en entorns d’alta radiació com els col·lisionadors de hadrons. Al seu torn, el seu rendiment permet una excel·lent resolució de paràmetres d’impacte de pista, un ingredient clau per a la identificació de vèrtexs secundaris i l’etiquetatge b del jet. Actualment, el detector estàndard de píxels consisteix en un sensor segmentat, en el qual cada píxel està connectat a un canal de lectura d’un circuit integrat d’aplicacions específiques per a aplicacions (ASIC) mitjançant una tècnica complicada i cara, anomenada enllaç de cop. Un mètode alternatiu per als dispositius de píxels híbrids són els detectors monolítics, que combinen la detecció de partícules i les tasques de processament de senyal al mateix substrat. Aquests tipus de detectors desenvolupats en el procés CMOS han estat utilitzats en el passat, però només recentment es basen en dispositius de radiació durs. sobre aquesta tecnologia s’han proposat. En aquesta tesi s’investiga un primer prototip a mida completa d’un detector monolític desenvolupat en la tecnologia CMOS d’Alta Voltatge (HV-CMOS) com a dispositiu de píxel per a les capes exteriors del futur rastrejador ATLAS actualitzat, que es troba al Gran Col·lisionador d’Hadrons ( LHC) al CERN. A més de l’aplicació d’aquesta tecnologia en experiments HEP, la detecció de fotons de raigs X suaus també s’investiga en una matriu en un dels detectors de píxels HV-CMOS. Per últim, s’explora l’ús de dispositius CMOS per a la detecció de fotons de gairebé infraroig (NIR) amb fotodiode d’Avalanche (APD). |
|---|