Výzkumné infrastruktury pro CERN Miroslav Havránek Vila Lanna, Praha Setkání CZ HEP komunity 2015

2 Plán aktivit pro výzkumné infrastruktury  Vývoj stripových senzorů – zkoumání možnosti produkce v ČR  Vývoj čipů pro pixelový detektor  Monolitické pixelové senzory  Produkce stripových modulů pro ITk

3 ATLAS upgrade - časový plán  Upgrade je vždy plánován v průběhu odstávek LHC -> přístup k detektorům  Údržba detektorů a zlepšení jejich parametrů I B L TeV L = 7×10 33 cm -2 s fb -1 (2012) …… LS1 LS2 LS3 Phase 0 Phase 1 Phase 2 L = 1×10 34 cm -2 s fb -1 Výměna vnitřního detektoru L = 5×10 34 cm -2 s fb -1 HL éra 2026

4 Vývoj stripových senzorů  Vývoj senzorů ve spolupráci s ON Semiconductor (Rožnov pod Radhoštěm)  Senzory na P-substrátu => radiační odolnost  Požadavky pro ATLAS: - vysoká radiační odolnost - nízké svodové proudy - vysoká průrazná napětí  Dobré vztahy s ON-Semiconductor => možnost zasáhnout do procesu  Zkoumání možnosti výroby full-size senzorů: - mask stitching - celoplošná expozice (vyžaduje nový stroj pro expozici)

5 Vývoj vyčítacích čipů pro pixelový detektor  RD53: - nová skupina v CERNu - vývoj FE čipu pro ATLAS/CMS/CLIC  Návaznost na současnou spolupráci v RD53 - vývoj IP bloku - implementace bloku v globálním designu čipu - testování - radiační testy G. Neue, M. Havránek 52µm 85µm Single DAC layout 250 nm technology pixel size 400 × 50 µm mil. transistors 130 nm technology pixel size 250 × 50 µm 2 80 mil. transistors FE-I3 FE-I4 FE-?? 65 nm technology pixel size 125 × 25 µm 2 ~ 500 mil. transistors Preliminary ATLAS Pixel FE chips Schéma nového pixelového čipu

6 Vývoj MAPS čipu  MAPS Iniciativa (Bonn, CPPM a další)  Slibná technologie pro ATLAS upgrade - pixely - stripy  MAPS = Monolithic Active Pixel Sensor  Základní výzkum nových druhů senzorů  X-CHIP-02 – Demonstrátor čip - testování čipu - radiační testy, test-beamy… - návrh dalších čipů pro ATLAS - spolupráce s Bonnem Hybrid pixel detektorMAPS detektor  Tři technologie  Problematické bondování  Technologická vyspělost  Radiační odolnost  Používá se v mnoha experimentech  Jedna technologie  Jeden čip  Netřeba bump-bonding  Zatím ve vývoji  Neznámá radiační odolnost EPCB02 – spolupráce s University of Bonn X-CHIP-02 navržený na FZÚ AVČR

7 Projekt ITk stripy v ČR/SR  ČR projevila zájem stát se jedním z míst výroby a testování endcap modulů ATLAS Inner Tracker (ITk) a vyrobit ca 1000 modulů  Jde o výrazné rozšíření činností, které Praha odvedla v rámci výroby vnitřního detektoru ATLAS  Příprava výroby zahájena skupinami z FZU, UK, ČVUT, ZČU Plzeň a UPOL Olomouc s využitím vhodných firem. Zájem má i UKo Bratislava  Probíhá definice činností a příprava vybavení

8 WBU Pilsen WBU Pilsen CTU+CU+IoP Prague CTU+CU+IoP Prague UP Olomouc UP Olomouc CU Bratislava Slovakia CU Bratislava Slovakia Argotech Trutnov Potenciální účastníci produkce ITk Převzato z prezentace Z. Doležala

9 Produkce modulů: možné rozdělení  Testování senzorů (FZU)  Skládání a bondování hybridů (ZČU, FJFI, Argotech)  Testování hybridů (MFF, ÚTEF)  Testování modulů (MFF, ÚTEF, UKo) Převzato z prezentace Z. Doležala

Děkuji za pozornost