РАДІАЦІЙНА СТІЙКОСТЬ ДВОСТОРОННІХ МІКРОСТРІПОВИХ  СЕНСОРІВ ДЛЯ КРЕМНІЄВОЇ ТРЕКОВОЇ СИСТЕМИ ЕКСПЕРИМЕНТУ СВМ

 

Є. Л. Момот^1,2, В. М. Пугач^,3,  В. О. Кива¹ , Й. М. Хойзер³

 

¹ Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ

²Goethe University, Frankfurt

 ³GSI, Darmstadt

 

            Основним трековим детектором експерименту CBM (Compressed Baryonic Matter) є Кремнієва Трекова Система STS (Silicon Tracking Station), яка має слугувати для реконструкції треків і визначення імпульсу заряджених частинок, що виникають при взаємодії пучка з мішенню. Завданням STS є вимірювання траєкторій до 800 заряджених частинок за одне зіткнення з ефективністюпо реконструкції треків більше 95% та роздільною здатністю по імпульсу 1- 2%.

            Щоб гарантувати необхідну продуктивність протягом усього терміну експлуатації експерименту CBM, система повинна мати малу кількість матерілу (біля 1.5% радіаційних втрат на станцію) на шляху проходження заряджених частинок, високу гранулярність, високий коефіцієнт сигнал до шуму (SNR) та радіаційну толерантність. В результаті оптимізаційних досліджень STS складається з двосторонніх кремнієвих мікростріпових сенсорів близько 300 мкм, які повинні забезпечувати відношення SNR більше 10, навіть після випромінювання з очікуваним еквівалентом життєвого флюенсу 10¹⁴ 1 MeV n_eq cm⁻²  [1].

Щоб дослідити радіаційну стійкість, кремнієві сенсори різних форм-факторів від різних виробників були опромінені 23 МеВ протонами. Властивості сенсорів були охарактеризовані до і після опромінення. Відгук датчика на мінімум іонізаційні частинки від ⁹⁰Sr до опромінювання розцінювався як 100% збір заряду.  Основними наслідками після опромінення є: збільшення струму витоку, зменшення ефкетивності збору заряду, збільшення шуму та як наслідок деградація сигналу над шумом [2].

            Детальні результати вимірів по ефективності збору заряду  та симуляція реконструкції треків і роздільної здатності по імпульсу в опромінених сенсорах будуть представлені на стендовій доповіді.

 

 

[1] J. Heuser, et al., GSI Report 2013-4.

[2] I. Momot, M. Teklishyn, A. Lymanets, O. Bertini, and J. Heuser, “Investigation into the charge collection efficiency of prototype microstrip sensors for the CBM Silicon Tracking System,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 1024, no. 1, p. 012004, 2018.