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Layer1-3. A’. A. B. B’. X. 1996 年度のデザイン(参考) 内円にほぼ入る デザインなら可。. 2002年(今回). ストリップの長さ: A, B は 7cm A’,B’ は 2.56cm ストリップの本数: A,B,A’,B’ ともに、各 200 本 ( 含む floating strips), 読み出しストリップは各 100 本。 すべて、 p-strip を持つ single-sided detector とする。. X は Pixel R&D 用 1cm x 1cm. A 及び A’ の構造.
E N D
A’ A B B’ X 1996年度のデザイン(参考) 内円にほぼ入る デザインなら可。 2002年(今回) ストリップの長さ:A, B は7cm A’,B’は2.56cm ストリップの本数:A,B,A’,B’ともに、各200本(含むfloating strips), 読み出しストリップは各100本。 すべて、p-stripを持つsingle-sided detectorとする。 XはPixel R&D用 1cm x 1cm
A及びA’の構造 バイアスラインの内側に読み出しパッドを配置すること。(現在のL5DSSDと同じ)。 A1 – A5 (A’1-A’5)の各構造は、電気的に区分けされること。 A1(A’1) A2(A’2) A3(A’3) A4(A’4) A5(A’5) 3000 3000 3000 3000 3000 P75x40 70000(25600) for A(A’) 単位 m
B及びB’の構造 バイアスラインの外側に読み出しパッドを配置すること。(現在のL1DSSDと同じ)。 B1 – B5 (B’1-B’5)の各構造は、電気的に区分けされること。 B1(B’1) B2(B’2) B3(B’3) B4(B’4) B5(B’5) 3000 3000 3000 3000 3000 P75x40 70000(25600) for B(B’) 単位 m
50 50 50 50 A1, A’1, B1, B’1のアルミ電極 L1DSSDと同じ構造 アルミ電極 p+ strip 56 3 単位 m 75
アルミ電極 p+ strip 50 50 50 50 A2, A’2, B2, B’2のアルミ電極 L1DSSDから、floating strip上のアルミ電極を除去した構造 56 75 3 単位 m ストリップ番号1(最端のストリップ)上のアルミ電極は、除去しない。
50 50 50 50 A3, B3 のアルミ電極 A2, B2,のアルミ電極に、張り出し部(Overhang)を導入し、interstrip capacitance を大きくした構造。Overhang部の電極の幅(Wao)は120mとする。 ストリップに沿って見た場合Overhangのある箇所の割合 (Rao)は10%である。 アルミ電極 Overhang Wao =120 56 p+ strip 10 25 18250 18250 70000 1750 18250 32 75 8250 単位 m 3 ストリップ番号1上のアルミ電極は、片側(隣のストリップに張り出す側)のみOverhangをつけること
50 50 50 50 6360 6360 25600 6360 75 3960 A’3, B’3 のアルミ電極 A’2, B’2,のアルミ電極に、張り出し部(Overhang)を導入し、interstrip capacitance を大きくした構造。Overhang部の電極の幅(Wao)は120mとする。 ストリップに沿って見た場合Overhangのある箇所の割合 (Rao)は10%である。 アルミ電極 Overhang Wao =120 56 p+ strip 10 25 640 32 単位 m 3 ストリップ番号1上のアルミ電極は、片側(ストリップ2に張り出す側)のみOverhangをつけること
50 50 50 50 A4, B4 のアルミ電極 A3, B3と同様、張り出し部(Overhang)を導入するが、Overhangの長さ(ストリップに直行する方向)を長くした構造(Wao=160m)。 ストリップに沿って見た場合Overhangのある箇所の割合 (Rao)は10%である。 アルミ電極 Overhang Wao =160 56 p+ strip 30 25 18250 18250 70000 1750 18250 52 75 8250 単位 m 3 ストリップ番号1上のアルミ電極は、片側(ストリップ番号2に張り出す側)のみOverhangをつけること
50 50 50 50 A’4, B’4 のアルミ電極 A’3, B’3と同様、張り出し部(Overhang)を導入するが、Overhangの長さ(ストリップに直行する方向)を長くした構造(Wao=160m)。 ストリップに沿って見た場合Overhangのある箇所の割合 (Rao)は10%である。 アルミ電極 Overhang Wao =160 56 p+ strip 30 25 6360 6360 25600 640 6360 52 75 単位 m 3960 3 ストリップ番号1上のアルミ電極は、片側(ストリップ番号2に張り出す側)のみOverhangをつけること
アルミ電極 p+ strip 56 56 50 50 50 50 50 50 A5, B5 のアルミ電極 A2, B2と同様、floating strip上のアルミ電極を除去するが、読み出しピッチを2倍の300ミクロンにする。つまり、隣り合う3本のアルミ電極を除去する。 70000 75 単位 m ストリップ番号1(最端のストリップ)上のアルミ電極は、除去しない。
50 50 50 50 A’5, B’5 のアルミ電極 A’3, B’3と同様、張り出し部(Overhang)を導入するが、floating strip上のアルミ電極を 用いる。 アルミ電極 Overhang Wao=120 56 p+ strip 10 25 10 6360 10 6360 1750 25600 6360 32 10 3960 75 3 ストリップ番号1上のアルミ電極は、ストリップ番号2に対する側のみ 切れ込みを入れる。 単位 m 3
Co Co large large large Ci Ci extra C Cb Cb Cb Capacitive Network 余剰キャパシタンス(extra C)の原因 現時点では、完全に理解されてはいないが、 アルミ電極の読み出し用パッドがバイアスラインの外側(空乏層が保障されて いない場所)にあるため、大きなキャパシタンスを持ちうることが原因と思われる。 測定された電荷収集効率(72%)と 予測値(89%)との違いが余剰キャパシタンス から来ると仮定すると、その大きさは 1.5pFとなる。これが全て、バイアスライン外 の読み出しパッドによるものだとすると、 読み出しパッドのサイズ(60m x 260m)から、 単位面積あたりのキャパシタンスが 96pF/mm2 と求められる。 この値は、backplaneへの キャパシタンスよりはるかに大きく、 AC couplingのキャパシタンスの標準値 (120pF/mm2)と同程度である。従って、 バイアスラインの外の読み出しパッドの下には、 空乏層はほとんどないことになる。
A w/o extra C B with extra C Efficiency vs. Wao (Strip length = 25.6mm) (Strip length = 70.0mm) Ctot A A Co Cb B B A A B B Rao = 0.1 and Husson’s Model are used.
Xのデザイン 考慮中