Colloque

Rapport du signal au bruit dans les détecteurs au silicium hautement irradiés en protons

Isabel Trigger

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Isabel Trigger

Résumé du colloque

Nous étudions l'évolution du rapport du signal au bruit dans des détecteurs au silicium irradiés en protons. Nous cherchons les conditions d'opération optimales pour l'utilisation du silicium dans un détecteur comme Atlas, au futur LHC. Nous varions l'épaisseur du silicium, la température, le temps de mise en forme et la tension de biais, en cherchant la combinaison qui donnera le signal le plus clair pour un ensemble de détecteurs qui auront reçu des différentes doses de protons. Pour simuler les conditions que devra subir le silicium dans le trajectomètre intérieur d'Atlas pendant dix ans d'opération, des irradiations jusqu'à 1014 protons/cm2 ont été réalisées. Notre signal est le dépôt d'énergie le plus probable d'un électron au minimum d'ionisation. Nous le trouvons en lissant le spectre des pertes énergétiques à une convolution de la distribution de Landau avec une gaussienne. Nous trouvons qu'il serait avantageux que les détecteurs aient environ 300 microns d'épaisseur. La température de 5oC prévue pour les applications dans Atlas semble adéquate. Le signal ressort clairement du bruit avec des temps de mise en forme en dessous de 25 ns, comme nécessitera le taux d'événements au LHC. Les détecteurs très irradiés donnent un signal clair avec des tensions de biais légèrement en dessous de leur tension de désertion. Des tensions plus élevées ne posent pas de problèmes.