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T: Teilchenphysik

T 603: Halbleiterdetektoren V

T 603.5: Vortrag

Donnerstag, 13. März 2003, 11:30–11:45, FO8

Alternative Spannungsversorgungen für Pixeldetektoren in DSM-Technologie — •Tobias Stockmanns¹, Peter Fischer², Fabian Hügging¹, Ivan Peric¹, Oegmundur Runolfsson¹ und Norbert Wermes¹ — ¹Physikalisches Institut, Universität Bonn — ²Institut für Technische Informatik, Universität Mannheim

Teilchendetektoren der nächsten Generation setzen für die Auslese ihrer Pixeldetektoren ASICs in 0,25 µm - Technologie (Deep Sub Micron) ein. Die nominelle Versorgungsspannung dieser ASICs liegt bei 2V mit einem hohen Stromverbrauch, der nötig ist, um die geforderte Nachweisgeschwindigkeit zu erreichen. Bei fast allen Teilchenexperimenten erfolgt die Spannungsversorgung der einzelnen Module über eine parallele Zuführung der Versorgungsspannungen, bei der ein Modul mit einem Netzteil verbunden wird (parallel powering). Typischerweise befinden sich die Netzteile ausserhalb des Detektors, was zu grossen Entfernungen zwischen Modulen und Netzteil führen kann. Parallel powering birgt durch die Kombination von geringer Versorgungsspannung bei gleichzeitig hoher Leistungsaufnahme und den langen Strecken zwischen Netzteilen und Modulen sowie dem eingeschränkten Materialbudgets innerhalb der Pixeldetektoren eine Reihe von technischen Schwierigkeiten. Eine Alternative zur parallelen Versorgung der Module besteht in der Hintereinanderschaltung einer Anzahl von Modulen in einer Versorgungskette, die gemeinsam mit einem konstanten Strom betrieben werden (serial powering). In dem Vortrag werden die Vor- und Nachteile der beiden Technologien am Beispiel des ATLAS-Pixeldetektors vorgestellt und die Fortschritte bei der Umsetzung von serial powering präsentiert.