Göttingen 2012 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 68: Halbleiterdetektoren: Laufende Experimente und Elektronik

T 68.2: Vortrag

Montag, 27. Februar 2012, 17:00–17:15, ZHG 005

STiC und KLauS - ASICs zur Signalauslese von Silizium-Photomultipliern — Markus Dorn, •Tobias Harion, Hans-Christian Schultz-Coulon, Wei Shen und Gvidas Sidlauskas — Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg

Moderne Teilchendetektoren, wie sie für Experimente der Hochenergiephysik als auch der Medizinphysik entwickelt werden, verwenden zunehmend Silizium-Photomultiplier zur Lichtauslese von Szintillatoren. SiPMs sind neuartige Photodetektoren, welche sich durch ihre Kompaktheit, Insensitivität gegenüber Magnetfeldern und hohe Zeitauflösung auszeichnen. Die hohe Verstärkung dieser Sensoren führt zu einem grossen Ausgangsstrom, wodurch eine strommodus-basierte Auslesetechnik ermöglicht wird. Basierend auf diesem Konzept wurden die ASICs KLauS und STiC entwickelt.
Für den Einsatz im hadronischen Kalorimeter der CALICE Kollaboration wurde der KLauS Chip entwickelt. Dieser ermöglicht eine Ladungsmessung des Signals mit einem hohen dynamischen Bereich, sowie die Möglichkeit des Power Gatings, womit eine sehr geringe Leistungsaufnahme erreicht werden kann.
Der STiC Chip wurde für Flugzeitexperimente entwickelt und ist darauf optimiert, eine präzise Messung der Signalzeiten zu ermöglichen. Der ASIC ist damit für Anwendungen, welche eine hohe Zeitauflösung im Pikosekundenbereich erfordern, geeignet.
Neben Charakterisierungsmessungen der bestehenden Chipversionen stellen wir die Neuerungen einer weiterentwickelten Version des STiC Chips vor.