Design of the front-end electronics for Silicon beam profilometer prototype for light ions at BM@N experiment

Seminars

VBLHEP Scientific and Methodical Seminar #6

Date and Time: Thursday, 12 August 2021, at 11:00 AM

Venue: online on Webex; bld. 215, room 347, Veksler and Baldin Laboratory of High Energy Physics

Seminar topic: “Design of the front-end electronics for Silicon beam profilometer prototype for light ions at BM@N experiment”

Authors: Yu. A. Topko, S. V. Khabarov, Yu. S. Kovalev, O. G. Tarasov, B. L. Topko, N. I. Zamyatin, E. V. Zubarev

Speaker: Yulia A. Topko

Abstract:

Пучковый профилометр разрабатывается для настройки выведенного из ускорителя (НУКЛОТРОН) ионного пучка в эксперименте с фиксированной мишенью BM@N на ускорительном комплексе NICA. Пучковый профилометр будет состоять из двух двух-координатных плоскостей на основе тонких (175 мкм) стриповых кремниевых детекторов DSSD(32p+/32n+), расположенных перед мишенью внутри вакуумной пучковой трубы. Физическая программа эксперимента BM@N включает использование широкого спектра ускоренных ионов (от углерода до золота с энергией до 4 ГэВ/нуклон). Регистрирующая электроника профилометра ионов должна быть многоканальной (64 канала для одной плоскости), низкошумящей (для определения типа легких ионов по dE/dX) и иметь большой динамический диапазон, позволяющий измерять сигналы от 4 фК до 20×103 фК. Для регистрации сигналов в большом динамическом диапазоне выбраны два варианта детекторной электроники – для легких и тяжелых ионов. Представлен первый этап разработки пучкового профилометра – создание прототипа профилометра на основе двусторонних стриповых кремниевых детекторов толщиной 300 мкм с топологией (64p+/64n+) – стрипа и специальных интегральных микросхем считывания для регистрации легких ионов (6C ÷ 11Ar).