Speaker
Zhang, Jie
(Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences)
Description
在HL-LHC升级后，粒子通量瞬时亮度将高达约7.5×10^34cm^-2s^-1，这将严重影响ATLAS探测器的重建和触发性能。为了应对这一挑战，ATLAS第二阶段升级项目推出了高精度时间探测器（HGTD），旨在提供轨迹时间的精确测量（<50ps），以减轻堆积对物体重建的影响。此外，由于击中数与亮度成正比，HGTD还将提供以40MHz的速率读出的瞬时亮度测量。
HGTD由8032个前端模块组成，每个模块包括两个面积约为2×2cm^2的低增益雪崩探测器（LGAD），通过倒装焊连接到两个读出芯片（ALTIROC）上，并在挠性电路板的支撑下固定在一起。这些模块在探测器圆盘的两侧交叠排列，通过挠性电路板连接到PEB。
PEB充当前端模块和探测器外系统之间的桥梁，通过低功耗传输芯片（lpGBT）和光收发器（VTRx+）和光纤为探测器外的系统提供共享数据流，并为亮度监测系统提供专用的数据流。PEB还包括供给前端模块的数字和模拟电压的12V至1.2V 电源转换器（bPOL12v），并使用lpGBT上的内部多路复用ADC监视供电电压、温度等参数。
HGTD通过对模块布局的优化，最终需要设计6种不同形状的PEB，其中PEB 1F是最复杂的PEB类型。为了验证其可行性，我们选择了PEB 1F作为首个原型。该原型采用了22层PCB结构，埋孔工艺和过孔焊盘填平等特殊工艺，以应对其复杂度。在制造过程中，4家PCB供应商先后参与PEB原型制造，我们对其产品分别进行了严格的测试和评估，选出1家作为最终的PCB批量生产供应商。
最终，PEB 1F原型成功完成了集成测试，与54个真实模块及相关组件在CERN完成了组装和联调。我们将在本报告中对探测器电子学最新进展进行汇报。
Primary authors
Zhang, Jie
(Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences)
Zhang (张), Lei (雷)
(Nanjing University)
