Описание прототипа считывающей электроники для емкостных детекторов

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Представлено описание прототипа считывающей электроники для емкостных детекторов на основе специализированной интегральной микросхемы (СИМС), разработанной специально для съема и предварительной обработки сигналов c плоских резистивных камер эксперимента SPD на строящемся коллайдере НИКА ОИЯИ (г. Дубна). Восьмиканальная микросхема оптимизирована для работы с детекторами, имеющими характеристический импеданс считывающих электродов в диапазоне 35–110 Ом при приведенном ко входу эквивалентном малом шумовом заряде не более 2500 электронов. В СИМС предусмотрены регулировки порога по величине приведенного ко входу заряда в диапазоне 10–450 фКл, гистерезиса пороговой характеристики в диапазоне 0–12%, а также времени расширения сигнала в диапазоне 0.5–100 нс. Схема была оптимизирована для уменьшения джиттера по переднему фронту (менее 10 пс) и энергопотребления (менее 25 мВт на один канал). Представлены структурная и электрическая схемы, показаны результаты моделирования ключевых сложно-функциональных блоков и общий вид топологии спроектированной СИМС.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Э. В. Аткин

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Author for correspondence.
Email: evatkin@mephi.ru
Russian Federation, 115409, Москва, Каширское ш., 31

Д. Д. Норманов

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: evatkin@mephi.ru
Russian Federation, 115409, Москва, Каширское ш., 31

С. И. Ямалиев

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: evatkin@mephi.ru
Russian Federation, 115409, Москва, Каширское ш., 31

А. Р. Серазетдинов

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: evatkin@mephi.ru
Russian Federation, 115409, Москва, Каширское ш., 31

А. А. Солин

Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета

Email: solin@hep.by
Belarus, 220006, Минск, ул. Бобруйская, 11

Е. А. Усенко

Институт ядерных исследований Российской академии наук

Email: Eugueni.oussenko@cern.ch
Russian Federation, 117312, Москва, просп. 60-летия Октября, 7а

References

  1. Anghinolfi F., Jarron P., Krummenacher F., Usenko E., Williams M.C.S. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2004. V. 51. №. 5. P.1974. http://doi.org/10.1109/TNS.2004.836048
  2. Wong W.S., Alozy J., Ballabriga R. et al. // Radiat. Meas. 2020. V. 131. P. 106230. http://doi.org/10.1016/j.radmeas.2019.106230
  3. Atkin E., Azarov D., Ivanov P., Normanov D., Serazetdinov A., Shumikhin V. // Russ. Microelectron. 2022. V. 51. P. 111. http://doi.org/10.1134/S1063739722020032
  4. Shumikhin V., Atkin E., Azarov D., Ivanov P., Normanov D., Serazetdinov A. // J. Phys. Conf. Ser. 2020. V. 1690. № 1. P. 012068. http://doi.org/10.1088/1742-6596/1690/1/012068
  5. Atkin E., Azarov D., Ivanov P., Normanov D., Serazetdinov A., Shumikhin V. // J. Phys. Conf. Ser. 2020. V. 1690. P. 012072. http://doi.org/10.1088/1742-6596/1690/1/012072
  6. Atkin E., Bulbakov I., Malankin E., Ivanov P., Normanov D., Petrovskiy S., Shumikhin V., Ivanov V., Voronin A., Samsonov V. // IEEE 30th International Conference on Microelectronics (MIEL). 2017. P. 225. http://doi.org/10.1109/MIEL.2017.8190108
  7. Ciobanu M., Marghitu O., Constantinescu V. et al. // IEEE Trans Nucl Sci. 2021. V. 68. № 6. P. 1325. http://doi.org/10.1109/TNS.2021.3073487

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Microcircuit structure.

Download (50KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Structural diagram of one channel.

Download (31KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Equivalent noise charge depending on detector capacitance.

Download (47KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependence of input resistance on control resistance.

Download (45KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependence of the pulse duration at the output of the amplifier stages (green) and the expander (blue) on the input charge.

Download (52KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Signal diagram at the output of the two-channel expander.

Download (25KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Form of typical signals in the microcircuit channel.

Download (171KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Signal diagrams at the channel input and at the preamplifier output during time noise analysis.

Download (99KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Topology of the entire SPD NINO chip.

Download (484KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Impulse response at the LVDS output of the microcircuit channels.

Download (69KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».