]> jspc29.x-matter.uni-frankfurt.de Git - reports.git/commitdiff
changes suggested by Christian
authorBenjamin Linnik <blinnik@jspc28.x-matter.uni-frankfurt.de>
Fri, 13 Feb 2015 14:18:47 +0000 (15:18 +0100)
committerBenjamin Linnik <blinnik@jspc28.x-matter.uni-frankfurt.de>
Fri, 13 Feb 2015 14:18:47 +0000 (15:18 +0100)
GSI_2015_Linnik/Jahresbericht2014_Linnik-FSBB-GSIbericht2014.pdf
GSI_2015_Linnik/Jahresbericht2014_Linnik-FSBB-GSIbericht2014.ps
GSI_2015_Linnik/Jahresbericht2014_Linnik-FSBB-GSIbericht2014.tex

index f541514612f598a357bfaf265e9714e9c20c2ccf..b9a0fdc48f5ef03cd631794bd353d23560c26d73 100644 (file)
Binary files a/GSI_2015_Linnik/Jahresbericht2014_Linnik-FSBB-GSIbericht2014.pdf and b/GSI_2015_Linnik/Jahresbericht2014_Linnik-FSBB-GSIbericht2014.pdf differ
index 092748ee023e98306d9f21d3a0a47d871b15f2f4..2f2a0a2e46dc11169c06ffc56a61618fa667eedf 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 %!PS-Adobe-2.0
 %%Creator: dvips(k) 5.993 Copyright 2013 Radical Eye Software
 %%Title: F:/Eigene Dateien/Downloads/Dropbox/Promotion/Jahresbericht2014/reports/GSI_2015_Linnik/Jahresbericht2014_Linnik-FSBB-GSIbericht2014.dvi
-%%CreationDate: Fri Feb 13 10:52:02 2015
+%%CreationDate: Fri Feb 13 15:14:56 2015
 %%Pages: 1
 %%PageOrder: Ascend
 %%BoundingBox: 0 0 595 842
@@ -15,7 +15,7 @@
 %+ pdf
 %+ "F:/Eigene Dateien/Downloads/Dropbox/Promotion/Jahresbericht2014/reports/GSI_2015_Linnik/Jahresbericht2014_Linnik-FSBB-GSIbericht2014.dvi"
 %DVIPSParameters: dpi=8000
-%DVIPSSource:  TeX output 2015.02.13:1052
+%DVIPSSource:  TeX output 2015.02.13:1514
 %%BeginProcSet: tex.pro 0 0
 %!
 /TeXDict 300 dict def TeXDict begin/N{def}def/B{bind def}N/S{exch}N/X{S
@@ -2894,16 +2894,16 @@ TeXDict begin
 %%Page: 1 1
 TeXDict begin 1 0 bop 4322 1936 a Fs(Y)-59 b(ield)399
 b(studies)g(on)g(a)f(fully)h(integrated)f(sensor)g(f)-40
-b(or)398 b(the)h(CBM-MVD)45267 1357 y Fr(\003)1330 5699
-y Fq(B.)332 b(Linnik)6201 5217 y Fp(1,2)7364 5699 y Fq(,)g(D.)g
-(Doering)14078 5217 y Fp(1)14577 5699 y Fq(,)g(M.)g(De)-20
-b(veaux)21639 5217 y Fp(1)22136 5699 y Fq(,)333 b(and)f(J)-33
-b(.)332 b(Str)-60 b(oth)29533 5217 y Fp(1,3)31028 5699
-y Fq(for)333 b(the)f(CBM-MVD)f(collabor)-20 b(ation)-1630
-6958 y Fo(1)-1187 7360 y Fn(Institut)276 b(f)2688 7354
-y(\250)2596 7360 y(ur)g(K)-28 b(ernph)-6 b(ysik,)279
-b(Goethe)g(Uni)-28 b(v)-17 b(ersity)278 b(Frankfurt,)g(German)-17
-b(y;)27557 6958 y Fo(2)28000 7360 y Fn(IPHC)277 b(Strasbour)-20
+b(or)398 b(the)h(CBM-MVD)45267 1357 y Fr(\003)1663 5699
+y Fq(B.)331 b(Linnik)6533 5217 y Fp(1)7032 5699 y Fq(,)h(D.)g(Doering)
+13746 5217 y Fp(1)14245 5699 y Fq(,)g(M.)g(De)-20 b(veaux)21307
+5217 y Fp(1)21804 5699 y Fq(,)332 b(and)h(J)-33 b(.)332
+b(Str)-60 b(oth)29201 5217 y Fp(1,3)30696 5699 y Fq(for)332
+b(the)h(CBM-MVD)e(collabor)-20 b(ation)-1630 6958 y Fo(1)-1187
+7360 y Fn(Institut)276 b(f)2688 7354 y(\250)2596 7360
+y(ur)g(K)-28 b(ernph)-6 b(ysik,)279 b(Goethe)g(Uni)-28
+b(v)-17 b(ersity)278 b(Frankfurt,)g(German)-17 b(y;)27557
+6958 y Fo(2)28000 7360 y Fn(IPHC)277 b(Strasbour)-20
 b(g,)278 b(France;)40001 6958 y Fo(3)40444 7360 y Fn(GSI)f(Darmstadt,)g
 (German)-17 b(y)-594 12636 y(The)404 b(CBM-e)-17 b(xperiment)406
 b(will)c(study)h(the)h(phase)g(diagram)g(of)-1701 13964
@@ -2924,80 +2924,80 @@ b(and)g(e)-28 b(v)-17 b(eluated)281 b(at)d(the)g(IKF)g(Frank-)-1701
 24591 y(furt)e(within)h(an)h(common)h(R&D)f(project.)-1701
 25919 y(A)441 b(\002rst)f(fully)g(inte)-17 b(grated)443
 b(sensor)-44 b(,)481 b(MIMOSA-28,)i(w)-11 b(as)440 b(de)-28
-b(v)-17 b(el-)-1701 27248 y(oped)385 b(in)d(the)i(AMS)f
-Fm(0)p Fl(:)p Fm(35)h Fk(\026)p Fm(m)f Fn(CMOS)g(process)h(and)g(it)e
-(is)f(used)-1701 28576 y(for)419 b(data)g(taking)h(in)f(the)h(ST)-103
-b(AR-HFT)420 b(since)f(2014.)771 b(Ho)-28 b(we)g(v)-17
-b(er)-44 b(,)-1701 29904 y(this)407 b(sensor)g(does)h(not)g(match)h
-(the)e(requirements)i(of)e(CBM)h(re-)-1701 31233 y(g)-6
-b(arding)346 b(radiation)e(tolerance)i(and)f(readout)g(speed.)544
-b(Therefore,)-1701 32561 y(the)399 b(sensor)f(architecture)h(w)-11
-b(as)398 b(migrated)h(to)f(a)g(no)-17 b(v)g(el)401 b
-Fm(0)p Fl(:)p Fm(18)e Fk(\026)p Fm(m)-1701 33889 y Fn(process.)433
-b(This)307 b(process)h(w)-11 b(as)306 b(found)i(to)f(pro)-17
-b(vide)309 b(a)e(higher)h(toler)-22 b(-)-1701 35218 y(ance)243
-b(to)d(ionizing)i(radiation)g([1].)330 b(Moreo)-17 b(v)g(er)-44
-b(,)250 b(its)239 b(higher)j(packing)-1701 36546 y(density)339
-b(allo)-28 b(ws)339 b(for)f(reading)i(tw)-11 b(o)338
-b(lines)g(in)g(parallel,)354 b(which)340 b(ac-)-1701
-37874 y(celerates)309 b(the)f(readout)h(by)g(a)f(f)-11
-b(actor)308 b(of)f(tw)-11 b(o)308 b(with)g(respect)g(to)g(the)-1701
-39203 y(elder)278 b(design.)-1701 40531 y(In)414 b(2014,)449
-b(a)413 b(\002rst)g(fully)g(inte)-17 b(grated)416 b(prototype)f(sensor)
-f(\(FSBB-)-1701 41860 y(M0\))214 b(w)-11 b(as)214 b(realized)h(in)f
-(the)g(ne)-28 b(w)215 b(process)g([2].)321 b(The)215
-b(sensor)f(w)-11 b(as)214 b(re-)-1701 43188 y(alized)324
-b(in)f(tw)-11 b(o)324 b(\003a)-22 b(v)g(ors)323 b(\(FSBB-M0a)i(and)f
-(FSBB-M0b\),)336 b(which)-1701 44516 y(dif)-28 b(fer)269
-b(slightly)g(in)g(the)g(dimensions)i(of)e(some)g(transistors.)339
-b(It)268 b(fea-)-1701 45845 y(tures)285 b Fm(416)253
-b Fr(\002)e Fm(416)286 b Fn(pix)-17 b(els)286 b(of)e
-Fm(22)253 b Fr(\002)f Fm(33)285 b Fk(\026)p Fm(m)15293
-45443 y Fj(2)16074 45845 y Fn(pitch)h(and)g(it)e(is)f(read)-1701
-47173 y(out)336 b(within)f Fm(40)h Fk(\026)p Fm(s)e Fn(via)i(a)f(pair)g
-(of)g(discriminators)g(at)g(the)h(end)g(of)-1701 48501
-y(each)284 b(column.)361 b(Hereafter)-44 b(,)283 b(the)g(digital)f
-(data)h(is)f(zero-suppressed)-1701 49830 y(and)412 b(sent)f(out)h(via)f
-(tw)-11 b(o)411 b(320)h(Mbps)f(digital)g(links.)745 b(The)412
-b(sensi-)-1701 51158 y(ti)-28 b(v)-17 b(e)427 b(surf)-11
-b(ace)427 b(of)f(the)h(FSBB)g(is)e Fm(13)p Fl(:)p Fm(7)359
-b Fr(\002)d Fm(9)p Fl(:)p Fm(2)428 b(mm)18603 50756 y
-Fj(2)19100 51158 y Fn(.)791 b(The)427 b(\002nal)-1701
-52486 y(sensor)297 b(of)g(the)g(CBM-MVD)g(will)f(presumably)j(consist)d
-(of)h(three)-1701 53815 y(FSBBs.)567 b(The)353 b(FSBB-M0)g(w)-11
-b(as)351 b(tested)h(at)f(the)h(CERN-SPS)h(and)-1701 55143
-y(pro)-17 b(vided)319 b(a)d(detection)i(ef)-28 b(\002cienc)-17
-b(y)319 b(for)c(minimum)i(ionizing)g(par)-22 b(-)-1701
-56471 y(ticles)278 b(of)g Fi(&)310 b Fm(99)p Fl(;)184
-b Fm(5\045)p Fn(,)280 b(a)f(dark)g(rate)f(of)g Fi(.)310
-b Fm(10)15343 56070 y Fh(\000)p Fj(5)16810 56471 y Fn(and)280
-b(a)e(spatial)g(res-)-1701 57800 y(olution)308 b(of)f
-Fl(<)363 b Fm(5)307 b Fk(\026)p Fm(m)g Fn(in)g(both)h(dimensions)g
-([3],)314 b(which)308 b(matches)-1701 59128 y(the)278
-b(requirements)g(of)f(CBM.)-1701 60456 y(T)-89 b(o)255
-b(test)e(the)i(rob)-22 b(ustness)254 b(of)g(the)g(design)h(and)g(to)f
-(estimate)g(the)g(pro-)-1701 61785 y(duction)426 b(costs)d(for)g(the)h
-(CBM-MVD,)h(we)f(measured)h(the)f(pro-)-1701 63113 y(duction)380
-b(yield)g(of)e(the)h(FSBB.)h(In)e(accordance)k(with)d(our)g(e)-17
-b(xpe-)-1701 64442 y(rience,)468 b(we)430 b(assumed)g(that)f
-(production)j(mistak)-11 b(es)429 b(w)-11 b(ould)430
-b(turn)-1701 65770 y(into)343 b(a)f(signi\002cant)i(deterioration)g(of)
-e(the)h(noise)g(of)f(the)h(sensors.)-1701 67098 y(T)-89
-b(o)391 b(spot)f(such)h(deteriorations,)419 b(a)390 b(total)g(of)f(25)i
-(\(17)f(FSBB-M0a)-1701 68427 y(and)330 b(8)f(FSBB-M0b\))i(sensors)d(w)
--11 b(as)329 b(bonded)j(on)d(PCB)h(and)g(oper)-22 b(-)-1701
-69755 y(ated)230 b(with)f(a)h(suited)f(readout)i(system.)327
-b(The)230 b(temporal)g(noise)g(\(TN\))-1701 71083 y(of)321
-b(the)h(indi)-28 b(vidual)323 b(pix)-17 b(els)322 b(w)-11
-b(as)322 b(deri)-28 b(v)-17 b(ed)323 b(by)f(means)h(of)e(a)g(thresh-)
--1701 72412 y(old)374 b(scan.)633 b(Moreo)-17 b(v)g(er)-44
-b(,)399 b(we)374 b(measured)h(the)f(\002x)-17 b(ed)376
-b(pattern)e(noise)p -1701 74335 10394 45 v -660 75047
-a Fg(\003)-107 75359 y Fp(This)339 b(w)-9 b(ork)338 b(has)h(been)f
-(supported)f(by)h(BMBF)g(\(05P12RFFC7\),)367 b(HIC)338
-b(for)-1701 76411 y(F)-66 b(AIR,)223 b(HGS-HIRe)f(and)f(GSI.)23706
-34104 y @beginspecial 0 @llx 0 @lly 814 @urx 572 @ury
-2891 @rwi @setspecial
+b(v)-17 b(el-)-1701 27248 y(oped)281 b(in)e(the)h(AMS)f
+Fm(0)p Fl(:)p Fm(35)i Fk(\026)p Fm(m)e Fn(CMOS)h(process)g(and)g(it)e
+(is)g(used)i(in)-1701 28576 y(the)308 b(ST)-103 b(AR-HFT)309
+b(since)f(2014.)436 b(Ho)-28 b(we)g(v)-17 b(er)-44 b(,)317
+b(this)306 b(sensor)i(does)g(not)-1701 29904 y(match)321
+b(the)e(requirements)i(of)e(CBM)h(re)-17 b(g)-6 b(arding)322
+b(radiation)e(toler)-22 b(-)-1701 31233 y(ance)300 b(and)e(readout)i
+(speed.)406 b(Therefore,)304 b(the)298 b(sensor)g(architecture)-1701
+32561 y(w)-11 b(as)418 b(migrated)g(to)f(a)h(no)-17 b(v)g(el)419
+b Fm(0)p Fl(:)p Fm(18)g Fk(\026)p Fm(m)f Fn(process.)764
+b(This)418 b(process)-1701 33889 y(w)-11 b(as)336 b(found)g(to)g(pro)
+-17 b(vide)337 b(a)f(higher)h(tolerance)g(to)e(ionizing)i(radia-)-1701
+35218 y(tion)387 b([1].)670 b(Moreo)-17 b(v)g(er)-44
+b(,)415 b(its)385 b(higher)j(packing)g(density)f(allo)-28
+b(ws)387 b(for)-1701 36546 y(reading)281 b(tw)-11 b(o)280
+b(lines)f(in)g(parallel,)h(which)h(accelerates)g(the)f(readout)-1701
+37874 y(by)e(a)f(f)-11 b(actor)277 b(of)g(tw)-11 b(o)277
+b(with)g(respect)h(to)f(the)g(elder)h(design.)-1701 39203
+y(In)414 b(2014,)449 b(a)413 b(\002rst)g(fully)g(inte)-17
+b(grated)416 b(prototype)f(sensor)f(\(FSBB-)-1701 40531
+y(M0\))214 b(w)-11 b(as)214 b(realized)h(in)f(the)g(ne)-28
+b(w)215 b(process)g([2].)321 b(The)215 b(sensor)f(w)-11
+b(as)214 b(re-)-1701 41860 y(alized)324 b(in)f(tw)-11
+b(o)324 b(\003a)-22 b(v)g(ors)323 b(\(FSBB-M0a)i(and)f(FSBB-M0b\),)336
+b(which)-1701 43188 y(dif)-28 b(fer)269 b(slightly)g(in)g(the)g
+(dimensions)i(of)e(some)g(transistors.)339 b(It)268 b(fea-)-1701
+44516 y(tures)285 b Fm(416)253 b Fr(\002)e Fm(416)286
+b Fn(pix)-17 b(els)286 b(of)e Fm(22)253 b Fr(\002)f Fm(33)285
+b Fk(\026)p Fm(m)15293 44115 y Fj(2)16074 44516 y Fn(pitch)h(and)g(it)e
+(is)f(read)-1701 45845 y(out)336 b(within)f Fm(40)h Fk(\026)p
+Fm(s)e Fn(via)i(a)f(pair)g(of)g(discriminators)g(at)g(the)h(end)g(of)
+-1701 47173 y(each)284 b(column.)361 b(Hereafter)-44
+b(,)283 b(the)g(digital)f(data)h(is)f(zero-suppressed)-1701
+48501 y(and)412 b(sent)f(out)h(via)f(tw)-11 b(o)411 b(320)h(Mbps)f
+(digital)g(links.)745 b(The)412 b(sensi-)-1701 49830
+y(ti)-28 b(v)-17 b(e)427 b(surf)-11 b(ace)427 b(of)f(the)h(FSBB)g(is)e
+Fm(13)p Fl(:)p Fm(7)359 b Fr(\002)d Fm(9)p Fl(:)p Fm(2)428
+b(mm)18603 49428 y Fj(2)19100 49830 y Fn(.)791 b(The)427
+b(\002nal)-1701 51158 y(sensor)297 b(of)g(the)g(CBM-MVD)g(will)f
+(presumably)j(consist)d(of)h(three)-1701 52486 y(FSBBs.)567
+b(The)353 b(FSBB-M0)g(w)-11 b(as)351 b(tested)h(at)f(the)h(CERN-SPS)h
+(and)-1701 53815 y(pro)-17 b(vided)319 b(a)d(detection)i(ef)-28
+b(\002cienc)-17 b(y)319 b(for)c(minimum)i(ionizing)g(par)-22
+b(-)-1701 55143 y(ticles)407 b(of)h Fi(&)550 b Fm(99)p
+Fl(;)184 b Fm(5\045)p Fn(,)442 b(a)408 b(noise)h(occupanc)-17
+b(y)412 b(of)c Fi(.)549 b Fm(10)20189 54741 y Fh(\000)p
+Fj(5)21786 55143 y Fn(and)409 b(a)-1701 56471 y(spatial)252
+b(resolution)h(of)e Fl(<)308 b Fm(5)252 b Fk(\026)p Fm(m)g
+Fn(in)g(both)h(dimensions)g([3],)j(which)-1701 57800
+y(matches)278 b(the)g(requirements)g(of)f(CBM.)-1701
+59128 y(T)-89 b(o)389 b(test)f(the)g(rob)-22 b(ustness)388
+b(of)g(the)h(design)g(and)g(to)f(assess)f(the)i(the)-1701
+60456 y(production)242 b(costs)d(for)f(the)i(CBM-MVD,)g(we)g(measured)h
+(the)e(pro-)-1701 61785 y(duction)305 b(yield)f(of)f(the)h(FSBB.)h(In)e
+(accordance)k(with)c(our)h(e)-17 b(xperi-)-1701 63113
+y(ence,)462 b(we)425 b(assumed)g(that)f(\003o)-28 b(ws)424
+b(due)h(to)f(production)i(mistak)-11 b(es)-1701 64442
+y(w)g(ould)335 b(turn)e(into)h(a)g(measurable)h(deterioration)g(of)e
+(the)h(noise)g(of)-1701 65770 y(the)416 b(sensors.)757
+b(A)415 b(total)g(of)f(25)i(\(17)g(FSBB-M0a)h(and)f(8)f(FSBB-)-1701
+67098 y(M0b\))471 b(sensors)e(w)-11 b(as)470 b(bonded)j(on)e(PCB)g(and)
+g(operated)h(with)e(a)-1701 68427 y(suited)263 b(readout)h(system.)338
+b(By)263 b(measuring)h(the)f(transfer)e(functions)-1701
+69755 y(we)316 b(re)-28 b(v)-17 b(eal)316 b(the)f(temporal)h(noise)g
+(\(TN\))e(of)h(the)g(indi)-28 b(vidual)317 b(pix)-17
+b(els)-1701 71083 y(and)348 b(the)f(\002x)-17 b(ed)349
+b(pattern)f(noise)f(\(FPN\),)g(which)h(is)e(caused)i(by)g(the)-1701
+72412 y(of)-28 b(fset)277 b(of)g(the)g(dark)h(signal)f(of)g(the)g(pix)
+-17 b(els.)p -1701 74335 10394 45 v -660 75047 a Fg(\003)-107
+75359 y Fp(This)339 b(w)-9 b(ork)338 b(has)h(been)f(supported)f(by)h
+(BMBF)g(\(05P12RFFC7\),)367 b(HIC)338 b(for)-1701 76411
+y(F)-66 b(AIR,)223 b(HGS-HIRe)f(and)f(GSI.)23706 34104
+y @beginspecial 0 @llx 0 @lly 814 @urx 572 @ury 2891
+@rwi @setspecial
 %%BeginDocument: TN-FPN.eps
 %!PS-Adobe-3.0 EPSF-3.0
 %%BoundingBox: 0 0 814 572
@@ -26355,48 +26355,46 @@ showpage
 %%EndDocument
  @endspecial 25858 35506 a Fn(Figure)292 b(1:)372 b(T)-77
 b(emporal)292 b(noise)f(and)h(\002x)-17 b(ed)293 b(pattern)f(noise)g
-(measure-)25858 36834 y(ment)278 b(of)f(a)g(subset)g(of)g(17)h(similar)
-d(chips.)25858 40395 y(\(FPN\),)339 b(which)h(is)e(caused)i(by)g(the)f
-(of)-28 b(fset)338 b(of)h(the)g(dark)g(signal)g(of)25858
-41723 y(the)278 b(pix)-17 b(els.)25858 43051 y(The)287
-b(results)d(of)h(the)g(study)h(on)g(the)g(FSBB-M0a)h(is)d(sho)-28
-b(wn)287 b(in)e(\002g-)25858 44380 y(ure)398 b(1.)704
-b(W)-89 b(e)398 b(found)g(all)f(sensors)g(tested)h(to)f(be)h
-(operational)h(and)25858 45708 y(the)-17 b(y)426 b(pro)-17
+(measure-)25858 36834 y(ment)278 b(of)f(all)f(17)i(FSBB-M0a)h(chips.)
+25858 40395 y(The)407 b(results)f(of)g(the)g(study)h(on)g(the)f
+(FSBB-M0a)i(are)f(sho)-28 b(wn)407 b(in)25858 41723 y(Fig.)369
+b(1.)620 b(W)-89 b(e)369 b(found)h(all)f(sensors)g(tested)g(to)g(be)g
+(operational)i(and)25858 43051 y(the)-17 b(y)426 b(pro)-17
 b(vided)428 b(a)d Fm(TN)582 b(=)f(\(0)p Fl(:)p Fm(70)358
 b Fr(\006)d Fm(0)p Fl(:)p Fm(05\))427 b(mV)441 b Fn(and)426
-b Fm(FPN)582 b(=)25858 47036 y(\(0)p Fl(:)p Fm(73)263
+b Fm(FPN)582 b(=)25858 44380 y(\(0)p Fl(:)p Fm(73)263
 b Fr(\006)e Fm(0)p Fl(:)p Fm(14\))299 b(mV)15 b Fn(.)403
 b(Only)297 b(one)h(of)f(the)g(tested)g(sensors)f(sho)-28
-b(wed)25858 48365 y(a)214 b(higher)g(FPN)g(of)f Fr(\030)307
-b Fm(1)p Fl(:)p Fm(2)214 b(mV)15 b Fn(,)227 b(which)214
-b(might)f(still)f(be)h(acceptable.)25858 49693 y(Similarly)253
-b(good)h(results)d(were)i(observ)-17 b(ed)255 b(with)d(the)h(eight)g
-(FSBB-)25858 51022 y(M0b)278 b(tested,)f(which)h(all)f(found)h
-(operational)h(\(not)e(sho)-28 b(wn\).)25858 52350 y(W)-89
-b(e)315 b(conclude)i(that)e(a)f(\002rst)g(full)f(size)i(sensor)f(meets)
-g(the)h(require-)25858 53678 y(ments)292 b(of)f(CBM)h(re)-17
-b(g)-6 b(arding)294 b(surf)-11 b(ace,)295 b(data)e(rate)e(and)i
-(spatial)e(res-)25858 55007 y(olution.)788 b(Moreo)-17
-b(v)g(er)-44 b(,)464 b(the)425 b(design)h(mostly)f(reaches)i(out)e
-(speci-)25858 56335 y(\002cation)330 b(in)f(terms)e(of)i(readout)g
-(speed.)499 b(Measurements)330 b(demon-)25858 57663 y(strated)236
-b(the)h(sensor)f(pro)-17 b(vide)239 b(good)f(performances)g(for)e
-(minimum)25858 58992 y(ionizing)474 b(particle)f(detection)i(and)e(the)
-g(production)i(yield)e(w)-11 b(as)25858 60320 y(found)279
-b(to)d(e)-17 b(xceed)281 b(95\045.)35765 63264 y Ff(Refer)-24
-b(ences)25858 65229 y Fe([1])553 b(D.)313 b(Doering)f(et)h(al.)560
+b(wed)25858 45708 y(a)371 b(higher)g(FPN)f(of)g Fr(\030)480
+b Fm(1)p Fl(:)p Fm(2)371 b(mV)15 b Fn(,)394 b(which)371
+b(might)g(still)d(be)j(accept-)25858 47036 y(able.)552
+b(Similarly)346 b(good)i(results)d(were)i(observ)-17
+b(ed)349 b(with)d(the)h(eight)25858 48365 y(FSBB-M0b)335
+b(tested,)346 b(which)334 b(all)e(found)i(being)g(operational)g(\(not)
+25858 49693 y(sho)-28 b(wn\).)25858 51022 y(W)-89 b(e)315
+b(conclude)i(that)e(a)f(\002rst)g(full)f(size)i(sensor)f(meets)g(the)h
+(require-)25858 52350 y(ments)357 b(of)g(CBM)g(with)g(respect)g(to)g
+(surf)-11 b(ace,)377 b(data)358 b(rate)e(and)i(spa-)25858
+53678 y(tial)418 b(resolution.)768 b(Moreo)-17 b(v)g(er)-44
+b(,)455 b(the)419 b(design)g(mostly)f(reaches)i(out)25858
+55007 y(the)302 b(speci\002cation)h(in)e(terms)g(of)g(readout)h(speed.)
+417 b(Measurements)25858 56335 y(demonstrated)340 b(that)d(the)h
+(sensor)g(pro)-17 b(vides)338 b(a)g(good)h(detection)g(of)25858
+57663 y(minimum)377 b(ionizing)g(particles)e(and)i(the)f(production)i
+(yield)e(w)-11 b(as)25858 58992 y(found)279 b(to)d(e)-17
+b(xceed)281 b(95\045.)35765 61936 y Ff(Refer)-24 b(ences)25858
+63901 y Fe([1])553 b(D.)313 b(Doering)f(et)h(al.)560
 b(Noise)312 b(performance)i(and)e(ionizing)h(radiation)27573
-66447 y(tolerance)346 b(of)f(CMOS)f(MAPS)h(using)g(the)g
+65119 y(tolerance)346 b(of)f(CMOS)f(MAPS)h(using)g(the)g
 Fd(0)p Fc(:)p Fd(18)g Fb(\026)p Fd(m)h Fe(CMOS)e(pro-)27573
-67665 y(cess.)359 b Fa(J)-25 b(.)249 b(of)h(I.)p Fe(,)f(9\(05\):C0551,)
-g(2014.)25858 69325 y([2])553 b(F)-80 b(.)378 b(Morel)e(et)i(al.)768
+66336 y(cess.)359 b Fa(J)-25 b(.)249 b(of)h(I.)p Fe(,)f(9\(05\):C0551,)
+g(2014.)25858 67997 y([2])553 b(F)-80 b(.)378 b(Morel)e(et)i(al.)768
 b(MISTRAL)375 b(&)i(ASTRAL:)g(tw)-10 b(o)377 b(CMOS)f(Pix)-15
-b(el)27573 70543 y(Sensor)334 b(architectures)g(suited)f(to)h(the)g
-(Inner)f(T)-35 b(racking)334 b(System)g(of)27573 71760
+b(el)27573 69214 y(Sensor)334 b(architectures)g(suited)f(to)h(the)g
+(Inner)f(T)-35 b(racking)334 b(System)g(of)27573 70432
 y(the)250 b(ALICE)e(e)-15 b(xperiment.)360 b Fa(J)-25
 b(.)249 b(of)h(I.)p Fe(,)e(9\(01\):C01026,)i(2014.)25858
-73421 y([3])553 b(Marc)250 b(W)-40 b(inter)-55 b(.)359
+72092 y([3])553 b(Marc)250 b(W)-40 b(inter)-55 b(.)359
 b(Pri)-25 b(v)g(ate)250 b(communication.)p eop end
 %%Trailer
 
index 4a3c78a70524de5ea9500b348f8d0002dbc6bffa..08c91c86aebca440f2b614d23a58bb7ffe9128f3 100644 (file)
@@ -19,7 +19,7 @@
 %\setlength{\titleblockheight}{33mm}
 \begin{document}
 \title{Yield studies on a fully integrated sensor for the CBM-MVD\thanks{This work has been supported by BMBF (05P12RFFC7), HIC for FAIR, HGS-HIRe and GSI.}}
-\author[1,2]{B. Linnik}
+\author[1]{B. Linnik}
 \author[1]{D. Doering}
 \author[1]{M. Deveaux}
 \author[ ]{J. Stroth\textsuperscript{\normalfont 1,3} for the CBM-MVD collaboration}%\author{for the CBM-MVD collaboration}
 \maketitle
 %\section{Introduction}
 The CBM-experiment will study the phase diagram of hadronic matter in the region of highest baryon densities by means of rare probes like open charm particles. Reconstructing those particles calls for a vertex detector providing a unique combination of excellent spatial resolution, light material budget and high rate capability. To match those requirements, we intend to use CMOS Monolithic Active Pixel Sensors, which are developed by the PICSEL group of IPHC Strasbourg and eveluated at the IKF Frankfurt within an common R\&D project. \newline
-A first fully integrated sensor, MIMOSA-28, was developed in the AMS $0.35\ \upmu \rm m$ CMOS process and it is used for data taking in the STAR-HFT since 2014. However, this sensor does not match the requirements of CBM regarding radiation tolerance and readout speed. Therefore, the sensor architecture was migrated to a novel $0.18\mum$ process. This process was found to provide a higher tolerance to ionizing radiation \cite{IWORID2013}. Moreover, its higher packing density allows for reading two lines in parallel, which accelerates the readout by a factor of two with respect to the elder design. \newline
+A first fully integrated sensor, MIMOSA-28, was developed in the AMS $0.35\ \upmu \rm m$ CMOS process and it is used in the STAR-HFT since 2014. However, this sensor does not match the requirements of CBM regarding radiation tolerance and readout speed. Therefore, the sensor architecture was migrated to a novel $0.18\mum$ process. This process was found to provide a higher tolerance to ionizing radiation \cite{IWORID2013}. Moreover, its higher packing density allows for reading two lines in parallel, which accelerates the readout by a factor of two with respect to the elder design. \newline
 In 2014, a first fully integrated prototype sensor (FSBB-M0) was realized in the new process \cite{StrasbourgPaper2014Mistral}. The sensor was realized in two flavors (FSBB-M0a and FSBB-M0b), which differ slightly in the dimensions of some transistors. It features $416 \times 416$ pixels of $22 \times 33 \mum^2$ pitch and it is read out within $40 \mus$ via a pair of discriminators at the end of each column. Hereafter, the digital data is zero-suppressed and sent out via two 320 Mbps digital links. The sensitive surface of the FSBB is  $13.7\times9.2 ~\rm mm^2$. The final sensor of the CBM-MVD will presumably consist of three FSBBs.
 \begin{figure}[htb]
 %\centering
 \hspace*{-0.75cm}
 \includegraphics[width=0.6\textwidth]{TN-FPN}
 \vspace*{-0.75cm}
-\caption{Temporal noise and fixed pattern noise measurement of a subset of 17 similar chips.}
+\caption{Temporal noise and fixed pattern noise measurement of all 17 FSBB-M0a chips.}
 \label{fig:figure1}
 \end{figure}
-The FSBB-M0 was tested at the CERN-SPS and provided a detection efficiency for minimum ionizing particles of $\gtrsim 99,5\%$, a dark rate of $\lesssim 10^{-5}$ and a spatial resolution of $<5 \mum$ in both dimensions \cite{MarcPersonalCommunication}, which matches the requirements of CBM. \newline
-To test the robustness of the design and to estimate the production costs for the CBM-MVD, we measured the production yield of the FSBB. In accordance with our experience, we assumed that production mistakes would turn into a significant deterioration of the noise of the sensors. To spot such deteriorations, a total of 25 (17 FSBB-M0a and 8 FSBB-M0b) sensors was bonded on PCB and operated with a suited readout system. The temporal noise (TN) of the individual pixels was derived by means of a threshold scan. Moreover, we measured the fixed pattern noise (FPN), which is caused by the offset of the dark signal of the pixels. \newline
-The results of the study on the FSBB-M0a is shown in figure~\ref{fig:figure1}. We found all sensors tested to be operational and they provided a $\rm TN=(0.70\pm 0.05) ~\rm mV$ and $\rm FPN=(0.73\pm 0.14) ~\rm mV$. Only one of the tested sensors showed a higher FPN of $\sim 1.2~\rm mV$, which might still be acceptable. Similarly good results were observed with the eight FSBB-M0b tested, which all found operational (not shown).\newline
-We conclude that a first full size sensor meets the requirements of CBM regarding surface, data rate and spatial resolution. Moreover, the design mostly reaches out specification in terms of readout speed. Measurements demonstrated the sensor provide good performances for minimum ionizing particle detection and the production yield was found to exceed 95\%.
+The FSBB-M0 was tested at the CERN-SPS and provided a detection efficiency for minimum ionizing particles of $\gtrsim 99,5\%$, a noise occupancy of $\lesssim 10^{-5}$ and a spatial resolution of $<5 \mum$ in both dimensions \cite{MarcPersonalCommunication}, which matches the requirements of CBM. \newline
+To test the robustness of the design and to assess the the production costs for the CBM-MVD, we measured the production yield of the FSBB. In accordance with our experience, we assumed that flows due to production mistakes would turn into a measurable deterioration of the noise of the sensors. A total of 25 (17 FSBB-M0a and 8 FSBB-M0b) sensors was bonded on PCB and operated with a suited readout system. By measuring the transfer functions we reveal the temporal noise (TN) of the individual pixels and the fixed pattern noise (FPN), which is caused by the offset of the dark signal of the pixels. \newline
+The results of the study on the FSBB-M0a are shown in Fig{.}~\ref{fig:figure1}. We found all sensors tested to be operational and they provided a $\rm TN=(0.70\pm 0.05) ~\rm mV$ and $\rm FPN=(0.73\pm 0.14) ~\rm mV$. Only one of the tested sensors showed a higher FPN of $\sim 1.2~\rm mV$, which might still be acceptable. Similarly good results were observed with the eight FSBB-M0b tested, which all found being operational (not shown).\newline
+We conclude that a first full size sensor meets the requirements of CBM with respect to surface, data rate and spatial resolution. Moreover, the design mostly reaches out the specification in terms of readout speed. Measurements demonstrated that the sensor provides a good detection of minimum ionizing particles and the production yield was found to exceed 95\%.
 
  
 \bibliographystyle{plain}