Mainz 2004 – wissenschaftliches Programm
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T: Teilchenphysik
T 301: Halbleiterdetektoren IV
T 301.6: Vortrag
Dienstag, 30. März 2004, 17:15–17:30, RW 3
Alternative Spannungsversorgungen für Pixeldetektoren in DSM-Technologie — •Tobias Stockmanns1, Peter Fischer2, Fabian Hügging1, Ivan Peric1, Oegmundur Runolfsson1 und Norbert Wermes1 — 1Physikalisches Institut, Universität Bonn — 2Institut für Technische Informatik, Universität Mannheim
Teilchendetektoren der nächsten Generation setzen für die Auslese ihrer Pixeldetektoren ASICs in 0,25 µm-Technologien (Deep Sub Micron) ein. Die nominelle Versorgungsspannung dieser ASICs liegt bei 2,0 V - 2,5 V bei einem hohen Stromverbrauch, der notwendig ist um die geforderte Nachweisgeschwindigkeit zu erreichen. Bei fast allen Teilchenexperimenten erfolgt die Spannungsversorgung der einzelnen Module über eine parallel Zuführung der Versorgungsspannungen, bei der ein Modul mit einem Netzteil verbunden wird (parallel powering). Typischerweise befinden sich die Netzteile ausserhalb des Detektors, was zu grossen Entfernungen zwischen Modulen und Netzteil führen kann. Parallel powering birgt durch die Kombination von niedrigen Versorgungsspannungen mit hohen Strömen und langen Versorgungsleitungen eine Reihe von technischen Schwierigkeiten, die durch ein eingeschränktes Materialbudget innerhalb des aktiven Volumens noch weiter verschärft werden. Eine Alternative zur parallelen Versorgung einzelner Module besteht in der Hitereinanderschaltung einer Anzahl von Modulen in einer Versorgungskette, die gemeinsam über einen konstanten Strom versorgt werden (serial powering). In dem Vortrag werden die Vor- und Nachteile der beiden Technologien am Beispiel des ATLAS-Pixeldetektors vorgestellt und die Fortschritte bei der Umsetzung von "‘serial powering"’ präsentiert.