Radiation Hardness Studies of Monolithic Active Pixel Sensors ...

Kapitel 4
Methoden zur Strahlenhärteuntersuchung
Die Strahlenhärte wird mit einem Verfahren untersucht, das in diesem Kapitel vorgestellt wird.
Um die Leistungsdaten der MIMOSA-Sensoren zuverlässig zu bestimmen, wird eine umfangreiche
Ausleseelektronik (Abschnitt 4.1.1) benötigt. Da die Sensoren auch auf sichtbares Licht
reagieren, müssen sie in einer Dunkelkammer betrieben werden, deren Temperatur wegen
der Temperaturempfindlichkeit von Rauschen und Leckstrom kontrolliert wird. Die Strategien
zur Temperaturkontrolle werden in Abschnitt 4.1.2 vorgestellt. Strahlenhärteuntersuchungen
erfordern die Bestrahlung der Sensoren. Die näheren Umstände dazu werden in Abschnitt 4.2
dargestellt. Wie eine kombinierte Bestrahlung realisiert wurde, wird in Abschnitt 4.3 erläutert.
Daran anschließend werden im Abschnitt 4.4 die Observablen diskutiert, die aus dem Signal der
Sensoren extrahiert werden und anhand derer letztlich die Strahlenhärte und das Ausheilverhalten
der Sensoren beurteilt wird. Die Abschätzung der systematischen Unsicherheiten in der
Messung der Observablen wird in Abschnitt 4.5 ausgeführt.
Cooling support
Chip
Bonds
Device
testboard
Dark chamber
Power/
Control signals
Power Power
Auxiliary
board
Control signals
(digital)
flatcable
Detector signals
flatcable
(analog)
Voltage regulation Detector signals
(analog)
Imager
Board
Configuration
(digital)
USB cable
Detector signals
(digital)
Abbildung 4.1: Die verwendete Hardware zur Datenaufnahme.
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Analysis
PC
Storage