Study of radiation damage in silicon detectors for high ... - F9

9. Povzetek doktorskega dela 1379.6 ZakljucekDelo predstavlja studijo sevalnih poskodb silicijevih detektorjev pod kontroliranimi pogoji.Za obsevanje z nevtroni sta bili prilagojeni dve obsevalni mesti na reaktorju TRIGAInstituta Jozef Stefan. Tako sta bili nadzorovani temperatura in napajalna napetost,razvoj poskodb pa je bil spremljan tako med kot tudi po obsevanju.Del doktorskega dela je bil posvecen casovnemu razvoju efektivne koncentracijeprimesi in zapornega toka. Hitre komponente so bile izmerjene pri temperaturah med0 in 15 C, pri cemer je bilo opazeno znatno okrevanje v prvih dneh ze pri 0 C. Razvojpocasnih komponent je bil pospesen z gretjem vzorcev na 60 C. Pri tem so bili dobljenijasni dokazi, da lahko obratno okrevanje N eff vsaj v zacetni fazi opisemo z reakcijo prvegareda.Meritve zapornega toka so pokazale, da v nekaj mesecih pri 60 C (ekvivalent priblizno50 let pri 20 C) ni prislo do ustalitve le-tega. Casovni razvoj lahko popisemo zefektivnim nastavkom(t) = E e ;t= E ; L ln(t= L ) : (9.30)Pri tem za logaritemski clen, ki nastopa v nastavku, ni znano zikalno ozadje.Primerjava vzorcev, obsevanih z nevtronskimi uksi od 2 10 8 n/cm 2 s do priblizno5 10 15 n/cm 2 s ni pokazala vpliva hitrosti obsevanja ne na efektivno koncentracijo primesine na zaporni tok. Tako domnevamo, da lahko rezultate, dobljene z razpolozljiviminevtronskimi izvori, ekstrapoliramo na ukse v detektorjih na trkalniku LHC.Natancen nadzor nad napajalno napetostjo med in po obsevanju je vodil do odkritjavpliva le-te na razvoj efektivne koncentracije primesi. Tako imajo vzorci, hranjeni podnapetostjo polnega osiromasenja, po koncanem okrevanju dvakrat vecjo efektivno koncentracijoprimesi kot vzorci, hranjeni brez napetosti. Ob izklopu napajalne napetosti serazlika pocasi zmanjsuje, vendar se je ob ponovnem vklopu vsaj del ponovno vzpostavi.Primerjave vrednosti nekaterih parametrov, izmerjenih v predstavljenem delu, zrezultati drugih skupin (tabele 7.1 do 7.4) kazejo dobro ujemanje vseh parametrov zavzorce brez napajalne napetosti, medtem ko za vzorce pod napetostjo vrednosti bistvenoodstopajo. Ti rezultati se ujemajo z odkritim vplivom napajalne napetosti na casovnirazvoj poskodb (podpoglavje 9.5).Za nacrtovanje eksperimentov na trkalniku LHC so pomembni predvsem sledecirezultati predstavljenega dela: Poskodbe silicijeve mreze za nevtronske ukse od 2 10 8 n/cm 2 s do priblizno 5 10 15 n/cm 2 s niso odvisne od uksa. Tako lahko domnevamo, da je varna ekstrapolacijarezultatov na pogoje na LHC.