Abstract
Inelastic nuclear collisions of hadrons incident on silicon sensors can generate secondary highly ionising particles (HIPs) and deposit as much energy within the sensor bulk as several hundred minimum ionising particles. The large signals generated by these 'HIP events' can momentarily saturate the APV25 front-end readout chip for the silicon strip tracker (SST) sub-detector of the compact muon solenoid (CMS) experiment, resulting in deadtime in the detector readout system. This paper presents studies of this phenomenon through simulation, laboratory measurements and dedicated beam tests. A proposed change to a front-end component to reduce the APV25 sensitivity to HIP events is also examined. The results are used to infer the expected effect on the performance of the CMS SST at the future large hadron collider. The induced inefficiencies are at the percent level and will have a negligible effect on the physics performance of the SST.
| Original language | English |
|---|---|
| Pages (from-to) | 463-482 |
| Number of pages | 20 |
| Journal | Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment |
| Volume | 543 |
| Issue number | 2-3 |
| DOIs | |
| State | Published - May 11 2005 |
| Externally published | Yes |
Keywords
- APV25
- CMS
- Highly ionising particles
- Silicon strip tracker
Fingerprint
Dive into the research topics of 'The effect of highly ionising particles on the CMS silicon strip tracker'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 543, No. 2-3, 11.05.2005, p. 463-482.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - The effect of highly ionising particles on the CMS silicon strip tracker
AU - Adam, W.
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PY - 2005/5/11
Y1 - 2005/5/11
N2 - Inelastic nuclear collisions of hadrons incident on silicon sensors can generate secondary highly ionising particles (HIPs) and deposit as much energy within the sensor bulk as several hundred minimum ionising particles. The large signals generated by these 'HIP events' can momentarily saturate the APV25 front-end readout chip for the silicon strip tracker (SST) sub-detector of the compact muon solenoid (CMS) experiment, resulting in deadtime in the detector readout system. This paper presents studies of this phenomenon through simulation, laboratory measurements and dedicated beam tests. A proposed change to a front-end component to reduce the APV25 sensitivity to HIP events is also examined. The results are used to infer the expected effect on the performance of the CMS SST at the future large hadron collider. The induced inefficiencies are at the percent level and will have a negligible effect on the physics performance of the SST.
AB - Inelastic nuclear collisions of hadrons incident on silicon sensors can generate secondary highly ionising particles (HIPs) and deposit as much energy within the sensor bulk as several hundred minimum ionising particles. The large signals generated by these 'HIP events' can momentarily saturate the APV25 front-end readout chip for the silicon strip tracker (SST) sub-detector of the compact muon solenoid (CMS) experiment, resulting in deadtime in the detector readout system. This paper presents studies of this phenomenon through simulation, laboratory measurements and dedicated beam tests. A proposed change to a front-end component to reduce the APV25 sensitivity to HIP events is also examined. The results are used to infer the expected effect on the performance of the CMS SST at the future large hadron collider. The induced inefficiencies are at the percent level and will have a negligible effect on the physics performance of the SST.
KW - APV25
KW - CMS
KW - Highly ionising particles
KW - Silicon strip tracker
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M3 - Article
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JO - Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
JF - Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
IS - 2-3
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