PROJET : R&D MAPS 4- Instruments/Spécificités/Enjeux techniques (Fast Monolithic Active Pixel Sensors) Resp. Scientifique : LUTZ Pierre Chef de Projet : ORSINI Fabienne EOTP : A-RDDET-02-08 Ordre Statistique : Thématique/Programme : Les futurs instruments pour la physique/Détecteurs 1- Enjeux scientifiques/Concurrences : Un collisionneur linéaire à électrons positons, dans la gamme d’énergie du TeV, est le grand projet de la physique des particules après l’achèvement de la construction du LHC. Il a été reconnu très tôt que l’ambitieux programme de physique d’un tel collisionneur nécessitait un vigoureux programme de R&D pour que le détecteur placé auprès de lui atteigne les précisions envisagées. Par exemple, le détecteur de vertex, destiné à signer la présence de quarks lourds (charme et beauté), grâce à l’existence de vertex secondaires détachés au mieux de quelques millimètres du vertex primaire de la collision, doit avoir une précision de mesure sur chaque point (résolution spatiale) de moins de 2μm, si l’on veut séparer charme et beauté de façon suffisamment pure pour mesurer avec précision les rapports de branchement du boson de Higgs en bbbar et ccbar. Le groupe du DAPNIA est impliqué dans l’étude et le prototypage de ce détecteur de vertex, basé sur les technologies CMOS. 2- Localisation/Mise en service : Localisation non décidée. Pas de décision de construction avant 2010 ? Echéance ~ horizon 2015 ? 3- Collaboration/Management/Responsabilités Dapnia: La collaboration DAPNIA Saclay-IRES Strasbourg n’a réellement vu le jour qu’au début 2002. Date de mise à jour :16/04/2017 Détecteur de vertex de l’ILC Chip proto HiMAPS-1 (Mimosa8) Les détecteurs de vertex requis pour l’étude des quarks lourds doivent satisfaire le cahier des charges suivant : 5 couches cylindriques de pixels (r=15mm à 60mm), et 800 millions de pixels sur 5 couches concentriques, Durée de lecture du signal : 20μs pour la première couche, 50-100μs pour les couches suivantes, et Résolution spatiale 2μm, épaisseur capteur CMOS ~ 50μm et la quantité de matière ne doit pas dépasser ~0,1% de Xo au total par couche, Tenue aux radiations : 500 kRads et 5.1010 neutrons/cm2 en 5 ans. Actuellement, seuls les détecteurs CMOS semblent avoir le potentiel pour atteindre les performances demandées (les CMOS possèdent les atouts des CCDs tout en étant beaucoup plus rapide et résistants aux rayonnements). 5- Documents de Dapnia CSTS Dapnia CSTS Dapnia CSTS Référence SPP SEDI SEDI 02/12/99 24/06/02 11/06/04 6- Faits Marquants du projet - Détection des particules chargées (MIPs) --> résultat obtenu par Strasbourg en 1999-2001 - Première digitalisation atteinte avec succès avec le proto de Saclay HiMAPS-1 (MIMOSA-8) en 2005, avec une vitesse de lecture 20µs à 100MHz pour une matrice de 128*32 pixels.