CMSUPG «ACTIVIDADES DE ITAINNOVA PARA LOS «UPGRADES» DE ALTA LUMINOSIDAD DEL LHC: INNER TRACKER Y ENDCAP TIMING LAYER»
PROGRAMA: Proyectos de I+D+i EN EL MARCO DE LOS PROGRAMAS ESTATALES DE
GENERACIÓN DE CONOCIMIENTO Y FORTALECIMIENTO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO DEL SISTEMA DE I+D+i Y DE I+D+i ORIENTADA A LOS RETOS DE LA SOCIEDAD
REFERENCIA: PID2020-113705RB-C33
FECHA RESOLUCION: 28/09/2021
FECHA DE EJECUCIÓN: 01/09/2021-31/08/2024
Este proyecto es una continuación de proyectos anteriores del Plan Nacional liderados por el IFCA y se presenta como proyecto coordinado de tres instituciones: IFCA (UC-CSIC), IMB-CNM (CSIC) e ITAINNOVA. La finalidad del proyecto es contribuir en la construcción de los subdetectores Inner Tracker y Endcap Timing Layer para la actualización del experimento CMS (Compact Muon Detector) del CERN.
La operación del detector durante la fase de alta luminosidad del acelerador plantea dificultades extraordinarias tanto en la resistencia a la radiación de los sensores (y su correspondiente electrónica) como en la reconstrucción de trazas y vértices, con una alta multiplicidad de trazas y hasta 200 interacciones inelásticas en cada cruce de paquetes protones. Para mitigar estos efectos, CMS usará en el detector de vértices o Inner Tracker (IT), sensores de píxeles altamente resistentes a la radiación y con una mayor granularidad con respecto al actual IT, fabricados en silicio mediante una tecnología 3D. Además, un nuevo detector llamado MTD (MIP Timing Detector) permitirá etiquetar con alta precisión temporal (de pocas decenas de ps) las trazas provenientes de las interacciones concurrentes, facilitando la discriminación de múltiples vértices en cada suceso. En las zonas de alta rapidez del MTD, un detector llamado ETL (Endcap Timing Layer) implementará sensores de silicio con ganancia integrada LGAD (Low Gain Avalanche Detectors).
Para el caso concreto del IT, mediante este proyecto coordinado se propones desarrollar sensores basados en tecnología de píxeles 3D, intrínsecamente resistente a la radiación, para las capas más internas del IT, así como llevar a cabo desarrollos tecnológicos que permitan contribuir en aspectos de sistema e integración, incluyendo la distribución de potencia en serie, diseño y fabricación de interconexiones flexibles de alta densidad (HDI) y estudios de los elementos de potencia del ASIC de lectura y de compatibilidad electromagnética. Finalmente, se llevará a cabo la integración de aproximadamente 500 módulos funcionales del IT y se trabajará en aspectos de optimización del detector mediante simulaciones y estudios de reconstrucción de trazas a nivel de sistema. Mediante estas actividades, los tres grupos tendrán la capacidad de contribuir de forma conjunta a la colaboración CMS con módulos 1×2 completos totalmente funcionales.
Para el caso del ETL que se instrumentará con sensores LGAD, a través de este proyecto se llevará a cabo la integración de aproximadamente 900 módulos funcionales y se trabajará en aspectos de optimización del detector mediante simulaciones y estudios de reconstrucción de trazas a nivel de sistema
Instituto Tecnológico de Aragon – ITAINNOVA.
Instituto de Física de Cantabria IFCA (UC-CSIC).
Instituto Microelectrónica de Barcelona IMB-CNM (CSIC).
PRESUPUESTO TOTAL ITAINNOVA: 243.815 €
FINANCIACIÓN TOTAL ITANNOVA: 243.815 €
Este proyecto cuya referencia es PID2020-113705RB-C33 está financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación – Agencia Estatal de Innovación (PID2020-113705RB-C33 / AEI / 10.13039/501100011033).
