Otevření nové laboratoře pro testování křemíkových detektorů částic

Datum publikace
Kategorie aktualit
Perex

14. února 2019 byla ve Fyzikálním ústavu AV ČR zprovozněna nová Laboratoř pro testování křemíkových detektorů částic. Laboratoř byla vybudována v prostorách Ústavu teorie informace a automatizace AV ČR. Její celková plocha je 52 m2.

Ve čtvrtek 14. února 2019 byla ve Fyzikálním ústavu AV ČR zprovozněna nová Laboratoř pro testování křemíkových detektorů částic. Laboratoř je součástí oddělení vývoje detektorů a zpracování dat (sekce fyziky elementárnách částic). Byla vybudována v prostorách Ústavu teorie informace a automatizace AV ČR, které má Fyzikální ústav v dlouhodobém pronájmu. Celková plocha laboratoře je 52 m2. Laboratoř splňuje základní podmínky antistatické ochrany a bude v ní udržována úroveň čistoty prostředí ISO 7 dle klasifikace ISO 14644-1. K laboratoři patří také převlékací místnost o ploše 2,3 m2 s oplachem laminárním prouděním vzduchu, technický koridor o ploše 12 m2 a technická místnost s plochou 6,5 m2.

laboratory.jpg
Popis
Laboratoř pro testování křemíkových detektorů částic

Laboratoř byla vybudována za účelem testování stripových křemíkových senzorů v rámci produkční fáze projektu ATLAS ITk. Hlavním cílem tohoto projektu je kompletní výměna vnitřního detektoru experimentu ATLAS pro modernizovanou verzi urychlovače LHC v mezinárodní laboratoři CERN, t.zv. High-Luminosity LHC. Provoz urychlovače v režimu High-Luminosity by měl být zahájen v roce 2026. Mezi základní vybavení laboratoře patří tzv. Probe Station, tedy stanice umožňující automaticky kontaktovat různé body na senzoru a měřit jeho elektrické vlastnosti. V současnosti je laboratoř vybavena dvěma takovými stanicemi, starším typem Karl Suss PA200 a zcela novou Probe Station Tesla. Mechanické vlastnosti křemíkových senzorů, jako jsou jejich rozměry či planarita, budou studovány pomocí metrologické stanice OGP SmartScope CNC 500. Senzory jsou skladovány ve speciálním vysoušecím kabinetu MP Dry Cabinet IV ST, uvnitř kterého je udržována inertní dusíková atmosféra a relativní vlhkost nižší než jedno procento. Testovací stanice Probe Station Tesla a metrologická stanice OGP SmartScope CNC 500 byly pořízeny za významného finančního přispění Akademie věd České republiky v rámci programu podpory nákupu nákladných přístrojů.

ps_tesla_1.jpg
Popis
Poloautomatická probe station Tesla s kontrolou teploty a relativní vlhkosti

Kromě testování neozářených křemíkových senzorů bude v laboratoři probíhat také studium radiačního poškození křemíkových senzorů intenzivními svazky protonů, neutronů a částic gamma. Testování elektrických vlastností ozářených senzorů musí být prováděno při teplotách pod -20 °C, aby nedošlo k nekontrolovaným změnám ve struktuře poškozeného křemíku. Za tímto účelem je laboratoř vybavena speciální měřící aparaturou pro studené testy, kdy jsou studované senzory "nabondovány" na připravené testovací struktury pomocí manuální wirebonding stanice Delvotec 5330 a tyto testovací struktury jsou následně umístěny do environmentální komory Binder MK 53. V ní jsou elektrické vlastnosti senzorů testovány při kontrolované tepolotě a relativní vlhkosti. Měření ozářených senzorů lze provádět také pomocí Probe Station Tesla, která umožňuje zchlazení testovaného vzorku až na teplotu -55 °C.

smartscope_metrologie.jpg
Popis
Metrologická stanice OGP SmartScope CNC 500

Laboratoř kromě jednotlivých měřících přístrojů obsahuje také rozvod stlačeného vzduchu, dusíku a vakua. Stlačený vzduch je produkován bezolejovým kompresorem Renner SLDK-S 7.5. Ze stlačeného vzduchu je pomocí dusíkového generátoru IMT PN OnTouch 1250 OV získáván plynný dusík o čistotě až 99,99 %. Zdrojem technického vákua je pak bezolejová vakuová vývěva SCROLLVAC 15 plus. Všechny tyto přístroje jsou umístěny v technické místnosti.

wire_bonding_station.jpg
Popis
Manuální bondovací stanice Delvotec 5330

Laboratoř byla vybudována Fyzikálním ústavem AV ČR ve spolupráci s Matematicko-fyzikální fakultou Univerzity Karlovy, za významného finančního přispění Akademie věd České republiky.

Tagy článku: