Beam test performance of a prototype module with Short Strip ASICs for the CMS HL-LHC tracker upgrade

Journal Article · Thu Jun 30 00:00:00 EDT 2022 · Journal of Instrumentation

DOI:https://doi.org/10.1088/1748-0221/17/06/p06039· OSTI ID:1875867

Adam, W.; Bergauer, T.; Damanakis, K.; Dragicevic, M.; Frühwirth, R.; Steininger, H.; Beaumont, W.; Di Croce, D.; Janssen, X.; Kello, T.; Lelek, A.; Van Mechelen, P.; Van Putte, S.; Van Remortel, N.; Delcourt, M.; De Moor, A.; D'Hondt, J.; Lowette, S.; Morton, A.; Muller, D. ; Sahasransu, A. R.; Sørensen Bols, E.; Vannerom, D.; Allard, Y.; Clerbaux, B.; Dansana, S.; De Lentdecker, G.; Deng, W.; Favart, L.; Hohov, D.; Khalilzadeh, A.; Lee, K.; Mahdavikhorrami, M.; Makarenko, I.; Paredes, S.; Postiau, N.; Robert, F.; Thomas, L.; Vanden Bemden, M.; Vanlaer, P.; Wang, H.; Yang, Y.; Benecke, A.; Bethani, A.; Bruno, G.; Bury, F.; Caputo, C.; David, P.; Deblaere, A.; Delaere, C.; Donertas, I. S.; Giammanco, A.; Jain, S.; Lemaitre, V.; Mondal, K.; Prisciandaro, J.; Szilasi, N.; Taliercio, A.; Teklishyn, M.; Vischia, P.; Wertz, S.; Brigljević, V.; Chitroda, B.; Ferenček, D.; Majumder, D.; Mishra, S.; Roguljić, M.; Starodumov, A.; Šuša, T.; Eerola, P.; Brücken, E.; Lampén, T.; Martikainen, L.; Tuominen, E.; Karadzhinova-Ferrer, A.; Luukka, P.; Petrow, H.; Tuuva†, T.; Agram, J. -L.; Andrea, J.; Apparu, D.; Bloch, D.; Bonnin, C.; Brom, J. -M.; Chabert, E.; Charles, L.; Collard, C.; Dangelser, E.; Goerlach, U.; Grimault, C.; Gross, L.; Haas, C.; Krauth, M.; Nibigira, E.; Ollivier-Henry, N.; Silva Jiménez, E.; Asilar, E.; Baulieu, G.; Boudoul, G.; Caponetto, L.; Chanon, N.; Contardo, D.; Dené, P.; Dupasquier, T.; Galbit, G.; Lumb, N.; Mirabito, L.; Nodari, B.; Vander Donckt, M.; Viret, S.; Botta, V.; Feld, L.; Karpinski, W.; Klein, K.; Lipinski, M.; Louis, D.; Meuser, D.; Pauls, A.; Pierschel, G.; Rauch, M.; Röwert, N.; Schulz, J.; Teroerde, M.; Wlochal, M.; Dziwok, C.; Fluegge, G.; Pooth, O.; Stahl, A.; Ziemons, T.; Bhattacharya, S.; Blekman, F.; Campbell, A.; Cheng, C.; Consuegra Rodriguez, S.; Eckerlin, G.; Eckstein, D.; Gallo, E.; Guthoff, M.; Kleinwort, C.; Mankel, R.; Maser, H.; Muhl, C.; Mussgiller, A.; Nürnberg, A.; Otarid, Y.; Reichelt, O.; Savitskyi, M.; Schütze, P.; Stever, R.; Tonon†, N.; Velyka, A.; Ventura Barroso, A.; Walsh, R.; Wang, Q.; Zuber, A.; Antonello, M.; Biskop, H.; Buhmann, P.; Connor, P.; Feindt, F.; Froehlich, A.; Garutti, E.; Hajheidari, M.; Haller, J.; Hinzmann, A.; Jabusch, H.; Kasieczka, G.; Klanner, R.; Kutzner, V.; Lange, J.; Lange, T.; Martens, S.; Mrowietz, M.; Nissan, Y.; Pena, K.; Schleper, P.; Schwandt, J.; Steinbrück, G.; Tews, A.; Wellhausen, J.; Zoi, I.; Abbas, M.; Ardila, L.; Balzer, M.; Barvich, T.; Berger, B.; Butz, E.; Caselle, M.; De Boer†, W.; Dierlamm, A.; Droll, A.; Elicabuk, U.; Hartmann, F.; Husemann, U.; Kösker, G.; Koppenhöfer, R.; Maier, S.; Mallows, S.; Mehner, T.; Müller-Gosewisch, J. -O.; Muller, Th; Neufeld, M.; Sander, O.; Shvetsov, I.; Simonis, H. J.; Steck, P.; Stockmeier, L.; Wassmer, M.; Wittig, F.; Anagnostou, G.; Assiouras, P.; Daskalakis, G.; Kazas, I.; Kyriakis, A.; Loukas, D.; Balázs, T.; Bartók, M.; Márton, K.; Siklér, F.; Veszprémi, V.; Bahinipati, S.; Das, A. K.; Mal, P.; Mishra, T.; Nayak, A.; Pattanaik, D. K.; Saha, P.; Swain, S. K.; Bhardwaj, A.; Jain, C.; Jain, G.; Kumar, A.; Ranjan, K.; Saumya, S.; Baradia, S.; Bhattacharya, R.; Dutta, S.; Palit, P.; Saha, G.; Sarkar, S.; Alibordi, M.; Behera, P. K.; Chatterjee, S.; Dash, G.; Jana, P.; Kalbhor, P.; Libby, J.; Mohammad, M.; Pradhan, R.; Pujahari, P. R.; Saha, N. R.; Samadhan, K.; Sharma, A.; Sikdar, A. K.; Verma, S.; Cariola, P.; Creanza, D.; de Palma, M.; De Robertis, G.; Di Florio, A.; Fiore, L.; Loddo, F.; Margjeka, I.; Mongelli, M.; My, S.; Silvestris, L.; Albergo, S.; Costa, S.; Di Mattia, A.; Potenza, R.; Saizu, M. A.; Tricomi, A.; Tuve, C.; Barbagli, G.; Bardelli, G.; Brianzi, M.; Camaiani, B.; Cassese, A.; Ceccarelli, R.; Ciaranfi, R.; Ciulli, V.; Civinini, C.; D'Alessandro, R.; Fiori, F.; Focardi, E.; Latino, G.; Lenzi, P.; Lizzo, M.; Meschini, M.; Paoletti, S.; Papanastassiou, A.; Seidita, R.; Sguazzoni, G.; Viliani, L.; Chatagnon, P.; Ferro, F.; Robutti, E.; Brivio, F.; Dinardo, M. E.; Dini, P.; Gennai, S.; Guzzi, L.; Malvezzi, S.; Menasce, D.; Moroni, L.; Pedrini, D.; Zuolo, D.; Azzi, P.; Bacchetta, N.; Bortignon, P.; Bisello, D.; Dorigo, T.; Tosi, M.; Yarar, H.; Gaioni, L.; Manghisoni, M.; Ratti, L.; Re, V.; Riceputi, E.; Traversi, G.; Asenov, P.; Baldinelli, G.; Bianchi, F.; Bilei, G. M.; Bizzaglia, S.; Caprai, M.; Checcucci, B.; Ciangottini, D.; Di Chiaro, A.; Fanò, L.; Farnesini, L.; Ionica, M.; Magherini, M.; Mantovani, G.; Mariani, V.; Menichelli, M.; Morozzi, A.; Moscatelli, F.; Passeri, D.; Piccinelli, A.; Placidi, P.; Rossi, A.; Santocchia, A.; Spiga, D.; Storchi, L.; Tedeschi, T.; Turrioni, C.; Azzurri, P.; Bagliesi, G.; Basti, A.; Beccherle, R.; Bianchini, L.; Boccali, T.; Bosi, F.; Castaldi, R.; Ciocci, M. A.; D'Amante, V.; Dell'Orso, R.; Donato, S.; Giassi, A.; Ligabue, F.; Magazzu, G.; Manca, E.; Massa, M.; Mazzoni, E.; Messineo, A.; Moggi, A.; Musich, M.; Palla, F.; Parolia, S.; Prosperi, P.; Raffaelli, F.; Ramirez Sanchez, G.; Rizzi, A.; Roy Chowdhury, S.; Spagnolo, P.; Tenchini, R.; Tonelli, G.; Venturi, A.; Verdini, P. G.; Zagaria, S.; Bartosik, N.; Bellan, R.; Coli, S.; Costa, M.; Covarelli, R.; Dellacasa, G.; Demaria, N.; Garbolino, S.; Garrafa Botta, S.; Grippo, M.; Luongo, F.; Mecca, A.; Migliore, E.; Monteil, E.; Ortona, G.; Pacher, L.; Rotondo, F.; Vagnerini, A.; Ahmad, A.; Ahmad, M.; Asghar, M. I.; Awais, A.; Awan, M. I.M.; Saleh, M.; Calderón, A.; Duarte Campderros, J.; Fernandez, M.; Gomez, G.; Gonzalez Sanchez, F. J.; Jaramillo Echeverria, R.; Lasaosa, C.; Moya, D.; Piedra, J.; Ruiz Jimeno, A.; Scodellaro, L.; Vila, I.; Virto, A. L.; Vizan Garcia, J. M.; Abbaneo, D.; Ahmed, I.; Albert, E.; Almeida, J.; Barinoff, M.; Batista Lopes, J.; Bergamin, G.; Blanchot, G.; Boyer, F.; Caratelli, A.; Carnesecchi, R.; Ceresa, D.; Christiansen, J.; Cichy, K.; Daguin, J.; Detraz, S.; Dudek, M.; Emriskova, N.; Faccio, F.; Frank, N.; French, T.; Hollos, A.; Kaplon, J.; Kloukinas, K.; Koss, N.; Kottelat, L.; Koukola, D.; Kovacs, M.; Lalic, J.; La Rosa, A.; Lenoir, P.; Loos, R.; Marchioro, A.; Mastronikolis, A.; Mateos Dominguez, I.; Mersi, S.; Michelis, S.; Nookala, A.; Onnela, A.; Orfanelli, S.; Pakulski, T.; Papadopoulos, A.; Perez, A.; Perez Gomez, F.; Pernot, J. -F.; Petagna, P.; Piazza, Q.; Pissaki, Z.; Rose, P.; Scarfì, S.; Sinani, M.; Tavares Rego, R.; Tropea, P.; Troska, J.; Tsirou, A.; Vasey, F.; Vichoudis, P.; Zografos, A.; Bertl†, W.; Caminada, L.; Ebrahimi, A.; Erdmann, W.; Horisberger, R.; Kaestli, H. -C.; Kotlinski, D.; Lange, C.; Langenegger, U.; Meier, B.; Missiroli, M.; Noehte, L.; Rohe, T.; Streuli, S.; Androsov, K.; Backhaus, M.; Becker, R.; Berger, P.; Calandri, A.; de Cosa, A.; di Calafiori, D.; Djambazov, L.; Donega, M.; Dorfer, C.; Eble, F.; Glessgen, F.; Grab, C.; Hits, D.; Lustermann, W.; Meinhard, M.; Niedziela, J.; Perovic, V.; Reichmann, M.; Ristic, B.; Roeser, U.; Ruini, D.; Sörensen, J.; Wallny, R.; Bärtschi, P.; Bösiger, K.; Brzhechko, D.; Canelli, F.; Cormier, K.; Del Burgo, R.; De Wit, A.; Huwiler, M.; Jin, W.; Jofrehei, A.; Kilminster, B.; Leontsinis, S.; Liechti, S. P.; Macchiolo, A.; Maier, R.; Mikuni, V.; Molinatti, U.; Neutelings, I.; Reimers, A.; Robmann, P.; Sanchez Cruz, S.; Takahashi, Y.; Wolf, D.; Chen, P. -H.; Hou, W. -S.; Lu, R. -S.; Clement, E.; Cussans, D.; Goldstein, J.; Seif El Nasr-Storey, S.; Stylianou, N.; Coughlan, J. A.; Harder, K.; Holmberg, M. -L.; Manolopoulos, K.; Schuh, T.; Tomalin, I. R.; Bainbridge, R.; Borg, J.; Brown, C.; Fedi, G.; Hall, G.; Monk, D.; Parker, D.; Pesaresi, M.; Uchida, K.; Coldham, K.; Cole, J.; Ghorbani, M.; Khan, A.; Kyberd, P.; Reid, I. D.; Bartek, R.; Dominguez, A.; Uniyal, R.; Vargas Hernandez, A. M.; Benelli, G.; Burkle, B.; Coubez, X.; Heintz, U.; Hinton, N.; Hogan, J.; Honma, A.; Kent, A.; Korotkov, A.; Li, D.; Lukasik, M.; Narain, M.; Pervan, N.; Sagir, S.; Simpson, F.; Spencer, E.; Usai, E.; Wong, W. Y.; Zhang, W.; Cannaert, E.; Chertok, M.; Conway, J.; Haza, G.; Hemer, D.; Jensen, F.; Thomson, J.; Wei, W.; Welton, T.; Yohay, R.; Zhang, F.; Hanson, G.; Si, W.; Chang, P.; Cooperstein, S. B.; Gerosa, R.; Giannini, L.; Krutelyov, S.; Sathia, B. N.; Sharma, V.; Tadel, M.; Yagil, A.; Dutta, V.; Incandela, J.; Kilpatrick, M.; Kyre, S.; Masterson, P.; Quinnan, M.; Cumalat, J. P.; Ford, W. T.; Hassani, A.; Karathanasis, G.; MacDonald, E.; Perloff, A.; Savard, C.; Schonbeck, N.; Stenson, K.; Ulmer, K. A.; Wagner, S. R.; Zipper, N.; Alexander, J.; Bright-Thonney, S.; Chen, X.; Conway, J.; Cranshaw, D.; Fan, J.; Fan, X.; Filenius, A.; Hogan, S.; Kotamnives, P.; Lantz, S.; Monroy, J.; Postema, H.; Reichert, J.; Reid, M.; Riley, D.; Ryd, A.; Smolenski, K.; Strohman, C.; Thom, J.; Wittich, P.; Zou, R.; Bakshi, A.; Berry, D. R.; Burkett, K.; Butler, D.; Canepa, A.; Derylo, G.; Dickinson, J.; Di Petrillo, K. F.; Ghosh, A.; Gingu, C.; Gonzalez, H.; Grünendahl, S.; Horyn, L.; Johnson, M.; Klabbers, P.; Lei, C. M.; Lipton, R.; Los, S.; Merkel, P.; Nahn, S.; Ravera, F.; Ristori, L.; Rivera, R.; Spiegel, L.; Uplegger, L.; Voirin, E.; Weber, H. A.; Becerril Gonzalez, H.; Dittmer, S.; Evdokimov, A.; Evdokimov, O.; Gerber, C. E.; Hofman, D. J.; Mills, C.; Roy, T.; Rudrabhatla, S.; Yoo, J.; Alhusseini, M.; Durgut, S.; Nachtman, J.; Onel, Y.; Rude, C.; Snyder, C.; Yi, K.; Amram, O.; Eminizer, N.; Gritsan, A.; Kyriacou, S.; Maksimovic, P.; Mantilla Suarez, C.; Roskes, J.; Swartz, M.; Vami, T.; Anguiano, J.; Bean, A.; Salvatico, R.; Smith, C.; Wilson, G.; Ivanov, A.; Modak, A.; Taylor, R.; Bloom, K.; Claes, D. R.; Fangmeier, C.; Golf, F.; Joo, C.; Kravchenko, I.; Siado, J.; Iashvili, I.; Kharchilava, A.; McLean, C.; Nguyen, D.; Pekkanen, J.; Rappoccio, S.; Albert, A.; Demiragli, Z.; Gastler, D.; Hazen, E.; Peck, A.; Rohlf, J.; Li, J.; Parker, A.; Skinnari, L.; Hahn, K.; Liu, Y.; Sung, K.; Basnet, A.; Hill, C. S.; Wei, K.; Winer, B.; Yates, B.; Malik, S.; Norberg, S.; Ramirez Vargas, J. E.; Chawla, R.; Das, S.; Jones, M.; Jung, A.; Koshy, A.; Liu, M.; Negro, G.; Thieman, J.; Cheng, T.; Dolen, J.; Parashar, N.; Ecklund, K. M.; Freed, S.; Kumar, A.; Nussbaum, T.; Demina, R.; Dulemba, J.; Hindrichs, O.; Korjenevski, S.; Gershtein, Y.; Halkiadakis, E.; Hart, A.; Kurup, C.; Lath, A.; Nash, K.; Osherson, M.; Schnetzer, S.; Stone, R.; Xia, C.; Fiorendi, S.; Holmes, T.; Lee, L.; Spanier, S.; Eusebi, R.; D'Angelo, P.; Johns, W.

The Short Strip ASIC (SSA) is one of the four front-end chips designed for the upgrade of the CMS Outer Tracker for the High Luminosity LHC. Together with the Macro-Pixel ASIC (MPA) it will instrument modules containing a strip and a macro-pixel sensor stacked on top of each other. The SSA provides both full readout of the strip hit information when triggered, and, together with the MPA, correlated clusters called stubs from the two sensors for use by the CMS Level-1 (L1) trigger system. Results from the first prototype module consisting of a sensor and two SSA chips are presented. The prototype module has been characterized at the Fermilab Test Beam Facility using a 120 GeV proton beam.

• Research Organization: Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States); Univ. of Rochester, NY (United States)
• Sponsoring Organization: USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
• Contributing Organization: Tracker Group of the CMS collaboration; Tracker Upgrade Group of the CMS Collaboration
• Grant/Contract Number: AC02-07CH11359; SC0008475
• OSTI ID: 1875867
• Alternate ID(s): OSTI ID: 1907157
• Report Number(s): FERMILAB-PUB-22-500-CMS; oai:inspirehep.net:2105022; TRN: US2307273
• Journal Information: Journal of Instrumentation, Vol. 17, Issue 06; ISSN 1748-0221
• Publisher: Institute of Physics (IOP)
• Country of Publication: United States
• Language: English

Related Subjects

46 INSTRUMENTATION RELATED TO NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY
large detector systems for particle and astroparticle physics
particle tracking detectors
particle tracking detectors (solid-state detectors)