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제      목 차세대 고에너지 물리용 검출기센서유닛기반 초박형 Frontend보드 연구
작 성 자 관리자

 

성명

연구과제명

연구수행기관

참여시작일

부처명/사업명

참여유형

참여종료일

채종서

차세대 고에너지 물리용 검출기센서유닛기반 초박형 Frontend보드 연구

성균관대학교

2016.04.01

미래창조과학부

참여연구원

2018.03.31

 

○ 차세대 스마트 반도체 검출기 및 초고속 능동 신호 처리 장치 개발.
○ 차세대 검출기 제작을 위한 저전력 초저 잡음용 초소형 전자회로 설계 및 제작.
○ 방사선 의료기기 및 고에너지 물리 실험에 적합한 강 방사선등 이용을 위한 저노이즈 - 저전력 ASIC 및 초박형 12층 보드 개발.
○ 제작된 회로 및 보드 검증을 위한 고에너지 빔 테스트 실험 및 데이터 분석.

 

○ 일정한 부피의 열량계 안에 많은 수의 채널을 집적해야 하므로 각 단위 검출기의 크기는 최소화됨과 동시에 검출되는 신호의 품질도 보장되어야 한다. 이를 위해 능동 신호 장치를 이용한 저 노이즈 신호 처리 프로세스를 개발할 것이다.
○ ILC 열량계에서는 수백만 개 이상의 검출기가 동시에 사용되므로 전력 소모를 채널 당 25uW 이하로 낮추어야만 한다. 이를 위해 ‘power pulsing'이라고 불리는 이 기술을 이용하여 회로의 전력 사용을 줄일 수 있다. 본 연구의 능동 신호 장치는 power pulsing 방식을 이용하여 제작될 예정이다.
○ 검출기 회로에 중요하게 사용하는 증폭 소자는 높은 증폭도와 저 노이즈, 많은 입출력 채널 등의 요구사항을 동시에 만족시켜야만 한다. 이를 위해 femto coulomb급 저노이즈 증폭단의 개발을 수행할 것이다. 또한 저노이즈 - 저전력 ASIC칩을 집적하여 사용할 수 있는 초박형 12층 PCB 보드를 개발하여 능동 신호 처리 장치 시스템을 완성할 것이다.
○ 연구를 진행하여 개발한 능동 신호 장치는 고에너지 입자 빔 실험을 위해 독일의 DESY 연구소에 있는 3–6 GeV급 Synchrotron을 이용하여 빔 테스트를 수행할 예정이고, 방사선에 의해 이온화된 입자들이 제작된 회로에 미치는 방사선 강도 실험도 함께 진행할 예정이다.