06–13 lug 2022
Bologna, Italy
Europe/Rome fuso orario

Characterization of the transient response of diamond sensors to collimated, sub-picosecond, 1 GeV electron bunches

9 lug 2022, 09:00
15m
Room 4 (Rossa)

Room 4 (Rossa)

Parallel Talk Detectors for Future Facilities, R&D, novel techniques Detectors for Future Facilities, R&D, novel techniques

Relatore

Yifan Jin (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Trieste)

Descrizione

Diamond sensors (DS) are widely used as solid-state particle detectors, beam loss monitors, and dosimeters in high-radiation environments, e.g., particle colliders. We have calibrated our DS with steady $\beta$- and X-radiation, spanning a dose rate in the range 0.1-100 mGy/sec. Here, we report the first systematic characterization of transient responses of DS to collimated, sub-picosecond, 1 GeV electron bunches. These bunches, possessing a charge ranging from tens to hundreds of pC and a size from tens of microns to millimeters, are suitably provided by the FERMI electron linac in Trieste, Italy. The high density of charge carriers generated by ionization in the diamond bulk causes a transient modification of electrical properties of DS (e.g., resistance), which in turn affects the signal shape. We have modeled a two-step numerical approach, simulating the effects on the signal of both the evolution of charge carrier density in the diamond bulk and the changes in the circuit parameters. This approach interprets features observed in our experimental results to a great extent.

In-person participation Yes

Autore principale

Yifan Jin (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Trieste)

Coautore

Silvano Bassanese (Elettra Sincrotrone Trieste SCpA) Luciano Bosisio (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Trieste) Giuseppe Cautero (Elettra Sincrotrone Trieste SCpA; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Trieste) Simone Di Mitri (Elettra Sincrotrone Trieste SCpA; Università di Trieste) Mario Ferianis (Elettra Sincrotrone Trieste SCpA) Alice Gabrielli (Università di Trieste; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Trieste) Dario Giuressi (Elettra Sincrotrone Trieste SCpA; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Trieste) Livio Lanceri (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Trieste) Marco Marich (Elettra Sincrotrone Trieste SCpA) Ralf Hendrik Menk (Elettra Sincrotrone Trieste SCpA; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Trieste; University of Saskatchewan) Lorenzo Vitale (Università di Trieste; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Trieste)

Materiali di presentazione