XFEL, problèmes spécifiques pour les détecteurs DETECTEURS 2D POUR XFEL XFEL, problèmes spécifiques pour les détecteurs Detector Advisory Committee (XDAC) Projets sélectionnés Développement de détecteurs à pixels hybrides pour les synchrotrons européens et XFEL dans le cadre de I3/ELISA (FP7) JRA19-HIZPAD Network DINERS Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

XFEL 3000 bunches par train (1012 ph/bunch) Intégration Qcq centaines d’images par train de bunches Stockage dans les pixels Possibilité de sortir les données des pixels entre les trains de bunches Aux petits angles, en moyenne104 ph/pix par bunch peut atteindre 105 ph/pix sur certains pixels À 12 keV => 3.108 e-trous par bunch Problème de charge d’espace Radiations: 104 ph/pix par bunch ~ 1 GGy (100GRad) pour 3 ans. Problème de résistance aux radiations Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

WP-75 (H. Graafsma) XFEL 2D detector XDAC Detector Development: 2D et Streak-camera Detector Advisory Commity (XDAC): Peter Siddons NSLS/BNL – Brookhaven Chairman Nigel Allison University of Sheffield Niels van Bakel SLAC - Stanford Michael Campbell CERN - Geneva Pierre Delpierre IN2P3 – Marseille (jusqu’en mai 2007) Pablo Fajardo ESRF - Grenoble Karl-Tasso Knöpfle MPI-K, Heidelberg Paul O’Connor NSLS/BNL - Brookhaven Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

Les 6 projets proposés (3 seront financés, 2009-20011) Classé par le XDAC 2a) P2- LSDD: Linear silicon drift détector ( MPI-Desy-IHP-Mannheim-Siegen-Politecnico.Milano-PNsensor) 2b) P4-CCLR Large Pixel Detector (CCLR-RAL), Grands pixels, détecteur éloigné P5- Pixel Array Detector (HPAD) (Desy-PSI-Univ.Bonn-Univ.Hamburg) Détecteur à pixels hybrides classique Devenu DEPFET Active Pixel Sensor => encours d’évaluation 0,1 keV mais problème de charges d’espace Projets accepté 6) P6- Sans titre (Dr Jules Hendrix, Marresearch), sélénium sur un wafer 8 pouces complet 4) P1- Depleted, back illuminated CCD (MPI-Desy-Siegen) 5) P3-GaAs and Si detectors with CMOS readout chip (Mid,Sweden;Univ.-CERN-Oxford .Inst.Analytical-VTT-Czech.tech.Unniv) Projets refusé Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

Hybrid Pixel Array Detector (HPAD) Pilatus like design Pixels de 200 x 500 µm Détecteur plat 220 mm Slides H. Graafsma for the European XFEL Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

Hybrid Pixel Array Detector (HPAD) Stockage de 400 à 1000 images dans les pixels Slides H. Graafsma for the European XFEL Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

Large Pixel Detector (LPD) Slides H. Graafsma for the European XFEL Slides H. Graafsma for the European XFEL Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

Large Pixel Detector (LPD) Pixels plus gros, dimensions plus grande, détecteur plus éloigné => meilleure tenue aux radiations Slides H. Graafsma for the European XFEL Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

Large Pixel Detector (LPD) Assemblage en tuiles Slides H. Graafsma for the European XFEL Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

DEPFET Active Pixel Sensor , technology IBM 0.13 µm Slides H. Graafsma for the European XFEL Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

DEPFET Active Pixel Sensor Pixels 200 x 200 µm2 Mélange des techniques DELPHI (notre technique, liaison chip-flex via le capteur Si) et ATLAS (ladder) avec le DEPFET du MPI (seuil très bas) Slides H. Graafsma for the European XFEL Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

Possibilités de participation du CNRS ? 2D détecteurs pour XFEL Possibilités de participation du CNRS ? Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

Détecteurs à pixels hybrides pour les synchrotrons et XFEL réunions (2004-2008) des représentants des groupes détecteurs de divers synchrotrons européens intéressée aux développement des détecteurs à pixels hybrides Demande de création de JRA’s pour le développement de détecteur dans le cadre de I3 (Integrated Infrastructure Initiative) du FP6 devenu ELISA (European Light Source Activity) pour le FP7 Sensor improvement for pixel detectors Infrastructure for the exploitation of existing detectors APD DAQ standard interface Pb ELISA coupure importante des crédits Un seul JRA : HIZPAD Un réseau d’activités des utilisateurs des sources synchrotrons et XFEL: DINERS Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

HIZPAD JRA19 (ELISA), HIZPAD/ High-Z semiconductor Sensors for Hybrid Pixel Detectors ESRF, ALBA, CPPM, CRG-D2AM, DESY, DIAMOND, ELETTRA, PSI, SOLEIL, STFC, U. of Surrey, U. of Freiburg SP 0 : Project coordination (Cyril Ponchut, ESRF) SP 1 : Survey of existing high-Z pixel detectors (coordinator : S. Hustache, SOLEIL) SP 2 : Materials and sensors (coordinator : M. Fiederle, University of Freiburg) SP 3. Hybridizations (coordinator : P. Seller, STFC) SP 4. Demonstrators integration (coordinator : JC. Clemens, CNRS/IN2P3/CPPM) SP 5. Detectors evaluations and tests (coordinator : JF. Bérar, CNRS /CRG-D2AM) 2008: revue des détecteurs HZ existants, préparation 2009: choix des matériaux (AsGa, CdTe, CdZnTe), métallisation, production, 2010: fabrications des matériaux et des circuits, hybridisation (Pilatus, XPAD, Medipix) 2011: Fabrication de modules et évaluation sur les 7 synchrotrons Budget: total 1 M€, Contribution Elisa demandée 750 k€, Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr

DINERS Management Board (3 people) Detectors Improvement Network for European Radiation Sources DINERS Network 1 (Detector) representative per ELISA member DINERS Management Board (3 people) Coordinator (DESY) + 2 other members Task 2 Creation of platform and tools Task 3 Exchange of staff Task 4 Creation of European Detector Roadmap Organization of 4 topical workshops Advisory Board Non-ELISA Detector Groups (CNRS, suppliers) Détecteteurs pour sources RX intenses, 2 octobre 2008 P.delpierre, delpierre@cppm.in2p3.fr