Journées VLSI / PCB / FPGA / Outils 22-24 juin 2010 - LAL Orsay Développements microélectroniques au CPPM De la Physique des Particules à la Valorisation.

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1 Journées VLSI / PCB / FPGA / Outils 22-24 juin 2010 - LAL Orsay Développements microélectroniques au CPPM De la Physique des Particules à la Valorisation Microélectronique Microélectronique : P.Pangaud, M.Menouni, S. Godiot, D. Fougeron, F.Gensolen Microélectronique et Test Microélectronique et Test : R.Fei, L.Perrot Test Test : JC. Clemens, P.Breugnon Les pixels à gogo

2 22-24 juin 2010 - LAL OrsayJournées VLSI / PCB / FPGA / Outils Les Pixels Hybrides pour … La Physique des Hautes Energies Atlas upgrade (cf D.Fougeron)IBM 130 nm (cf R.Fei)TEZZ-CHRT 130 nm La Physique des Hautes Energies Atlas upgrade (cf D.Fougeron)IBM 130 nm (cf R.Fei)TEZZ-CHRT 130 nm La Cristallographie et l'Imagerie Médicale Projet XPAD IBM 250 nm La Cristallographie et l'Imagerie Médicale Projet XPAD IBM 250 nm

3 22-24 juin 2010 - LAL OrsayJournées VLSI / PCB / FPGA / Outils XPAD3 : 2009 XPAD2 : 2004 Projet XPAD…. ~10 ans de développement 2 thèses 5 stagiaires > 10 publications 2 dépôts de brevet et 3 dossiers de savoir-faire Contrat cadre XPIX (CNRS-Soleil) Startup imXPAD (Emanation du CPPM avec utilisation intensive des circuits XPAD pour les besoins des expériences en cristallographie et l'imagerie Médicale) ~10 ans de développement 2 thèses 5 stagiaires > 10 publications 2 dépôts de brevet et 3 dossiers de savoir-faire Contrat cadre XPIX (CNRS-Soleil) Startup imXPAD (Emanation du CPPM avec utilisation intensive des circuits XPAD pour les besoins des expériences en cristallographie et l'imagerie Médicale)

4 22-24 juin 2010 - LAL OrsayJournées VLSI / PCB / FPGA / Outils Scanner simultané ClearPET/XPAD3 = CleartPET/XPAD Tomographie hybride TEP/TDM simultannée TEP :55 mm axial 111 mm transverse TDM :59 mm axial 38 mm transverse + XPAD (CPPM) Détecteur XPAD3 500 µm Si pixellisé Pixels 130 x 130 µm2 0,5 Mpixels Seuils réglables 5-35 keV Tube RTW anode de Mo ClearPET (EPFL) Géometrie ouverte Détecteurs phoswich LSO/LuYAP 2 x 64 cristaux de 2 x 2 x 8 mm 3 PMT multi-anodes à 64 canaux

5 22-24 juin 2010 - LAL OrsayJournées VLSI / PCB / FPGA / Outils Scanner simultané ClearPET/XPAD3 image d’une souris Only CTPET+ CT 22 Na source

6 22-24 juin 2010 - LAL OrsayJournées VLSI / PCB / FPGA / Outils Les pixels pour…. La bio Robotique (cf S.Godiot) Projet CURVACE XFAB 350 nm La bio Robotique (cf S.Godiot) Projet CURVACE XFAB 350 nm l'Imagerie Médicale Projet PIXSIC XFAB 350 nm l'Imagerie Médicale Projet PIXSIC XFAB 350 nm PIXSIC SIC Implantation adéquate

7 22-24 juin 2010 - LAL OrsayJournées VLSI / PCB / FPGA / Outils Projet PIXSIC et circuit PICPUS x20 PICPUS (ASIC) Tête du rat/souris Nb de Béta supérieur au seuil par chaque pixel Réalisation de l’ASIC Information utile Beta+ Nombre de voies20 Gamme en é nergieDe 10keV à 600keV ConsommationPlutôt faible / sous 3Volt ( µ proc) R é glage du seuil15 keV – 25 keV Fr é quence de d é tection 1kHz (1 coup / ms) Pr é cision de r é glage< 1keV Fruit de la collaboration entre l’IMNC et le CPPM, le projet PIXSIC (développement d’une sonde intracérébrale pixélisée), a pour but la caractérisation de cinétique de fixation d’un radiotraceur pour des études en neurobiologie chez le petit animal. Thèse Jeremy Godart (CPPM-IMNC) Ce projet est la continuité du projet SIC, né en 1998, qui se proposait d’offrir une alternative simple aux micro-imageurs TEP pour répondre à la problématique exposée. Détection pixélisée du rayonnement β+ Développement d'un ASIC : PICPUS en XFAB 0,35µm (2007) 20 voies de détection Chaine de détection vertex à pixels Financement ANR pour la suite … Fruit de la collaboration entre l’IMNC et le CPPM, le projet PIXSIC (développement d’une sonde intracérébrale pixélisée), a pour but la caractérisation de cinétique de fixation d’un radiotraceur pour des études en neurobiologie chez le petit animal. Thèse Jeremy Godart (CPPM-IMNC) Ce projet est la continuité du projet SIC, né en 1998, qui se proposait d’offrir une alternative simple aux micro-imageurs TEP pour répondre à la problématique exposée. Détection pixélisée du rayonnement β+ Développement d'un ASIC : PICPUS en XFAB 0,35µm (2007) 20 voies de détection Chaine de détection vertex à pixels Financement ANR pour la suite …

8 22-24 juin 2010 - LAL OrsayJournées VLSI / PCB / FPGA / Outils Autres développements… Dosimétrie Projet CID3G XFAB 350 nm Dosimétrie Projet CID3G XFAB 350 nm Dosimètre pour la société MGPi Le circuit intégré mixte CID3G 3 détecteurs qui peuvent être validés simultanément par principe de comptage d’impulsions par période élémentaire. Etroite collaboration entre MGPi, le C4I et le CPPM Le C4I s'est intéressé à la conception de la partie numérique Le CPPM a pris en charge la totalité de la partie frontale analogique Technologie XFAB 0,35 µm en MLM (2008) Dosimètre pour la société MGPi Le circuit intégré mixte CID3G 3 détecteurs qui peuvent être validés simultanément par principe de comptage d’impulsions par période élémentaire. Etroite collaboration entre MGPi, le C4I et le CPPM Le C4I s'est intéressé à la conception de la partie numérique Le CPPM a pris en charge la totalité de la partie frontale analogique Technologie XFAB 0,35 µm en MLM (2008) Lien Optique Projet GBT IBM 130 nm Lien Optique Projet GBT IBM 130 nm

9 22-24 juin 2010 - LAL OrsayJournées VLSI / PCB / FPGA / Outils Projet GBT(CERN)… Conception d’un circuit de réception optique très haut débit (5Gbit/s) Institute Project Mgmt. System Design ASIC Design FPGA Design Opto- Electronics Passive Compnts. Radn. Testing CERN xxxxx(x)x CPPM Marseille xx INFN Bari x INFN Bologna xx INFN Torino x Oxford xx SMU Dallas xxxx Développement de liens optiques bidirectionnels haute vitesse et durcis contre les radiations pour HEP. Ce projet de développement de lien optique standard doit gérer simultanément les 3 systèmes : DAQ, TTC et Slow Control Durée: 4 ans (2008 – 2011) Budget 2008 ~280k/an Développement de liens optiques bidirectionnels haute vitesse et durcis contre les radiations pour HEP. Ce projet de développement de lien optique standard doit gérer simultanément les 3 systèmes : DAQ, TTC et Slow Control Durée: 4 ans (2008 – 2011) Budget 2008 ~280k/an Participation du CPPM Système de test Étude de l’interfaçage avec FPGA Conception du circuit de réception : GBTIA Participation du CPPM Système de test Étude de l’interfaçage avec FPGA Conception du circuit de réception : GBTIA Eye diagram 5 Gbit/s optical power = -6 dBm Eye diagram 5 Gbit/s optical power = -18 dBm