Review of the development of diamond radiation sensors
W. Adam
,
C. Bauer
,
E. Berdermann
,
P. Bergonzo
,
F. Bogani
,
E. Borchi
,
A. Brambilla
,
M. Bruzzi
,
C. Colledani
,
J. Conway
,
W. Dabrowski
,
P. Delpierre
(1)
,
A. Deneuville
,
W. Dulinski
,
B. van Eijk
,
A. Fallou
(1)
,
F. Fizzotti
,
F. Foulon
,
M. Friedl
,
K.K. Gan
,
E. Gheeraert
,
E. Grigorev
,
G. Hallewell
(1)
,
R. Hall-Wilton
,
S. Han
,
F. Hartjes
,
J. Hrubec
,
D. Husson
,
H. Kagan
,
D. Kania
,
J. Kaplon
,
C. Karl
,
R. Kass
,
K.T. Knopfle
,
M. Krammer
,
A. Logiudice
,
R. Lu
,
P.F. Manfredi
,
C. Manfredotti
,
R.D. Marshall
,
D. Meier
,
M. Mishina
,
A. Oh
,
L.S. Pan
,
V.G. Palmieri
,
M. Pernicka
,
A. Peitz
,
S. Pirollo
,
P. Polesello
,
K. Pretzl
,
V. Re
,
J.L. Riester
,
S. Roe
,
D. Roff
,
A. Rudge
,
S. Schnetzer
,
S. Sciortino
,
V. Speziali
,
H. Stelzer
,
R. Stone
,
R.J. Tapper
,
R. Tesarek
,
G.B. Thomson
,
M. Trawick
,
W. Trischuk
,
E. Vittone
,
A.M. Walsh
,
R. Wedenig
,
P. Weilhammer
,
H. Ziock
,
M. Zoeller
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M. Zoeller
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Résumé
Diamond radiation sensors produced by chemical vapour deposition are studied for the application as tracking detectors in high luminosity experiments. Sensors with a charge collection distance up to 250 µm have been manufactured. Their radiation hardness has been studied with pions, proton and neutrons up to fluences of 1.9×1015 cm2,5×1015 p cm2 and 1.35×1015 n cm2, respectively. Diamond micro-strip detectors with 50 µm pitch have been exposed in a high-energy test beam in order to investigate their charge collection properties. The measured spatial resolution using a centre-of-gravity position finding algorithm corresponds to the digital resolution for this strip pitch. First results from a strip tracker with a 2×4 cm2 surface area are reported as well as the performance of a diamond tracker read out by radiation-hard electronics with 25 ns shaping time. Diamond pixel sensors have been prepared to match the geometries of the recently available read-out chip prototypes for ATLAS and CMS. Beam test results are shown from a diamond detector bump-bonded to an ATLAS prototype read-out. They demonstrate a 98% bump-bonding efficiency and a digital resolution in both dimensions.