Low-noise, Low-power Front-End ASICs for high-resolution X and Gamma ray spectroscopy for radiation semiconductor detector

The aim of this thesis is the study, the design and the characterization of two ASICs (named RIGEL and LYRA) employed in projects of the Agenzia Spaziale Italiana (ASI) and of the European Space Agency (ESA) regarding the study of deep space objects and other astrophysics applications. A dedicated readout electronics has been developed separately for each project in order to acquire and elaborate the signals coming from a SDD (Silicon Drift Detector) that detects X radiation. The design phase has been carried out carefully in order to satisfy the most important requirements for the ASICs: the low electronic noise and the reduced power consumption.

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è lo studio, il design e la caratterizzazione di due ASIC per dei progetti dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dell’European Space Agency (ESA) finalizzati allo studio dello spazio profondo e per applicazioni astrofisiche. In particolar, per entrambi i progetti, è stato necessario lo sviluppo di un’elettronica dedicata per la lettura e l’elaborazione del segnale proveniente da un rivelatore in silicio (Silicon Drift Detector) sensibile ai raggi – X. I due ASIC sono stati denominati RIGEL e LYRA e nel design si è prestata particolare attenzione alle prestazioni di basso rumore elettronico e dissipazione di potenza.