Sviluppo di moduli di rivelazione basati su array monolitici di SDD volti alla ricerca del neutrino sterile

This thesis takes places in the context of the TRISTAN project, a particle physics experiment born from an international collaboration and focused on the study of neutrinos and more specifically aimed at verifying the existence of a fourth "flavor" of neutrino called "sterile". In particular, the development of the read-out electronics of the detection modules based on SDD arrays which will constitute the final 3486 pixel detector is underway. The main purposes of this thesis are to characterize a TestBoard for the Asic Boards that make up the detection module and create a new 2x166 pixel apparatus to expand the already functioning single 166 pixel module to build a complete 9-module detector and subsequently 21 as currently planned for the final experiment. These objectives represent important intermediate stages in order to study every source of error that could influence the measurements of the experiment such as the crosstalk between the various channels and the backscattering of the electrons and in order to test all the Asic Boards before mounting on the complete detector to ensure their correct functioning.

Questa tesi si colloca nell'ambito del progetto TRISTAN, un esperimento di fisica delle particelle nato da una collaborazione internazionale ed incentrato sullo studio dei neutrini e più nello specifico volto alla verifica dell'esistenza di un quarto tipo di neutrino detto "sterile". In particolare è in corso lo sviluppo dell'elettronica di lettura dei moduli di rivelazione basati su array di 166 SDD che costituiranno il detector finale da 3486 pixel. Gli scopi principali di questa tesi sono quelli di caratterizzare una TestBoard per le Asic Board che compongono il modulo di rivelazione e realizzare un nuovo apparato di 2x166 pixels per ampliare il già funzionante modulo singolo da 166 pixel per arrivare a costruire un detector completo da 9 moduli e successivamente 21 come previsto attualmente per l'esperimento finale. Tali obiettivi rappresentano delle tappe intermedie importanti al fine di studiare ogni fonte di errore che potrebbe influenzare le misure dell'esperimento come ad esempio il crosstalk tra i vari canali ed il backscattering degli elettroni ed al fine di testare tutte le Asic Board prima del montaggio sul detector completo per assicurarsi del loro corretto funzionamento.