Nell’ambito dell’esperimento PixFEL, il gruppo del Laboratorio di Strumentazione Elettronica si è occupata dello sviluppo di un canale di lettura per imaging in diffrazione di raggi X ai laser ad elettroni liberi (free electron laser, FEL). Il circuito, progettato e realizzato in una tecnologia CMOS da 65 nm, legge i segnali da sensori a pixel slim edge (a minima area morta) con passo di 100 um, a cui è interconnesso mediante tecniche di bump bonding. Il circuito di front-end analogico è in grado di coprire un ampia dinamica di ingresso, pari a 80 dB, grazie ad una innovativa tecnica di compressione del segnale basata sulle cqratteristiche non lineari di un condensatore MOS.
La formatura trapezoidale è ottenuta mediante un circuito tempo variante, mediante integrazione del segnale in un intervallo predefinito e correlated double sampling. Un ADC ad approssimazioni successive (SAR) a 10 bit, caratterizzato da piccola area e ridotto consumo di potenza e funzionante in modalità time-interleaved, viene utilizzato per la conversione numerica della misura di ampiezza. Atualmente, il gruppo, in collaborazione con ricercatori dell’Università di Bergamo e del Laboratorio Nazionale di Argonne (USA), sta lavorando al progetto di un canale di lettura per rivelatori a pixel per applicazioni di pticografia alle sorgenti di luce di sincrotrone.