Timepix4 chipboard and readout concept
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21670%2F25%3A00384251" target="_blank" >RIV/68407700:21670/25:00384251 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/49777513:23220/25:43975910
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1088/1748-0221/20/06/C06074" target="_blank" >https://doi.org/10.1088/1748-0221/20/06/C06074</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1088/1748-0221/20/06/C06074" target="_blank" >10.1088/1748-0221/20/06/C06074</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Timepix4 chipboard and readout concept
Popis výsledku v původním jazyce
This paper presents a modular readout and chipboard concept developed for the Timepix4 hybrid pixel detector, a high-performance ASIC featuring 448 x 512 pixels and sub-nanosecond timing resolution. Building on the success of Timepix3, Timepix4 supports both frame-based and data-driven acquisition modes with data rates up to 3.6 MHits/mm2/s and 195 ps time binning. The chip can be integrated via wire-bonding or Through-Silicon-Via (TSV) technology, allowing full four-side tiling for scalable detector arrays. The modular chipboard system, consisting of a detector module and a baseboard, simplifies power delivery and data transmission using a single 12 V supply and Ethernet-style cabling. A commercial FPGA-based readout supports up to four detectors with Gigabit Ethernet and PCIe interfaces. The concept was successfully validated at CERN SPS with heavy-ion beams, demonstrating system stability and high data integrity. Ongoing development focuses on enhanced power and cooling systems, multi-chip integration, and improved software support for advanced experimental setups.
Název v anglickém jazyce
Timepix4 chipboard and readout concept
Popis výsledku anglicky
This paper presents a modular readout and chipboard concept developed for the Timepix4 hybrid pixel detector, a high-performance ASIC featuring 448 x 512 pixels and sub-nanosecond timing resolution. Building on the success of Timepix3, Timepix4 supports both frame-based and data-driven acquisition modes with data rates up to 3.6 MHits/mm2/s and 195 ps time binning. The chip can be integrated via wire-bonding or Through-Silicon-Via (TSV) technology, allowing full four-side tiling for scalable detector arrays. The modular chipboard system, consisting of a detector module and a baseboard, simplifies power delivery and data transmission using a single 12 V supply and Ethernet-style cabling. A commercial FPGA-based readout supports up to four detectors with Gigabit Ethernet and PCIe interfaces. The concept was successfully validated at CERN SPS with heavy-ion beams, demonstrating system stability and high data integrity. Ongoing development focuses on enhanced power and cooling systems, multi-chip integration, and improved software support for advanced experimental setups.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
20205 - Automation and control systems
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Instrumentation
ISSN
1748-0221
e-ISSN
1748-0221
Svazek periodika
20
Číslo periodika v rámci svazku
6
Stát vydavatele periodika
IT - Italská republika
Počet stran výsledku
9
Strana od-do
1-9
Kód UT WoS článku
001522134000001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-105009800820