Note ABES Tests and simulations of the MIMOSIS CMOS monolithic active pixel sensor Caractérisation et modélisation de MIMOSIS : un capteur à pixels actifs monolithique basé sur la technologie CMOS FAIR CBM MVD CMOS MAPS MIMOSIS FAIR CBM MVD CMOS MAPS MIMOSIS 539.7 621.38 Capteurs d'images CMOS Méthodes de simulation Détecteurs de rayonnement Particules (matière) MIMOSIS est un capteur monolithique actif à pixels CMOS développé pour le Micro Vertex Detector de l’expérience Compressed Baryonic Matter (CBM) au FAIR. Il doit offrir une résolution spatiale de 5 µm, une résolution temporelle de5 µs, supporter des taux de chocs jusqu’à 80 MHz/cm² et résister à une TID de5 MRad ainsi qu’à des fluences NIEL de 7×1013 neq /cm2 . Cette thèse présente des mesures visant à sélectionner l’élément sensible les plus performants parmi 20 pixels candidats réalisés dans les prototypes MIMOSIS-1 et MIMOSIS-2. Neuftests en faisceau ont été menés au CERN, à DESY et à COSY, sur des capteurs irradiés et non irradiés. Enfin, deux variantes de pixels ont montré les meilleures performances et une conformité totale aux spécifications. Ce travail a aussi initié le développement d’un modèle de réponse du capteur nouvelle génération pour le cadre de simulation CBMRoot basé sur GEANT. MIMOSIS is a CMOS Monolithic Active Pixel Sensor developed for the Micro Vertex Detector (MVD) of the Compressed Baryonic Matter (CBM) experiment at FAIR. The sensor must deliver 5 µm spatial resolution, 5 µs time resolution, handle peak hit rates of 80 MHz/cm², and withstand TID of 5 MRad and NIEL fluences of 7 × 1013 neq /cm2 . This thesis reports on a measurements to select the best-performing sensing-element for MIMOSIS from 20 pixel candidates realized in the MIMOSIS-1 and MIMOSIS-2 prototypes. 9 beam tests were conducted at CERN, DESY, and COSY, covering both non-irradiated and irradiated sensors. Finally, 2 pixel variants showed the best performance and full compliance with requirements. Additionally, this work completed a first step providing a next generation sensor response model for the GEANT-based simulation framework CBMRoot. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 18653538 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2025/DARWISH_Hasan_2025_ED182.pdf http://www.theses.fr/2025STRAE016/abes https://theses.hal.science/tel-05524902 https://theses.hal.science/tel-05524902 https://theses.hal.science/tel-05524902 Darwish Hasan 1996-12-25 FR 293962154 203095935EG 21917450 4200002 https://theses.fr/2025STRAE016 2025STRAE016 https://doi.org/10.70675/e006631bz6e3cz4ce2z9af8z68b459fa61ad 2025-09-12 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Deveaux Michael MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 132668378 El Bitar Ziad MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 113057342 Elfner Hannah MADS_PRESIDENT_DU_JURY 243481705 Bomben Marco MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 242005462 Villela Figueras Eva MADS_RAPPORTEUR_1 285362364 Dingfelder Jochen MADS_RAPPORTEUR_2 293962669 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 157760502 93777 ddc:530 ddc:620 Deveaux Michael El Bitar Ziad Elfner Hannah Bomben Marco Villela Figueras Eva Dingfelder Jochen École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....) PDF 18653538