Beam test performance of a prototype module with Short Strip ASICs for the CMS HL-LHC tracker upgrade
Authors: Adam W. , Bergauer T. , Damanakis K. , Dragicevic M. , Frühwirth R. , Steininger H. , Beaumont W. , Di Croce D. , Janssen X. , Kello T. , Lelek A. , Van Mechelen P. , Van Putte S. , Van Remortel N. , Delcourt M. , De Moor A. , D'Hondt J. , Lowette S. , Morton A. , Muller D. , Sahasransu A.R. , Sørensen Bols E. , Vannerom D. , Allard Y. , Clerbaux B. , Dansana S. , De Lentdecker G. , Deng W. , Favart L. , Hohov D. , Khalilzadeh A. , Lee K. , Mahdavikhorrami M. , Makarenko I. , Paredes S. , Postiau N. , Robert F. , Thomas L. , Vanden Bemden M. , Vanlaer P. , Wang H. , Yang Y. , Benecke A. , Bethani A. , Bruno G. , Bury F. , Caputo C. , David P. , Deblaere A. , Delaere C. , Donertas I.S. , Giammanco A. , Jain S. , Lemaitre V. , Mondal K. , Prisciandaro J. , Szilasi N. , Taliercio A. , Teklishyn M. , Vischia P. , Wertz S. , Brigljević V. , Chitroda B. , Ferenček D. , Majumder D. , Mishra S. , Roguljić M. , Starodumov A. , Šuša T. , Eerola P. , Brücken E. , Lampén T. , Martikainen L. , Tuominen E. , Karadzhinova-Ferrer A. , Luukka P. , Petrow H. , Tuuva† T. , Agram J.-L. , Andrea J. , Apparu D. , Bloch D. , Bonnin C. , Brom J.-M. , Chabert E. , Charles L. , Collard C. , Dangelser E. , Goerlach U. , Grimault C. , Gross L. , Haas C. , Krauth M. , Nibigira E. , Ollivier-Henry N. , Silva Jiménez E. , Asilar E. , Baulieu G. , Boudoul G. , Caponetto L. , Chanon N. , Contardo D. , Dené P. , Dupasquier T. , Galbit G. , Lumb N. , Mirabito L. , Nodari B. , Vander Donckt M. , Viret S. , Botta V. , Feld L. , Karpinski W. , Klein K. , Lipinski M. , Louis D. , Meuser D. , Pauls A. , Pierschel G. , Rauch M. , Röwert N. , Schulz J. , Teroerde M. , Wlochal M. , Dziwok C. , Fluegge G. , Pooth O. , Stahl A. , Ziemons T. , Bhattacharya S. , Blekman F. , Campbell A. , Cheng C. , Consuegra Rodriguez S. , Eckerlin G. , Eckstein D. , Gallo E. , Guthoff M. , Kleinwort C. , Mankel R. , Maser H. , Muhl C. , Mussgiller A. , Nürnberg A. , Otarid Y. , Reichelt O. , Savitskyi M. , Schütze P. , Stever R. , Tonon† N. , Velyka A. , Ventura Barroso A. , Walsh R. , Wang Q. , Zuber A. , Antonello M. , Biskop H. , Buhmann P. , Connor P. , Feindt F. , Froehlich A. , Garutti E. , Hajheidari M. , Haller J. , Hinzmann A. , Jabusch H. , Kasieczka G. , Klanner R. , Kutzner V. , Lange J. , Lange T. , Martens S. , Mrowietz M. , Nissan Y. , Pena K. , Schleper P. , Schwandt J. , Steinbrück G. , Tews A. , Wellhausen J. , Zoi I. , Abbas M. , Ardila L. , Balzer M. , Barvich T. , Berger B. , Butz E. , Caselle M. , De Boer† W. , Dierlamm A. , Droll A. , Elicabuk U. , Hartmann F. , Husemann U. , Kösker G. , Koppenhöfer R. , Maier S. , Mallows S. , Mehner T. , Müller-Gosewisch J.-O. , Muller Th. , Neufeld M. , Sander O. , Shvetsov I. , Simonis H.J. , Steck P. , Stockmeier L. , Wassmer M. , Wittig F. , Anagnostou G. , Assiouras P. , Daskalakis G. , Kazas I. , Kyriakis A. , Loukas D. , Balázs T. , Bartók M. , Márton K. , Siklér F. , Veszprémi V. , Bahinipati S. , Das A.K. , Mal P. , Mishra T. , Nayak A. , Pattanaik D.K. , Saha P. , Swain S.K. , Bhardwaj A. , Jain C. , Jain G. , Kumar A. , Ranjan K. , Saumya S. , Baradia S. , Bhattacharya R. , Dutta S. , Palit P. , Saha G. , Sarkar S. , Alibordi M. , Behera P.K. , Chatterjee S. , Dash G. , Jana P. , Kalbhor P. , Libby J. , Mohammad M. , Pradhan R. , Pujahari P.R. , Saha N.R. , Samadhan K. , Sharma A. , Sikdar A.K. , Verma S. , Cariola P. , Creanza D. , de Palma M. , De Robertis G. , Di Florio A. , Fiore L. , Loddo F. , Margjeka I. , Mongelli M. , My S. , Silvestris L. , Albergo S. , Costa S. , Di Mattia A. , Potenza R. , Saizu M.A. , Tricomi A. , Tuve C. , Barbagli G. , Bardelli G. , Brianzi M. , Camaiani B. , Cassese A. , Ceccarelli R. , Ciaranfi R. , Ciulli V. , Civinini C. , D'Alessandro R. , Fiori F. , Focardi E. , Latino G. , Lenzi P. , Lizzo M. , Meschini M. , Paoletti S. , Papanastassiou A. , Seidita R. , Sguazzoni G. , Viliani L. , Chatagnon P. , Ferro F. , Robutti E. , Brivio F. , Dinardo M.E. , Dini P. , Gennai S. , Guzzi L. , Malvezzi S. , Menasce D. , Moroni L. , Pedrini D. , Zuolo D. , Azzi P. , Bacchetta N. , Bortignon P. , Bisello D. , Dorigo T. , Tosi M. , Yarar H. , Gaioni L. , Manghisoni M. , Ratti L. , Re V. , Riceputi E. , Traversi G. , Asenov P. , Baldinelli G. , Bianchi F. , Bilei G.M. , Bizzaglia S. , Caprai M. , Checcucci B. , Ciangottini D. , Di Chiaro A. , Fanò L. , Farnesini L. , Ionica M. , Magherini M. , Mantovani G. , Mariani V. , Menichelli M. , Morozzi A. , Moscatelli F. , Passeri D. , Piccinelli A. , Placidi P. , Rossi A. , Santocchia A. , Spiga D. , Storchi L. , Tedeschi T. , Turrioni C. , Azzurri P. , Bagliesi G. , Basti A. , Beccherle R. , Bianchini L. , Boccali T. , Bosi F. , Castaldi R. , Ciocci M.A. , D'Amante V. , Dell'Orso R. , Donato S. , Giassi A. , Ligabue F. , Magazzu G. , Manca E. , Massa M. , Mazzoni E. , Messineo A. , Moggi A. , Musich M. , Palla F. , Parolia S. , Prosperi P. , Raffaelli F. , Ramirez Sanchez G. , Rizzi A. , Roy Chowdhury S. , Spagnolo P. , Tenchini R. , Tonelli G. , Venturi A. , Verdini P.G. , Zagaria S. , Bartosik N. , Bellan R. , Coli S. , Costa M. , Covarelli R. , Dellacasa G. , Demaria N. , Garbolino S. , Garrafa Botta S. , Grippo M. , Luongo F. , Mecca A. , Migliore E. , Monteil E. , Ortona G. , Pacher L. , Rotondo F. , Vagnerini A. , Ahmad A. , Ahmad M. , Asghar M.I. , Awais A. , Awan M.I.M. , Saleh M. , Calderón A. , Duarte Campderros J. , Fernandez M. , Gomez G. , Gonzalez Sanchez F.J. , Jaramillo Echeverria R. , Lasaosa C. , Moya D. , Piedra J. , Ruiz Jimeno A. , Scodellaro L. , Vila I. , Virto A.L. , Vizan Garcia J.M. , Abbaneo D. , Ahmed I. , Albert E. , Almeida J. , Barinoff M. , Batista Lopes J. , Bergamin G. , Blanchot G. , Boyer F. , Caratelli A. , Carnesecchi R. , Ceresa D. , Christiansen J. , Cichy K. , Daguin J. , Detraz S. , Dudek M. , Emriskova N. , Faccio F. , Frank N. , French T. , Hollos A. , Kaplon J. , Kloukinas K. , Koss N. , Kottelat L. , Koukola D. , Kovacs M. , Lalic J. , La Rosa A. , Lenoir P. , Loos R. , Marchioro A. , Mastronikolis A. , Mateos Dominguez I. , Mersi S. , Michelis S. , Nookala A. , Onnela A. , Orfanelli S. , Pakulski T. , Papadopoulos A. , Perez A. , Perez Gomez F. , Pernot J.-F. , Petagna P. , Piazza Q. , Pissaki Z. , Rose P. , Scarfì S. , Sinani M. , Tavares Rego R. , Tropea P. , Troska J. , Tsirou A. , Vasey F. , Vichoudis P. , Zografos A. , Bertl† W. , Caminada L. , Ebrahimi A. , Erdmann W. , Horisberger R. , Kaestli H.-C. , Kotlinski D. , Lange C. , Langenegger U. , Meier B. , Missiroli M. , Noehte L. , Rohe T. , Streuli S. , Androsov K. , Backhaus M. , Becker R. , Berger P. , Calandri A. , de Cosa A. , di Calafiori D. , Djambazov L. , Donega M. , Dorfer C. , Eble F. , Glessgen F. , Grab C. , Hits D. , Lustermann W. , Meinhard M. , Niedziela J. , Perovic V. , Reichmann M. , Ristic B. , Roeser U. , Ruini D. , Sörensen J. , Wallny R. , Bärtschi P. , Bösiger K. , Brzhechko D. , Canelli F. , Cormier K. , Del Burgo R. , De Wit A. , Huwiler M. , Jin W. , Jofrehei A. , Kilminster B. , Leontsinis S. , Liechti S.P. , Macchiolo A. , Maier R. , Mikuni V. , Molinatti U. , Neutelings I. , Reimers A. , Robmann P. , Sanchez Cruz S. , Takahashi Y. , Wolf D. , Chen P.-H. , Hou W.-S. , Lu R.-S. , Clement E. , Cussans D. , Goldstein J. , Seif El Nasr-Storey S. , Stylianou N. , Coughlan J.A. , Harder K. , Holmberg M.-L. , Manolopoulos K. , Schuh T. , Tomalin I.R. , Bainbridge R. , Borg J. , Brown C. , Fedi G. , Hall G. , Monk D. , Parker D. , Pesaresi M. , Uchida K. , Coldham K. , Cole J. , Ghorbani M. , Khan A. , Kyberd P. , Reid I.D. , Bartek R. , Dominguez A. , Uniyal R. , Vargas Hernandez A.M. , Benelli G. , Burkle B. , Coubez X. , Heintz U. , Hinton N. , Hogan J. , Honma A. , Kent A. , Korotkov A. , Li D. , Lukasik M. , Narain M. , Pervan N. , Sagir S. , Simpson F. , Spencer E. , Usai E. , Wong W.Y. , Zhang W. , Cannaert E. , Chertok M. , Conway J. , Haza G. , Hemer D. , Jensen F. , Thomson J. , Wei W. , Welton T. , Yohay R. , Zhang F. , Hanson G. , Si W. , Chang P. , Cooperstein S.B. , Gerosa R. , Giannini L. , Krutelyov S. , Sathia B.N. , Sharma V. , Tadel M. , Yagil A. , Dutta V. , Incandela J. , Kilpatrick M. , Kyre S. , Masterson P. , Quinnan M. , Cumalat J.P. , Ford W.T. , Hassani A. , Karathanasis G. , MacDonald E. , Perloff A. , Savard C. , Schonbeck N. , Stenson K. , Ulmer K.A. , Wagner S.R. , Zipper N. , Alexander J. , Bright-Thonney S. , Chen X. , Conway J. , Cranshaw D. , Fan J. , Fan X. , Filenius A. , Hogan S. , Kotamnives P. , Lantz S. , Monroy J. , Postema H. , Reichert J. , Reid M. , Riley D. , Ryd A. , Smolenski K. , Strohman C. , Thom J. , Wittich P. , Zou R. , Bakshi A. , Berry D.R. , Burkett K. , Butler D. , Canepa A. , Derylo G. , Dickinson J. , Di Petrillo K.F. , Ghosh A. , Gingu C. , Gonzalez H. , Grünendahl S. , Horyn L. , Johnson M. , Klabbers P. , Lei C.M. , Lipton R. , Los S. , Merkel P. , Nahn S. , Ravera F. , Ristori L. , Rivera R. , Spiegel L. , Uplegger L. , Voirin E. , Weber H.A. , Becerril Gonzalez H. , Dittmer S. , Evdokimov A. , Evdokimov O. , Gerber C.E. , Hofman D.J. , Mills C. , Roy T. , Rudrabhatla S. , Yoo J. , Alhusseini M. , Durgut S. , Nachtman J. , Onel Y. , Rude C. , Snyder C. , Yi K. , Amram O. , Eminizer N. , Gritsan A. , Kyriacou S. , Maksimovic P. , Mantilla Suarez C. , Roskes J. , Swartz M. , Vami T. , Anguiano J. , Bean A. , Salvatico R. , Smith C. , Wilson G. , Ivanov A. , Modak A. , Taylor R. , Bloom K. , Claes D.R. , Fangmeier C. , Golf F. , Joo C. , Kravchenko I. , Siado J. , Iashvili I. , Kharchilava A. , McLean C. , Nguyen D. , Pekkanen J. , Rappoccio S. , Albert A. , Demiragli Z. , Gastler D. , Hazen E. , Peck A. , Rohlf J. , Li J. , Parker A. , Skinnari L. , Hahn K. , Liu Y. , Sung K. , Basnet A. , Hill C.S. , Wei K. , Winer B. , Yates B. , Malik S. , Norberg S. , Ramirez Vargas J.E. , Chawla R. , Das S. , Jones M. , Jung A. , Koshy A. , Liu M. , Negro G. , Thieman J. , Cheng T. , Dolen J. , Parashar N. , Ecklund K.M. , Freed S. , Kumar A. , Nussbaum T. , Demina R. , Dulemba J. , Hindrichs O. , Korjenevski S. , Gershtein Y. , Halkiadakis E. , Hart A. , Kurup C. , Lath A. , Nash K. , Osherson M. , Schnetzer S. , Stone R. , Xia C. , Fiorendi S. , Holmes T. , Lee L. , Spanier S. , Eusebi R. , D'Angelo P. , Johns W. 
Published: June 2022

Abstract
The Short Strip ASIC (SSA) is one of the four front-end
chips designed for the upgrade of the CMS Outer Tracker for the High
Luminosity LHC. Together with the Macro-Pixel ASIC (MPA) it will
instrument modules containing a strip and a macro-pixel sensor
stacked on top of each other. The SSA provides both full readout of
the strip hit information when triggered, and, together with the
MPA, correlated clusters called stubs from the two sensors for use
by the CMS Level-1 (L1) trigger system. Results from the first
prototype module consisting of a sensor and two SSA chips are
presented. The prototype module has been characterized at the
Fermilab Test Beam Facility using a 120 GeV proton beam.