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Download y los detectores
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Commercialization of the Alibava System Manuel Lozano CPAN Workshop on Technology Transfer Alibava Systems, S.L. Alibava Systems, S.L. • Alibava Systems, S.L. es una pequeña empresa recién creada por científicos españoles, italianos y británicos que trabaja en el campo de los detectores de partículas • La empresa se dedica a la electrónica de lectura de los detectores • Es una spin‐off del CSIC • El CSIC nos ha licenicado la tecnología • Explicaré la razón que nos motivó a crear la empresa • Y la experiencia de comenzar una compañía nueva Presentación Presentación • Manuel Lozano • Investigador del CSIC • En el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB‐CNM) – Localizado en Bellaterra (Barcelona) – Dedicado a la Micro y Nano Electrónica • • • • Sala Blanca de Micro y Nano Fabricación Procesado de obleas de silicio Test de dispositivos semiconductores Diseño de circuitos integrados Vistas de la Sala Blanca Vistas de la Sala Blanca Grupo de detectores de partículas Grupo de detectores de partículas • En el IMB‐CNM hay un grupo dedicado a los detectores de partículas que comenzó en 1996 • Colaboramos con el CERN desde nuestro comienzo • Personal – – – – 4 doctores de plantilla 3 doctores contratados 4 estudiantes de doctorado 2 ingenieros Tendencia en detectores de silicio Tendencia en detectores de silicio • La superficie de los detectores aumenta exponencialmente • El coste de los detectores de silicio baja exponencialmente Oportunidad de negocio Actividad Grupo de detectores Actividad Grupo de detectores • Diseño, simulación, fabricación y caracterización de detectores – Diseños de tipo pad, strip y pixel – Tecnologías P‐in‐N, N‐in‐P and N‐in‐N P-N diodes 1E21 Measurement Net concentration Boron concentration (after Anneal Boron concentration (before Anne 1E20 1E19 -3 Concentration(cm ) 1E18 -6 10 Boron: Implantation energy=50KeV 15 -3 Dose=4.2 *10 cm 1E17 1E16 1E15 1E14 1E13 1E12 Total current on pixel 5 1E11 CdTe 1mm thick 1E10 Charge generated at t=1e-9s 1E9 0,0 Distance from back contact 100m 500m m 0,5 9001,0 1,5 2,0 Distance(m) Total Current (A) -7 10 -8 10 -9 10 -10 10 0,00 -8 -8 -8 -7 -7 -7 -7 -7 2,50x10 5,00x10 7,50x10 1,00x10 1,25x10 1,50x10 1,75x10 2,00x10 Time(s) 2,5 3,0 3,5 Actividad Grupo de detectores Actividad Grupo de detectores • Estudio de los efectos de la radiación en los detectores y los circuitos • Imagen médica (Radiografía digital) • Detectores de neutrones • Adaptadores de paso (fanins) • Técnicas de encapsulado • Desarrollo de tecnologías avanzadas – Detectoress 3D – Slim edge (sin bordes) – Detectores ultra delgados Cadena de valor Cadena de valor • En el grupo ofrecemos la cadena de valor completa, salvo la electrónica de lectura • Se complementa con la empresa spin‐off • La empresa no compite con el grupo de investigación • Evitamos conflictos de intereses La I+D en el CERN La I+D en el CERN • En el CERN están los grandes experimentos en torno a LHC: ATLAS, CMS, LHCb, ALICE. • Hay otros más pequeños sobre LHC (TOTEM, LHCf, MoEDAL, ) o fuera (ISOLDE, nTOF, NA62, ...) • Y finalmente hay otras colaboraciones de I+D más pequeñas y que sirven de soporte para las grandes – Listado completo en el Graybook del CERN: http://greybook.cern.ch/ • Ejemplos: – – – – – – RD‐18(CRYSTAL CLEAR): scintillation materials RD39(SMSD): Cryogenic Tracking Detectors RD42: Diamond Detectors RD50: Radiation Hard Detectors RD51: Micro‐Pattern Gas Detectors RD52: Dual‐Readout Calorimetry Otras oportunidades de colaboración y de negocio RD50 RD50 • El objetivo es desarrollar detectores ultraresistentes a la radiación para el futuro upgrade del LHC (HL‐LHC) • Nuestro grupo es miembro de RD50 desde su creación Test Test de detectores de detectores • • • • Cuando se desarrollan detectores es necesario caracterizarlos Medidas I‐V, C‐V hasta 1000V Estudio de la vida media de portadores CCE (charge collection efficiency) – Carga depositada por las partículas en el detector – Medidas a ‐30ºC – Fuente radioactiva o laser • • Relativamente sencillo para un canal (detector tipo pad) No es nada fácil para detectores tipo micropistas (strip) con más de 100 canales Test Test de detectores de detectores • Sistemas de tests previos para microstrip • Electrónica muy compleja • Cada Instituto desarrollaba su propio hardware y software • Ejemplo: en la foto sistema para el test de módulos de ATLAS (Cambridge, RAL, UCL) • Engorroso, caro, difícil de conseguir un sistema, difícil de usar • Ausencia de standard El sistema Alibava El sistema Alibava • Un grupo de físicos e ingenieros decidimos desarrollar un sistema compacto, portátil y fácil de usar para caracterizar detectores • Se diseño para satisfacer las necesidades de los miembros de la colaboración RD50 • Definimos las especificaciones: – Selección del chip de lectura (no teníamos recursos para desarrollar uno nuevo): LHCb Beetle – Arquitectura del sistema: FPGA – Dividido en dos placas – Conexión USB • Dos años de desarrollo RD50 support RD50 support Incialmente fabricamos tres unidades para uso propio • Otros grupos de RD50 nos pidieron más sistemas • No disponíamos de recursos y pedimos a RD50 una subvención para producir 25 unidades • Comenzamos a comercializar el sistema desde el CSIC • Como compensación decidimos aplicar un descuento a los miembros de RD50 • El sistema Alibava (A Liverpool Barcelona Valencia) se acababa de lanzar al mercado Alibaba Alibaba System System • El Sistema ALIBAVA es el primer sistema compacto y portátil para la caracterización de detectores de radiación de tipo microstrip. • Los elementos del sistema son: – Placa Detector (DB): alberga la electrónica de front‐end y los buffers de linea – Placa Madre (MB): alberga los conversores AD y los controladores para la comunicación con el PC – Software: para la configuración, la adquisición y el análisis de datos • Plug‐and‐Play con Linux y Windows Alibaba Alibaba System System La DB alberga dos chips Beetle, los adaptadores de paso (PA) y los detectores • Hasta 256 canales de lectura • La MB proporciona una señal de disparo sincronizada y programable para pilotar un láser pulsado • Paquete de software completo con autoinstalación: conectar y obtener resultados! • El software incluye las comunicaciones, configuración, adquisición y análisis • Todo se configura de forma predeterminada • Expansión Expansión • Tras agotar el primer lote de 25 unidades más institutos pedían un sistema. Decidimos expandirnos y crear una empresa ¿Porqué? • Dedicábamos mucho tiempo a tareas comerciales, desarrollo de software, fabricación, atención al cliente, etc. • Queríamos mejorar aún más el sistema, desarrollar de accesorios, aplicaciones, etc • Estábamos limitados dentro del CSIC • Representaba una gran cantidad de trabajo extra • Sin ningún tipo de compensación personal Crear una empresa no es tán Crear una empresa no es tán fácil fácil • Recibimos cursos de emprendeduría (ningún socio tenía un MBA) • Preparamos toda la documentación necesaria – – – – – – • Plan de Negocio Otro año de Estudio de mercado planificación y Análisis DAFO trabajo Estatutos de la empresa Acuerdo de socios (... y el capital inicial de la empresa) Contrato de licencia CSIC Problemas adicionales ya que la mayoría de nosotros somos funcionarios y tenemos limitaciones legales – Ley de incompatibilidades, Ley de la Ciencia • Búsqueda de Director de la empresa • Por el momento no buscamos financiación externa • Para todo ello contamos con la inestimable ayuda de la VATC del CSIC y del Parc de Recerca de la UAB Creación de Spin‐off Creación de Spin‐off • Al poner en marcha una empresa tecnológica es importante tener en cuenta el "Valle de la Muerte" • La distancia entre el prototipo de investigación y producto de mercado es enorme • Es importante tener en cuenta lo que el mercado quiere • Y no lo que es bonito, interesante, atractivo, innovador, etc. para los investigadores e ingenieros • En Alibava comenzamos con el lanzamiento de un sistema de laboratorio, lo que nos ha ayudado a salvar la distancia Llevar una empresa no es tán Llevar una empresa no es tán fácil fácil • Aparte de las actividades de ingeniería interesantes • La empresa tiene que: – – – – – – – – – – – – Buscar financiación Pagar salarios Declaraciones de impuestos Cuentas anuales IVA, exportación, aduanas, ... Atención al cliente Reparaciones Mantenimiento de la página Web Ventas y acciones de marketing Ir a conferencias, ferias, ... Tratar con fabricantes etc. • Se necesitan profesionales – Que pueden ser subcontratados Clientes actuales Clientes actuales • Alibava es el sistema de referencia para los estudios de sobre detectores de partículas • La mayoría de los grupos RD50 lo utilizan • Clientela internacional • Más de 30 publicaciones en revistas y conferencias citan el Sistema Alibava • Buen servicio de atención al cliente • Actualizaciones de software • Comunidad de usuarios que desarrollan nuevas macros de análisis BE US CH CZ UK DE SI IT FR ES Alibava Alibava System System Users Users Desarrollo futuro Desarrollo futuro • No se puede mantener una empresa con un solo producto • Es necesario prever el desarrollo futuro desde el comienzo (Plan de Negocio) • Desarrollamos DBs a medida • El presente sistema es ahora " Alibava System I" – Se necesita una fuente de alimentación externa y un láser (o fuente radiactiva o haz de partículas) • En septiembre lanzaremos un nuevo sistema Alibava que incorpora la fuente de alimentación y un láser de bajo coste • Hemos desarrollado un telescopio de partículas basado en el sistema Alibava • Hemos desarrollado un PAs especiales para leer detectores de tipo pixel con el sistema. Lo estamos usando para testear sensores pixel ATLAS FE‐I4 Alibava Alibava System System for for education education Será un sistema simple y amigable para explicar los conceptos de física de partículas, nuclear y de radiaciones y l funcionamiento de los detectores • Los estudiantes podrán aprender fácilmente conceptos como: relación entre ruido y tensión de polarización; espectro de energía de una partícula (MIP), tamaño de clúster, resolución en la posición y muchos otros conceptos • El sistema tendrá • – – – – – – Fuente de alimentación, Láser con sistema de posicionamiento Detector de 128 canales Trigger Libro de ejercicios Todo ello en un maletín de transporte Otros productos Otros productos Custom Daugther Boards Extensible DB Two‐end DB Alibava Telescope Trigger card MPW pitch adapter (fanins) Contacto Contacto www.alibavasystems.com [email protected] [email protected]
