為應對高亮度大型強子對撞機（HL-LHC）升級，ATLAS合作組採用領域內最前沿的矽探測器和讀出電子學技術，建造全矽徑跡探測器（Inner Tracker，簡稱ITk）替代現有徑跡室，提高帶電粒子徑跡探測效能。高能所與清華大學團隊合作參與外層徑跡探測器（ITk-Strip）專案，承擔建造1，000個高效能矽探測器模組，矽覆蓋面積約10平方米，約佔桶部總面積10%，為國內首次承擔此類大面積抗輻照矽徑跡探測器專案。 　

此次試製的ATLAS矽徑跡探測器模組由短矽微條感測器（Short Strip Sensor）、前端讀出晶片（ABCStar）、電源控制板等構成。短矽微條感測器長9.76 釐米，寬9.80釐米，條間距75.5微米，總通道數超過5，000道。前端ABCStar晶片256通道0/1讀出，模組搭載20個ABCStar晶片，每個晶片透過四層高密度25微米直徑的鋁線與感測器引線鍵合連通。試製過程中模組元件位置嚴格控制，定位精度滿足設計要求。電子學測試結果表明，晶片連通感測器前後噪聲水平符合指標要求，引線鍵合後通道有效率高於99.5%。

高能所與清華大學團隊廣泛參與國際合作。與歐洲核子中心、美國賓夕法尼亞大學等單位合作開展抗輻照ABCStar晶片的設計，完成多個數字功能模組的設計與驗證工作，樣片符合指標要求。與英國盧瑟福實驗室等單位開展深入合作，透過多輪預製確立矽探測器模組建造工藝步驟，實現精準質量控制。此外，利用德國電子同步加速器研究所束流試驗設施，高能所完成了矽探測器模組樣機高劑量輻照前後的空間解析度、探測效率等關鍵指標的標定工作。此次模組樣機試製成功後，團隊將全力準備即將開始的生產點稽核，通過後開始預生產，計劃2021年完成50個全功能矽探測器模組。後續將完成批次生產，並參與矽徑跡探測器在歐洲核子中心的在點整合、安裝、除錯及執行。 　

本專案受到科技部重點研發計劃、基金委國際合作研究專案、清華大學、核探測與核電子學國家重點實驗室等經費支援。