Time and Energy Resolutions of Electromagnetic Calorimeter Prototypes Based on Lead Tungstate Crystals

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The time and energy resolutions were measured for four prototypes of the PHOS electromagnetic calorimeter for the ALICE experiment at the Large Hadron Collider at CERN. Each prototype was made up of nine identical detection elements assembled as a 3 × 3 array. The detection element was based on a lead tungstate (PbWO4) scintillating crystal with a length of 180 mm and a cross section of 22 × 22 mm2, which was viewed from its end face by a photodetector. Avalanche photodiodes and silicon photomultipliers with different active areas (Hamamatsu, Japan) were used as photodetectors. The measurements were made with the electron component of secondary particle beams of the PS proton synchrotron at CERN in the momentum range of 1−10 GeV/c at a temperature of 17.5°C.

About the authors

A. V. Akindinov

National Research Centre Kurchatov Institute

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
123182, Moscow, Russia

I. A. Rufanov

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
141980, Dubna, Moscow oblast, Russia

D. V. Budnikov

Russian Federal Nuclear Center, All-Russia Research Institute of Experimental Physics

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
607188, Sarov, Nizhny Novgorod oblast, Russia

D. V. Grachev

Russian Federal Nuclear Center, All-Russia Research Institute of Experimental Physics

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
607188, Sarov, Nizhny Novgorod oblast, Russia

O. V. Vikhlyantsev

Russian Federal Nuclear Center, All-Russia Research Institute of Experimental Physics

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
607188, Sarov, Nizhny Novgorod oblast, Russia

V. A. Demanov

Russian Federal Nuclear Center, All-Russia Research Institute of Experimental Physics

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
607188, Sarov, Nizhny Novgorod oblast, Russia

N. V. Zavyalov

Russian Federal Nuclear Center, All-Russia Research Institute of Experimental Physics

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
607188, Sarov, Nizhny Novgorod oblast, Russia

A. V. Kuryakin

Russian Federal Nuclear Center, All-Russia Research Institute of Experimental Physics

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
607188, Sarov, Nizhny Novgorod oblast, Russia

A. D. Tumkin

Russian Federal Nuclear Center, All-Russia Research Institute of Experimental Physics

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
607188, Sarov, Nizhny Novgorod oblast, Russia

S. V. Filchagin

Russian Federal Nuclear Center, All-Russia Research Institute of Experimental Physics

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
607188, Sarov, Nizhny Novgorod oblast, Russia

Yu. P. Petukhov

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
141980, Dubna, Moscow oblast, Russia

P. V. Nomokonov

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
141980, Dubna, Moscow oblast, Russia

N. A. Kuzmin

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
141980, Dubna, Moscow oblast, Russia

K. A. Balygin

National Research Centre Kurchatov Institute

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
123182, Moscow, Russia

Yu. V. Grishuk

National Research Centre Kurchatov Institute

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
123182, Moscow, Russia

M. S. Ippolitov

National Research Centre Kurchatov Institute

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
123182, Moscow, Russia

V. A. Lebedev

National Research Centre Kurchatov Institute

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
123182, Moscow, Russia

V. I. Manko

National Research Centre Kurchatov Institute

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
123182, Moscow, Russia

Yu. G. Sibiriak

National Research Centre Kurchatov Institute

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
123182, Moscow, Russia

V. A. Arefiev

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
141980, Dubna, Moscow oblast, Russia

A. S. Vodopyanov

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
141980, Dubna, Moscow oblast, Russia

N. V. Gorbunov

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
141980, Dubna, Moscow oblast, Russia

G. A. Shmonin

Russian Federal Nuclear Center, All-Russia Research Institute of Experimental Physics

Author for correspondence.
Email: Mikhail.Ippolitov@cern.ch
607188, Sarov, Nizhny Novgorod oblast, Russia

References

  1. ALICE Collaboration. Dellacasa G. et al. Alice Technical Design Report CERN/LHCC 99-4. ALICE TDR 2. 5 March 1999. ISBN 92-9083-138-3.
  2. The ALICE Collaboration. Aamodt K. et al. // J. Instrum. 2008. V. 3. P. S08002. https://doi.org/10.1088/1748-0221/3/08/S08002
  3. Wigmans R. Calorimetry. Energy Measurements in Particle Physics. Oxford: Claredon Press, 2008.
  4. The CMS Collaboration. Chatrchyan S. et al. // J. Instrum. 2008. V. 3. P. S08004. https://doi.org/10.1088/1748-0221/3/08/S08004
  5. The ATLAS Collaboration. Aad G. et al. // J. Instrum. 2008. V. 3. P. S08003. https://doi.org/10.1088/1748-0221/3/08/S08003
  6. URL: https://www.hamamatsu.com/eu/en/product/ optical-sensors/apd/si-apd/S8664-55.html (дата обращения: 24.04.2022)
  7. Aleksandrov D.V., Burachas S.F., Ippolitov M.S., Lebedev V.A., Manko V.I., Nikulin S.A., Nyanin A.S., Sibiriak I.G., Tsvetkov A.A., Vasiliev A.A., Vinogradov A.A., Bogolyubsky M.Yu., Kharlov Yu.V., Konstantinov S.A., Petrov V.S. и дp. // Nucl. Instrum. and Methods A. 2005. V. 550. P. 169. https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.03.174
  8. Yin Z.B., Liu L.J., Muller H., Rohrich D., Sibiryak I., Skaali B., Vinogradov A., Wang D., Wang Y.P., Zhang F., Zhou D.C. // Journal of Physics: Conference Series. 2011. V. 293. P. 012019. https://doi.org/10.1088/1742-6596/293/1/012019
  9. ALICE Collaboration. Adam J. et al. // Phys. Lett. B. 2016. V. 754. p. 235. https://doi.org/10.1016/j.physletb.2016.01.020
  10. Балыгин К.А., Ипполитов М.С., Климов А.И., Лебедев В.А., Манько В.И., Мелешко Е.А., Сибиряк Ю.Г., Акиндинов А.В., Изучеев В.И., Арефьев В.А., Водопьянов А.С., Горбунов Н.В., Кузьмин Н.А., Номоконов П.В., Петухов Ю.П., Руфанов И.А. и др. // ПТЭ. 2018. № 5. С. 13. https://doi.org/10.1134/S003281621804016X
  11. URL: https://www.hamamatsu.com/content/dam/hamamatsu-photonics/sites/documents/99_SALES_LIBRARY/ssd/s12572-010_etc_kapd1045e.pdf (дата обращения: 24.04.2022)
  12. URL: https://cargille.com/mounting-media (дата обращения: 24.04.2022)
  13. URL: https://indico.jinr.ru/event/681/contributions/ 5565/attachments/4397/(дата обращения: 24.04.2022)
  14. URL: https://indico.jinr.ru/event/681/contributions/ 5565/attachments/4397/(дата обращения: 24.04.2022)
  15. URL: https://root.cern.ch/ (дата обращения: 24.02.2022)
  16. Ипполитов М.С., Балыгин К.А., Манько В.И., Сибиряк Ю.Г., Акиндинов А.В., Водопьянов А.С., Горбунов Н.В., Запорожец С.А., Номоконов П.В., Руфанов И.А. // ПТЭ. 2017. № 1. С. 33. https://doi.org/10.7868/S0032816217010025
  17. Bogolyubsky M., Ippolitov M., Kuryakin A., Manko V., Muller H., Nomokonov P., Punin V., Rohrich D., Sadovsky S., Sibiriak I., Skaali B., Sugitate T., Vasil’ev A., Vinogradov A., Vodopianov A., Zhou D. // Nucl. Instrum. and Methods A. 2009. V. 598. P. 702. doi.org/https://doi.org/10.1016/j.nima.2008.10.003
  18. Балыгин К.А., Ипполитов М.С., Климов А.И., Манько В.И., Мелешко Е.А., Сибиряк Ю.Г. // ПТЭ. 2017. № 1. С. 25. https://doi.org/10.7868/S0032816217010165

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (889KB)
3.

Download (78KB)
4.

Download (66KB)
5.

Download (81KB)
6.

Download (316KB)
7.

Download (50KB)
8.

Download (105KB)

Copyright (c) 2023 А.В. Акиндинов, К.А. Балыгин, Ю.В. Грищук, М.С. Ипполитов, В.А. Лебедев, В.И. Манько, Ю.Г. Сибиряк, В.А. Арефьев, А.С. Водопьянов, Н.В. Горбунов, Н.А. Кузьмин, П.В. Номоконов, Ю.П. Петухов, И.А. Руфанов, Д.В. Будников, Д.В. Грачев, О.В. Вихлянцев, В.А. Деманов, Н.В. Завьялов, А.В. Курякин, А.Д. Тумкин, С.В. Фильчагин, Г.А. Шмонин

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».