Perspectives of Inorganic Scintillator GAGG Application for Precision Electromagnetic Calorimetry

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Scintillation crystals Gd
Al
Ga
O
 (GAGG) are considered for the application in ionizing-radiation detectors because of their high radiation resistance, density and light yield. These crystals can be used in addition to lead tungstate (PbWO
 or PWO) crystals for the development of a new generation electromagnetic calorimeter with good spatial and energy resolutions in a broad energy range. PWO crystals enable an accurate detection of high energy photons, while the addition of GAGG crystals makes it possible to precisely measure photon energies down to a few MeV units. Different options of composite electromagnetic calorimeter based on PWO and GAGG crystals are considered to optimize spatial and energy resolutions in a broad energy range (from 1 MeV to 100 GeV). The optimization is based on Geant4 simulations taking into account light collection as well as using different photodetectors and noise of electronics. The simulations are verified with the help of light yield measurements of GAGG samples obtained using radioactive sources and test beam measurements of PWO based photon spectrometer of the ALICE experiment at CERN.

About the authors

D. A. Averyanov

NRC ‘‘Kurchatov Institute’’; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: daver99@yandex.ru
Moscow, Russia; Dolgoprudny, Russia

D. S. Blau

NRC ‘‘Kurchatov Institute’’; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: daver99@yandex.ru
Moscow, Russia; Dolgoprudny, Russia

E. A. Tsyvkunova

Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Author for correspondence.
Email: daver99@yandex.ru
Moscow, Russia

References

  1. G. Dellacasa et al. (ALICE Collab.), CERN-LHCC-99-04.
  2. ALICE Collab., J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 32, 1295 (2006).
  3. CMS Collab., J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 34, 995 (2007).
  4. CALET Collab., Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 256–257, 225 (2014).
  5. S. Acharya et al. (ALICE Collab.), JINST 14, P05025 (2019).
  6. M. M. Aggarwal et al. (ALICE Collab.), Phys. Lett. B 754, 235 (2016).
  7. A. Adare et al. (PHENIX Collab.), Phys. Rev. C 94, 064901 (2016).
  8. R. H. Brown and R. Q. Twiss, Nature 177, 27 (1956).
  9. M. M. Aggarwal et al. (WA98 Collab.), Phys. Rev. Lett. 93, 022301 (2004).
  10. F. Low, Phys. Rev. 110, 974 (1958).
  11. P. Abreu et al. (The DELPHI Collab.), Eur. Phys. J. C 47, 273 (2006).
  12. J. Antos et al., Z. Phys. C 59, 547 (1993).
  13. https://en.newpiezo.com/products/scintillation_ele- ments/
  14. T. Furuno et al., JINST 16, P10012 (2021).
  15. K. Kamada, T. Yanagida, et al., IEEE Trans. Nucl. Sci. 59(5), 2112 (2015).
  16. https://www.crytur.cz/materials/
  17. В. Н. Евдокимов и др., Препринт 86-34, ИФВЭ (Серпухов, 1986).
  18. S. Agostinelli et al. (Geant4 Collab.), Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 506, 250 (2003).
  19. D. V. Aleksandrov et al., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 550, 169 (2005).
  20. C. W. Fabjan et al. (ALICE Collab.), J. Phys. G 32, 1295 (2006).
  21. J. E. Gaiser, SLAC-R-255 (1982).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Pleiades Publishing, Ltd.

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».