Response of a CMS HGCAL silicon-pad electromagnetic calorimeter prototype to 20–300 GeV positrons

Acar, B.; Zenz, S.; Ochando, C.; Butler-Nalin, A.; Akchurin, N.; Callier, S.; Yu, G. B.; Musienko, Y.; Couderc, F.; Lincoln, D.; Lamichhane, K.; Langford, J.; Cauchois, A.; Beaujean, F.; Pagenkopf, D.; Wang, X.; Hirschauer, J.; Winter, D.; Cheung, H.; Paulini, M.; Paganis, E.; Magniette, F.; CMS HGCAL Collaboration; Popova, E.; Nikitenko, A.; Kachanov, V.; Gninenko, S.; Noy, M.; Petiot, P.; Krohn, M.; Vojinovic, M.; Kiesler, J.; Collura, G.; Irshad, A.; Sarkisla, M. A.; Bloch, P.; Chernichenko, S.; Maier, A. A.; Khukhunaishvili, A.; Heintz, U.; Revering, M.; Guler, Y.; Yusuff, I.; Lange, C.; Webb, S. N.; Kolberg, T.; Musić, J.; Monti, F.; Gonzalez, T.; Rao, K. K.; Gorbounov, N.; Yu, D.; Odell, N.; Davies, G.; Sarkar, T.; Roberts, A.; Lysova, I.; Bilki, B.; Hou, W.-S.; Quinn, R.; Masterson, P.; Tiras, E.; Köseyan, O. K.; Golutvin, I.; Derylo, G.; Sauvan, J. B.; Landsberg, G.; Lipton, R.; Dutta, V.; Thaus, R.; Van de Klundert, M.; Nurdan, K.; Cappati, A.; Prosper, H.; Tlisov, D.; Ozegović, J.; Schmitt, M.; Edberg, T. K.; Levin, A.; Sieberer, P.; Rose, A.; de La Taille, C.; Dannheim, D.; Raux, L.; Zhang, J.; Mahjoub, A.; Garcia, M. T. Ramos; Day, E.; Gandhi, P.; Pierre-Emile, T.; Cerminara, G.; Defranchis, M. M.; Daoud, W.; Liu, Y.; Schmidt, I.; Marchioro, A.; Noonan, D.; Hinton, N.; Mandjavize, I.; Choudhury, S.; Strobbe, N.; Yu, S. S.; Chien, C. H.; Ozkorucuklu, S.; Behera, P.; Kaminskiy, A.; Isik, C.; Kaya, O.; Bergauer, T.; Peltola, T.; Adloff, C.; Troska, J.; Bhowmik, D.; Jheng, H. R.; Bouyjou, F.; Gao, X.; Davignon, O.; Sahin, O. M.; Wang, Z.; Guilloux, F.; Martinez, G.; Extier, S.; Zacharopoulou, A.; Krüger, K.; Sunar Cerci, D.; Lai, Y.; de Oliveira, R. Vizinho; Atakisi, I. O.; Strait, J.; Mestvirishvili, A.; Dutta, S.; Gill, K.; Pinto, M. Vicente Barreto; Murthy, S.; Brondolin, E.; Gevin, O.; Martelli, A.; Barney, D.; Tsipolitis, G.; Charitonidis, N.; Fedi, G.; Kayis Topaksu, A.; Hatakeyama, K.; Titov, M.; Ganjour, S.; Franzoni, G.; Morrissey, I.; Yeh, C. H.; Pastika, N.; Kyre, S.; Liao, H.; Burkle, B.; Papakrivopoulos, I.; Tatli, T.; Wang, C.; Papageorgakis, C.; Brashear, J.; Alhusseini, M.; Dulucq, F.; Bower, N.; Elias, F.; Dragicevic, M.; Afanasiev, S.; Shenai, A.; Joshi, U.; Romanteau, T.; Varela, J.; Danilov, M.; Undleeb, S.; Sharma, S.; Tsirou, A.; Okawa, H.; Parshook, J.; De Guio, F.; Moccia, S.; Fallon, C.; Caregari, S.; Berni, M. El; Kuryatkov, V.; Koetz, K.; Meng, B.; Pitters, F.; Guo, J.; Mallios, S.; Čoko, D.; Kim, S.; Freeman, J.; Zhang, Y.; Li, A.; Puljak, I.; Everaerts, P.; Hoff, J.; Bakas, G.; Altopp, G.; Wu, H. y.; Debbins, P.; Mohanty, G. B.; Li, Y. y.; Tastan, I.; Tali, B.; Su, J. W.; Palladino, V.; Viazlo, O.; Cheng, H. J.; French, T.; Lupi, M.; Fahim, F.; Bonnemaison, A.; Perraguin, A. Buchot; Dittmann, J.; Tsamalaidze, Z.; Wang, F.; Uzunian, A.; Adamov, G.; Tan, C. L.; Smirnov, V.; Bueghly, J.; Kilpatrick, M.; Wilson, J. S.; Malakhov, A.; Lee, M. Y.; Gecse, Z.; Nagar, A.; Prvan, M.; Mirza, I.; Gerwig, H.; Chadeeva, M.; Zghiche, A.; Rusack, R.; Shukla, R.; Lu, R.-S.; Simsek, A. E.; White, D.; Saradhy, R.; De Silva, M.; Alison, J.; Bonanomi, M.; Nguyen, M.; Pantaleo, F.; Delagnes, E.; Odegard, B.; Khan, F. Alam; Tyurin, N.; Eno, S. C.; Kristić, A.; Chen, Z.; Quast, T.; Zhang, Z.; Andreev, I.; Nursanto, M. Wulansatiti; David, A.; Beaudette, F.; Cheng, K. y.; Tok, U. G.; Ghosh, S.; Diaz, D.; Becker, A.; Cao, X.; Belloni, A.; Silva, P.; Ortez, W.; Wu, L.; Rusinov, V.; Frahm, E.; Dünser, M.; Hassanshahi, H. M.; Alpana, A.; Rovere, M.; de Almeida, P. G. Dias; Wade, A.; Hua, H.; Hegde, V.; Spencer, E.; Hou, X.; Garcia-Bellido, A.; An, S.; Virdee, P. Vichoudis T.; Voelker, J.; Cerci, S.; Gingu, C.; Sun, L.; Kapoor, A.; Dumanoglu, I.; Ceard, L.; Besancon, M.; Gomes, R. Pereira; Onel, Y.; Tao, J.; Heering, A.; Kalinin, A.; Zamiatin, N.; Thienpont, D.; Gurpinar Guler, E.; Gastaldi, F.; Sirois, Y.; Cekmecelioglu, Y. C.; Lobanov, A.; Akgün, B.; Dinaucourt, P.; Zhang, H.; Gülmez, E.; Calvet, D.; Yohay, R.; Kunori, S.; Aspell, P.; Zarubin, A.; Bargassa, P.; Kalipoliti, L.; Gray, A. B.; Nabili, S.; Reichenbach, G.; Reinecke, M.; Caraway, B.; Li, B.; Berrio, J. M. Deltoro; Rodriguez, A. M. Sanchez; Wayne, M.; Li, J. H.; Steen, A.; Gu, Y.; Kulagin, N.; Anagul, S.; Bonomally, S.; Pandey, S.; Tsai, L.-S.; Golunov, A.; Rapacz, K.; Alves, B. A. Fontana Santos; Bodek, A.; Shein, I.; Kaya, M.; Chen, Y. M.; Borg, J.; Ryjov, V.; Bakshi, A.; Becheva, E.; Karneyeu, A.; Chatterjee, R.; Alyari, M.; Wickwire, R.; Dugad, S.; Urbanski, D.; Jain, S.; Bhattacharya, S.; Qu, H.; Baden, A.; Ustinov, V.; Kuo, C. M.; Incandela, J.; Magnan, A.-M.; Tekten, S.; Rubinov, P.; Yuan, C.; Bychkova, O.; Whitbeck, A.; Voirin, E.; Bryant, P.; Kara, O.; Kulis, S.; Velasco, M.; Scott, E.; Quinnan, M.; Gilbert, A.; Mengke, T.; Bach, O.; Gilbert, W.; Gouskos, L.; Salerno, R.; Dauncey, P.; Sukhov, E.; Hammer, M.; Bannerjee, S.; Seez, C.; Geerebaert, Y.; Mannelli, M.; DeBarbaro, P.; Sozbilir, U.; Braga, D.; Eckdahl, J.; Linssen, L.; Sicking, E.; Paulitsch, P.; Yumiceva, F.; Syal, C.; Sefkow, F.; Ershov, Yu.; Roy, A.; Mans, J.; Perkins, H.

doi:10.1088/1748-0221/17/05/P05022

Journal Article

PUBDB-2022-06486

Response of a CMS HGCAL silicon-pad electromagnetic calorimeter prototype to 20–300 GeV positrons

Acar, B. ; Adamov, G. ; Adloff, C. (Corresponding author) ; Afanasiev, S. ; Akchurin, N. ; Akgün, B. ; Khan, F. A. ; Alhusseini, M. ; Alison, J. ; Alpana, A. ; Altopp, G. ; Alyari, M. ; An, S. ; Anagul, S. ; Andreev, I. ; Aspell, P. ; Atakisi, I. O. ; Bach, O. ; Baden, A. ; Bakas, G. ; Bakshi, A. ; Bannerjee, S. ; Bargassa, P. ; Barney, D. ; Beaudette, F. ; Beaujean, F. ; Becheva, E. ; Becker, A. ; Behera, P.Extern* ; Belloni, A. ; Bergauer, T. ; Besancon, M. ; Bhattacharya, S. ; Bhowmik, D. ; Bilki, B. ; Bloch, P. ; Bodek, A. ; Bonanomi, M. ; Bonnemaison, A. ; Bonomally, S. ; Borg, J. ; Bouyjou, F. ; Bower, N. ; Braga, D. ; Brashear, J. ; Brondolin, E. ; Bryant, P. ; Perraguin, A. B. ; Bueghly, J. ; Burkle, B. ; Butler-Nalin, A. ; Bychkova, O. ; Callier, S. ; Calvet, D. ; Cao, X. ; Cappati, A. ; Caraway, B. ; Caregari, S. ; Cauchois, A. ; Ceard, L. ; Cekmecelioglu, Y. C. ; Cerci, S. ; Cerminara, G. ; Chadeeva, M. ; Charitonidis, N. ; Chatterjee, R. ; Chen, Y. M. ; Chen, Z. ; Cheng, H. J. ; Cheng, K. y. ; Chernichenko, S. ; Cheung, H. ; Chien, C. H. ; Choudhury, S. ; Čoko, D. ; Collura, G. ; Couderc, F. ; Danilov, M. ; Dannheim, D. ; Daoud, W. ; Dauncey, P. ; David, A. ; Davies, G. ; Davignon, O. ; Day, E. ; DeBarbaro, P. ; De Guio, F. ; de La Taille, C. ; De Silva, M. ; Debbins, P. ; Defranchis, M. M. ; Delagnes, E.Extern* ; Berrio, J. M. D. ; Derylo, G. ; de Almeida, P. G. D. ; Diaz, D. ; Dinaucourt, P. ; Dittmann, J. ; Dragicevic, M. ; Dugad, S. ; Dulucq, F. ; Dumanoglu, I. ; Dutta, V. ; Dutta, S. ; Dünser, M. ; Eckdahl, J. ; Edberg, T. K. ; Berni, M. E. ; Elias, F. ; Eno, S. C. ; Ershov, Y. ; Everaerts, P. ; Extier, S. ; Fahim, F. ; Fallon, C. ; Fedi, G. ; Alves, B. A. F. S. ; Frahm, E. ; Franzoni, G. ; Freeman, J. ; French, T. ; Gandhi, P. ; Ganjour, S. ; Gao, X. ; Garcia-Bellido, A. ; Gastaldi, F. ; Gecse, Z. ; Geerebaert, Y. ; Gerwig, H. ; Gevin, O. ; Ghosh, S. ; Gilbert, A.Extern* ; Gilbert, W. ; Gill, K. ; Gingu, C. ; Gninenko, S. ; Golunov, A. ; Golutvin, I. ; Gonzalez, T. ; Gorbounov, N. ; Gouskos, L. ; Gray, A. B. ; Gu, Y. ; Guilloux, F. ; Guler, Y. ; Gülmez, E. ; Guo, J. ; Gurpinar Guler, E. ; Hammer, M. ; Hassanshahi, H. M. ; Hatakeyama, K. ; Heering, A. ; Hegde, V. ; Heintz, U. ; Hinton, N. ; Hirschauer, J. ; Hoff, J. ; Hou, W.-S. ; Hou, X. ; Hua, H. ; Incandela, J. ; Irshad, A. ; Isik, C. ; Jain, S. ; Jheng, H. R. ; Joshi, U. ; Kachanov, V. ; Kalinin, A. ; Kalipoliti, L. ; Kaminskiy, A. ; Kapoor, A. ; Kara, O. ; Karneyeu, A. ; Kaya, M. ; Kaya, O. ; Kayis Topaksu, A. ; Khukhunaishvili, A. ; Kiesler, J. ; Kilpatrick, M. ; Kim, S. ; Koetz, K. ; Kolberg, T. ; Köseyan, O. K. ; Kristić, A. ; Krohn, M. ; Krüger, K. ; Kulagin, N. ; Kulis, S. ; Kunori, S. ; Kuo, C. M. ; Kuryatkov, V. ; Kyre, S. ; Lai, Y. ; Lamichhane, K. ; Landsberg, G. ; Lange, C. ; Langford, J. ; Lee, M. Y. ; Levin, A. ; Li, A. ; Li, B. ; Li, J. H. ; Li, Y. y. ; Liao, H. ; Lincoln, D. ; Linssen, L. ; Lipton, R. ; Liu, Y. ; Lobanov, A.Extern* ; Lu, R.-S. ; Lupi, M. ; Lysova, I. ; Magnan, A.-M. ; Magniette, F. ; Mahjoub, A. ; Maier, A. A. ; Malakhov, A. ; Mallios, S. ; Mandjavize, I. ; Mannelli, M. ; Mans, J. ; Marchioro, A. ; Martelli, A. ; Martinez, G. ; Masterson, P. ; Meng, B. ; Mengke, T. ; Mestvirishvili, A. ; Mirza, I. ; Moccia, S. ; Mohanty, G. B.Extern* ; Monti, F. ; Morrissey, I. ; Murthy, S. ; Musić, J. ; Musienko, Y. ; Nabili, S. ; Nagar, A. ; Nguyen, M. ; Nikitenko, A. ; Noonan, D. ; Noy, M. ; Nurdan, K. ; Ochando, C. ; Odegard, B. ; Odell, N. ; Okawa, H. ; Onel, Y. ; Ortez, W. ; Ozegović, J. ; Ozkorucuklu, S. ; Paganis, E. ; Pagenkopf, D. ; Palladino, V. ; Pandey, S. ; Pantaleo, F. ; Papageorgakis, C. ; Papakrivopoulos, I. ; Parshook, J. ; Pastika, N. ; Paulini, M. ; Paulitsch, P. ; Peltola, T. ; Gomes, R. P. ; Perkins, H. ; Petiot, P. ; Pierre-Emile, T. ; Pitters, F. ; Popova, E. ; Prosper, H. ; Prvan, M. ; Puljak, I. ; Qu, H. ; Quast, T. ; Quinn, R. ; Quinnan, M. ; Garcia, M. T. R. ; Rao, K. K. ; Rapacz, K. ; Raux, L. ; Reichenbach, G. ; Reinecke, M. ; Revering, M. ; Roberts, A. ; Romanteau, T. ; Rose, A. ; Rovere, M. ; Roy, A. ; Rubinov, P. ; Rusack, R. ; Rusinov, V. ; Ryjov, V. ; Sahin, O. M. ; Salerno, R. ; Rodriguez, A. M. S. ; Saradhy, R. ; Sarkar, T. ; Sarkisla, M. A. ; Sauvan, J. B. ; Schmidt, I. ; Schmitt, M. ; Scott, E. ; Seez, C. ; Sefkow, F.DESY* ; Sharma, S. ; Shein, I. ; Shenai, A. ; Shukla, R. ; Sicking, E. ; Sieberer, P. ; Silva, P. ; Simsek, A. E. ; Sirois, Y. ; Smirnov, V. ; Sozbilir, U. ; Spencer, E. ; Steen, A. ; Strait, J. ; Strobbe, N. ; Su, J. W. ; Sukhov, E. ; Sun, L. ; Sunar Cerci, D.Extern* ; Syal, C. ; Tali, B. ; Tan, C. L. ; Tao, J. ; Tastan, I. ; Tatli, T. ; Thaus, R. ; Tekten, S. ; Thienpont, D. ; Tiras, E. ; Titov, M. ; Tlisov, D. ; Tok, U. G. ; Troska, J. ; Tsai, L.-S. ; Tsamalaidze, Z. ; Tsipolitis, G. ; Tsirou, A. ; Tyurin, N. ; Undleeb, S. ; Urbanski, D. ; Ustinov, V. ; Uzunian, A. ; Van de Klundert, M.Extern* ; Varela, J. ; Velasco, M. ; Viazlo, O. ; Pinto, M. V. B. ; Virdee, P. V. T. ; de Oliveira, R. V. ; Voelker, J. ; Voirin, E. ; Vojinovic, M. ; Wade, A. ; Wang, C. ; Wang, F. ; Wang, X. ; Wang, Z. ; Wayne, M. ; Webb, S. N. ; Whitbeck, A. ; White, D. ; Wickwire, R. ; Wilson, J. S. ; Winter, D. ; Wu, H. y. ; Wu, L. ; Nursanto, M. W. ; Yeh, C. H. ; Yohay, R. ; Yu, D. ; Yu, G. B. ; Yu, S. S. ; Yuan, C. ; Yumiceva, F. ; Yusuff, I. ; Zacharopoulou, A. ; Zamiatin, N. ; Zarubin, A. ; Zenz, S. ; Zghiche, A. ; Zhang, H. ; Zhang, J. ; Zhang, Y. ; Zhang, Z. ; CMS HGCAL Collaboration (Collaboration author)DESY*

2022
Inst. of Physics London

Journal of Instrumentation 17(05), P05022 (2022) [10.1088/1748-0221/17/05/P05022]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.1088/1748-0221/17/05/P05022 doi:10.3204/PUBDB-2022-06486

Report No.: FERMILAB-PUB-22-427-PPD; arXiv:2111.06855

Abstract: The Compact Muon Solenoid collaboration is designing a new high-granularity endcap calorimeter, HGCAL, to be installed later this decade. As part of this development work, a prototype system was built, with an electromagnetic section consisting of 14 double-sided structures, providing 28 sampling layers. Each sampling layer has an hexagonal module, where a multipad large-area silicon sensor is glued between an electronics circuit board and a metal baseplate. The sensor pads of approximately 1.1 cm$^{2}$ are wire-bonded to the circuit board and are readout by custom integrated circuits. The prototype was extensively tested with beams at CERN's Super Proton Synchrotron in 2018. Based on the data collected with beams of positrons, with energies ranging from 20 to 300 GeV, measurements of the energy resolution and linearity, the position and angular resolutions, and the shower shapes are presented and compared to a detailed Geant4 simulation.

Keyword(s): calorimeter: electromagnetic ; CMS ; energy resolution ; angular resolution ; semiconductor detector ; spatial resolution ; detector: design ; electronics: readout ; irradiation ; performance ; Calorimeters ; Large detector systems for particle and astroparticle physics ; Si microstrip and pad detectors

Classification:

ddc:610

Contributing Institute(s):

Research Program(s):

622 - Detector Technologies and Systems (POF4-622) (POF4-622)

Experiment(s):

LHC: CMS

Appears in the scientific report 2022

Database coverage:
Medline

;

;

; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; Nationallizenz