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

TY  - JOUR
AU  - Acar, B.
AU  - Adamov, G.
AU  - Adloff, C.
AU  - Afanasiev, S.
AU  - Akchurin, N.
AU  - Akgün, B.
AU  - Khan, F. Alam
AU  - Alhusseini, M.
AU  - Alison, J.
AU  - Alpana, A.
AU  - Altopp, G.
AU  - Alyari, M.
AU  - An, S.
AU  - Anagul, S.
AU  - Andreev, I.
AU  - Aspell, P.
AU  - Atakisi, I. O.
AU  - Bach, O.
AU  - Baden, A.
AU  - Bakas, G.
AU  - Bakshi, A.
AU  - Bannerjee, S.
AU  - Bargassa, P.
AU  - Barney, D.
AU  - Beaudette, F.
AU  - Beaujean, F.
AU  - Becheva, E.
AU  - Becker, A.
AU  - Behera, P.
AU  - Belloni, A.
AU  - Bergauer, T.
AU  - Besancon, M.
AU  - Bhattacharya, S.
AU  - Bhowmik, D.
AU  - Bilki, B.
AU  - Bloch, P.
AU  - Bodek, A.
AU  - Bonanomi, M.
AU  - Bonnemaison, A.
AU  - Bonomally, S.
AU  - Borg, J.
AU  - Bouyjou, F.
AU  - Bower, N.
AU  - Braga, D.
AU  - Brashear, J.
AU  - Brondolin, E.
AU  - Bryant, P.
AU  - Perraguin, A. Buchot
AU  - Bueghly, J.
AU  - Burkle, B.
AU  - Butler-Nalin, A.
AU  - Bychkova, O.
AU  - Callier, S.
AU  - Calvet, D.
AU  - Cao, X.
AU  - Cappati, A.
AU  - Caraway, B.
AU  - Caregari, S.
AU  - Cauchois, A.
AU  - Ceard, L.
AU  - Cekmecelioglu, Y. C.
AU  - Cerci, S.
AU  - Cerminara, G.
AU  - Chadeeva, M.
AU  - Charitonidis, N.
AU  - Chatterjee, R.
AU  - Chen, Y. M.
AU  - Chen, Z.
AU  - Cheng, H. J.
AU  - Cheng, K. y.
AU  - Chernichenko, S.
AU  - Cheung, H.
AU  - Chien, C. H.
AU  - Choudhury, S.
AU  - Čoko, D.
AU  - Collura, G.
AU  - Couderc, F.
AU  - Danilov, M.
AU  - Dannheim, D.
AU  - Daoud, W.
AU  - Dauncey, P.
AU  - David, A.
AU  - Davies, G.
AU  - Davignon, O.
AU  - Day, E.
AU  - DeBarbaro, P.
AU  - De Guio, F.
AU  - de La Taille, C.
AU  - De Silva, M.
AU  - Debbins, P.
AU  - Defranchis, M. M.
AU  - Delagnes, E.
AU  - Berrio, J. M. Deltoro
AU  - Derylo, G.
AU  - de Almeida, P. G. Dias
AU  - Diaz, D.
AU  - Dinaucourt, P.
AU  - Dittmann, J.
AU  - Dragicevic, M.
AU  - Dugad, S.
AU  - Dulucq, F.
AU  - Dumanoglu, I.
AU  - Dutta, V.
AU  - Dutta, S.
AU  - Dünser, M.
AU  - Eckdahl, J.
AU  - Edberg, T. K.
AU  - Berni, M. El
AU  - Elias, F.
AU  - Eno, S. C.
AU  - Ershov, Yu.
AU  - Everaerts, P.
AU  - Extier, S.
AU  - Fahim, F.
AU  - Fallon, C.
AU  - Fedi, G.
AU  - Alves, B. A. Fontana Santos
AU  - Frahm, E.
AU  - Franzoni, G.
AU  - Freeman, J.
AU  - French, T.
AU  - Gandhi, P.
AU  - Ganjour, S.
AU  - Gao, X.
AU  - Garcia-Bellido, A.
AU  - Gastaldi, F.
AU  - Gecse, Z.
AU  - Geerebaert, Y.
AU  - Gerwig, H.
AU  - Gevin, O.
AU  - Ghosh, S.
AU  - Gilbert, A.
AU  - Gilbert, W.
AU  - Gill, K.
AU  - Gingu, C.
AU  - Gninenko, S.
AU  - Golunov, A.
AU  - Golutvin, I.
AU  - Gonzalez, T.
AU  - Gorbounov, N.
AU  - Gouskos, L.
AU  - Gray, A. B.
AU  - Gu, Y.
AU  - Guilloux, F.
AU  - Guler, Y.
AU  - Gülmez, E.
AU  - Guo, J.
AU  - Gurpinar Guler, E.
AU  - Hammer, M.
AU  - Hassanshahi, H. M.
AU  - Hatakeyama, K.
AU  - Heering, A.
AU  - Hegde, V.
AU  - Heintz, U.
AU  - Hinton, N.
AU  - Hirschauer, J.
AU  - Hoff, J.
AU  - Hou, W.-S.
AU  - Hou, X.
AU  - Hua, H.
AU  - Incandela, J.
AU  - Irshad, A.
AU  - Isik, C.
AU  - Jain, S.
AU  - Jheng, H. R.
AU  - Joshi, U.
AU  - Kachanov, V.
AU  - Kalinin, A.
AU  - Kalipoliti, L.
AU  - Kaminskiy, A.
AU  - Kapoor, A.
AU  - Kara, O.
AU  - Karneyeu, A.
AU  - Kaya, M.
AU  - Kaya, O.
AU  - Kayis Topaksu, A.
AU  - Khukhunaishvili, A.
AU  - Kiesler, J.
AU  - Kilpatrick, M.
AU  - Kim, S.
AU  - Koetz, K.
AU  - Kolberg, T.
AU  - Köseyan, O. K.
AU  - Kristić, A.
AU  - Krohn, M.
AU  - Krüger, K.
AU  - Kulagin, N.
AU  - Kulis, S.
AU  - Kunori, S.
AU  - Kuo, C. M.
AU  - Kuryatkov, V.
AU  - Kyre, S.
AU  - Lai, Y.
AU  - Lamichhane, K.
AU  - Landsberg, G.
AU  - Lange, C.
AU  - Langford, J.
AU  - Lee, M. Y.
AU  - Levin, A.
AU  - Li, A.
AU  - Li, B.
AU  - Li, J. H.
AU  - Li, Y. y.
AU  - Liao, H.
AU  - Lincoln, D.
AU  - Linssen, L.
AU  - Lipton, R.
AU  - Liu, Y.
AU  - Lobanov, A.
AU  - Lu, R.-S.
AU  - Lupi, M.
AU  - Lysova, I.
AU  - Magnan, A.-M.
AU  - Magniette, F.
AU  - Mahjoub, A.
AU  - Maier, A. A.
AU  - Malakhov, A.
AU  - Mallios, S.
AU  - Mandjavize, I.
AU  - Mannelli, M.
AU  - Mans, J.
AU  - Marchioro, A.
AU  - Martelli, A.
AU  - Martinez, G.
AU  - Masterson, P.
AU  - Meng, B.
AU  - Mengke, T.
AU  - Mestvirishvili, A.
AU  - Mirza, I.
AU  - Moccia, S.
AU  - Mohanty, G. B.
AU  - Monti, F.
AU  - Morrissey, I.
AU  - Murthy, S.
AU  - Musić, J.
AU  - Musienko, Y.
AU  - Nabili, S.
AU  - Nagar, A.
AU  - Nguyen, M.
AU  - Nikitenko, A.
AU  - Noonan, D.
AU  - Noy, M.
AU  - Nurdan, K.
AU  - Ochando, C.
AU  - Odegard, B.
AU  - Odell, N.
AU  - Okawa, H.
AU  - Onel, Y.
AU  - Ortez, W.
AU  - Ozegović, J.
AU  - Ozkorucuklu, S.
AU  - Paganis, E.
AU  - Pagenkopf, D.
AU  - Palladino, V.
AU  - Pandey, S.
AU  - Pantaleo, F.
AU  - Papageorgakis, C.
AU  - Papakrivopoulos, I.
AU  - Parshook, J.
AU  - Pastika, N.
AU  - Paulini, M.
AU  - Paulitsch, P.
AU  - Peltola, T.
AU  - Gomes, R. Pereira
AU  - Perkins, H.
AU  - Petiot, P.
AU  - Pierre-Emile, T.
AU  - Pitters, F.
AU  - Popova, E.
AU  - Prosper, H.
AU  - Prvan, M.
AU  - Puljak, I.
AU  - Qu, H.
AU  - Quast, T.
AU  - Quinn, R.
AU  - Quinnan, M.
AU  - Garcia, M. T. Ramos
AU  - Rao, K. K.
AU  - Rapacz, K.
AU  - Raux, L.
AU  - Reichenbach, G.
AU  - Reinecke, M.
AU  - Revering, M.
AU  - Roberts, A.
AU  - Romanteau, T.
AU  - Rose, A.
AU  - Rovere, M.
AU  - Roy, A.
AU  - Rubinov, P.
AU  - Rusack, R.
AU  - Rusinov, V.
AU  - Ryjov, V.
AU  - Sahin, O. M.
AU  - Salerno, R.
AU  - Rodriguez, A. M. Sanchez
AU  - Saradhy, R.
AU  - Sarkar, T.
AU  - Sarkisla, M. A.
AU  - Sauvan, J. B.
AU  - Schmidt, I.
AU  - Schmitt, M.
AU  - Scott, E.
AU  - Seez, C.
AU  - Sefkow, F.
AU  - Sharma, S.
AU  - Shein, I.
AU  - Shenai, A.
AU  - Shukla, R.
AU  - Sicking, E.
AU  - Sieberer, P.
AU  - Silva, P.
AU  - Simsek, A. E.
AU  - Sirois, Y.
AU  - Smirnov, V.
AU  - Sozbilir, U.
AU  - Spencer, E.
AU  - Steen, A.
AU  - Strait, J.
AU  - Strobbe, N.
AU  - Su, J. W.
AU  - Sukhov, E.
AU  - Sun, L.
AU  - Sunar Cerci, D.
AU  - Syal, C.
AU  - Tali, B.
AU  - Tan, C. L.
AU  - Tao, J.
AU  - Tastan, I.
AU  - Tatli, T.
AU  - Thaus, R.
AU  - Tekten, S.
AU  - Thienpont, D.
AU  - Tiras, E.
AU  - Titov, M.
AU  - Tlisov, D.
AU  - Tok, U. G.
AU  - Troska, J.
AU  - Tsai, L.-S.
AU  - Tsamalaidze, Z.
AU  - Tsipolitis, G.
AU  - Tsirou, A.
AU  - Tyurin, N.
AU  - Undleeb, S.
AU  - Urbanski, D.
AU  - Ustinov, V.
AU  - Uzunian, A.
AU  - Van de Klundert, M.
AU  - Varela, J.
AU  - Velasco, M.
AU  - Viazlo, O.
AU  - Pinto, M. Vicente Barreto
AU  - Virdee, P. Vichoudis T.
AU  - de Oliveira, R. Vizinho
AU  - Voelker, J.
AU  - Voirin, E.
AU  - Vojinovic, M.
AU  - Wade, A.
AU  - Wang, C.
AU  - Wang, F.
AU  - Wang, X.
AU  - Wang, Z.
AU  - Wayne, M.
AU  - Webb, S. N.
AU  - Whitbeck, A.
AU  - White, D.
AU  - Wickwire, R.
AU  - Wilson, J. S.
AU  - Winter, D.
AU  - Wu, H. y.
AU  - Wu, L.
AU  - Nursanto, M. Wulansatiti
AU  - Yeh, C. H.
AU  - Yohay, R.
AU  - Yu, D.
AU  - Yu, G. B.
AU  - Yu, S. S.
AU  - Yuan, C.
AU  - Yumiceva, F.
AU  - Yusuff, I.
AU  - Zacharopoulou, A.
AU  - Zamiatin, N.
AU  - Zarubin, A.
AU  - Zenz, S.
AU  - Zghiche, A.
AU  - Zhang, H.
AU  - Zhang, J.
AU  - Zhang, Y.
AU  - Zhang, Z.
TI  - Response of a CMS HGCAL silicon-pad electromagnetic calorimeter prototype to 20–300 GeV positrons
JO  - Journal of Instrumentation
VL  - 17
IS  - 05
SN  - 1748-0221
CY  - London
PB  - Inst. of Physics
M1  - PUBDB-2022-06486
M1  - arXiv:2111.06855
M1  - FERMILAB-PUB-22-427-PPD
M1  - arXiv:2111.06855
SP  - P05022 
PY  - 2022
AB  - 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<sup>2</sup> 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.
KW  - calorimeter: electromagnetic (INSPIRE)
KW  - CMS (INSPIRE)
KW  - energy resolution (INSPIRE)
KW  - angular resolution (INSPIRE)
KW  - semiconductor detector (INSPIRE)
KW  - spatial resolution (INSPIRE)
KW  - detector: design (INSPIRE)
KW  - electronics: readout (INSPIRE)
KW  - irradiation (INSPIRE)
KW  - performance (INSPIRE)
KW  - Calorimeters (autogen)
KW  - Large detector systems for particle and astroparticle physics (autogen)
KW  - Si microstrip and pad detectors (autogen)
LB  - PUB:(DE-HGF)16
UR  - <Go to ISI:>//WOS:000803048100006
DO  - DOI:10.1088/1748-0221/17/05/P05022
UR  - https://bib-pubdb1.desy.de/record/484746
ER  -

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