http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png
Measurement of the fractional radiation length of a pixel module for the CMS Phase-2 upgrade via the multiple scattering of positrons
Adam, W. ; Bergauer, T. ; Damanakis, K. ; Dragicevic, M. ; Frühwirth, R. ; Steininger, H. ; Beaumont, W. ; Darwish, , M. R. ; Darwish, M. R. ; Janssen, T. ; Van Mechelen, P. ; Breugelmans, N. ; Delcourt, M. ; De Moor, A. ; D'Hondt, J. ; Heyen, F. ; Lowette, S. ; Makarenko, I. ; Muller, D. ; Tytgat, M. ; Vannerom, D. ; Van Putte, S. ; Allard, Y. ; Clerbaux, B. ; Caviglia, F. ; Dansana, S. ; Das, A. ; De Lentdecker, G. ; Evard, H. ; Favart, L. ; Khalilzadeh, A. ; Lee, K. ; Malara, A. ; Robert, F. ; Thomas, L. ; Vanden Bemden, M. ; Vanlaer, P. ; Yang, Y. ; Benecke, A. ; Bethani, A. ; Bruno, G. ; Caputo, C. ; De Favereau, J. ; Delaere, C. ; Donertas, I. S. ; Giammanco, A. ; Jain, S. ; Lemaitre, V. ; Lidrych, J. ; Mondal, K. ; Szilasi, N. ; Tran, T. T. ; Wertz, S. ; Brigljević, V. ; Chitroda, B. ; Ferenček, D. ; Jakovcic, K. ; Mishra, S. ; Starodumov, A. ; Šuša, T. ; Brücken, E. ; Lampén, T. ; Tuominen, E. ; Karadzhinova-Ferrer, A. ; Luukka, P. ; Petrow, H. ; Tuuva, T. ; Agram, J.-L. ; Andrea, J. ; Bloch, D. ; Bonnin, C. ; Brom, J.-M. ; Chabert, E. ; Collard, C. ; Dangelser, E. ; Falke, S. ; Goerlach, U. ; Gross, L. ; Haas, C. ; Krauth, M. ; Ollivier-Henry, N. ; Saha, G. ; Vaucelle, P. ; Baulieu, G. ; Bonnevaux, A. ; Boudoul, G. ; Caponetto, L. ; Chanon, N. ; Contardo, D. ; Dupasquier, T. ; Galbit, G. ; Greenberg, C. ; Marchisone, M. ; Mirabito, L. ; Nodari, B. ; Purohit, A. ; Schibler, E. ; Schirra, F. ; Vander Donckt, M. ; Viret, S. ; Adamowicz, K. ; Botta, V. ; Ebisch, C. ; Feld, L. ; Karpinski, W. ; Klein, K. ; Lipinski, M. ; Louis, D. ; Meuser, D. ; Oppenländer, V. ; Özen, I. ; Pauls, A. ; Röwert, N. ; Teroerde, M. ; Wlochal, M. ; Beckers, M. ; Dziwok, C. ; Fluegge, G. ; Höflich, N. ; Pooth, O. ; Stahl, A. ; Wyszkowska, W. ; Ziemons, T. ; Agah, A.DESY* ; Baxter, S.Extern*DESY* ; Bhattacharya, S.Extern*DESY* ; Blekman, F.Extern*DESY* ; Campbell, A.DESY* ; Cardini, A.DESY* ; Cheng, C.Extern* ; Consuegra Rodriguez, S.Extern*RWTH* ; Eckerlin, G.DESY* ; Eckstein, D.DESY* ; Gallo-Voss, E.DESY* ; Guthoff, M.DESY* ; Kleinwort, C.DESY* ; Mankel, R.DESY* ; Maser, H.DESY* ; Mussgiller, A.DESY* ; Nürnberg, A.DESY* ; Petersen, H.DESY* ; Rastorguev, D.DESY* ; Reichelt, O.DESY* ; Rostamvand, L.DESY* ; Schütze, P.DESY* ; Nair, L. P.DESY* ; Stever, R.Extern* ; Valieiev, T.DESY* ; Velyka, A.DESY* ; Ventura Barroso, A.Extern* ; Walsh, R.DESY* ; Yakopov, G.DESY* ; Zakharov, S.DESY* ; Zuber, A.DESY* ; Albrecht, A. ; Antonello, M. ; Biskop, H. ; Connor, P. ; Garutti, E. ; Haller, J. ; Jabusch, H. ; Kasieczka, G. ; Klanner, R. ; Kuo, C. C. ; Kutzner, V. ; Lange, J. ; Martens, S. ; Mrowietz, M. ; Nissan, Y. ; Pena, K. ; Raciti, B. ; Schaarschmidt, J. ; Schleper, P. ; Schwandt, J. ; Steinbrück, G. ; Tews, A. ; Wellhausen, J. ; Ardila, L. ; Balzer, M. ; Barvich, T. ; Butz, E. ; Caselle, M. ; Dierlamm, A. ; Elicabuk, U. ; Fuchs, M. ; Hartmann, F. ; Husemann, U. ; Koppenhöfer, R. ; Maier, S. ; Berger, B. ; Mallows, S. ; Mehner, T. ; Muller, T. ; Neufeld, M. ; Regnery, B. ; Rehm, W. ; Shvetsov, I. ; Simonis, H. J. ; Steck, P. ; Stockmeier, L. ; Topko, B. ; Wittig, F. ; Anagnostou, G. ; Daskalakis, G. ; Kazas, I. ; Kyriakis, A. ; Loukas, D. ; Balázs, T. ; Márton, K. ; Siklér, F. ; Veszprémi, V. ; Bahinipati, S. ; Das, A. ; Dey, T. ; Mal, P. ; Nayak, A. ; Pal, K. ; Pattanaik, D. K. ; Pradhan, S. ; Swain, S. K. ; Bhardwaj, A. ; Jain, C. ; Kumar, A. ; Kumar, T. ; Ranjan, K. ; Saumya, S. ; Tiwari, K. ; Baradia, S. ; Dutta, S. ; Sarkar, S. ; Behera, P. K. ; Behera, S. C. ; Chatterjee, S. ; Dash, G. ; Jana, P. ; Kalbhor, P. ; Libby, J. ; Mohammad, M. ; Pradhan, R. ; Pujahari, P. R. ; Saha, N. R. ; Samadhan, K. ; Sikdar, A. K. ; Singh, R. ; Verma, S. ; Vijay, A. ; Cariola, P. ; Creanza, D. ; de Palma, M. ; De Robertis, G. ; Di Florio, A. ; Fiore, L. ; Loddo, F. ; Margjeka, I. ; Mastrapasqua, V. ; Mongelli, M. ; My, S. ; Silvestris, L. ; Albergo, S. ; Costa, S. ; Lapertosa, A. ; Di Mattia, A. ; Potenza, R. ; Tricomi, A. ; Tuve, C. ; Assiouras, P. ; Barbagli, G. ; Bardelli, G. ; Brianzi, M. ; Camaiani, B. ; Cassese, A. ; Ceccarelli, R. ; Ciaranfi, R. ; Ciulli, V. ; Civinini, C. ; D'Alessandro, R. ; Focardi, E. ; Kello, T. ; Latino, G. ; Lenzi, P. ; Lizzo, M. ; Meschini, M. ; Paoletti, S. ; Papanastassiou, A. ; Sguazzoni, G. ; Viliani, L. ; Cerchi, S. ; Ferro, F. ; Robutti, E. ; Brivio, F. ; Dinardo, M. E. ; Dini, P. ; Gennai, S. ; Guzzi, L. ; Malvezzi, S. ; Menasce, D. ; Moroni, L. ; Pedrini, D. ; Azzi, P. ; Bacchetta, N. ; Bortignon, P. ; Bisello, D. ; Dorigo, T. ; Lusiani, E. ; Tosi, M. ; Gaioni, L. ; Manghisoni, M. ; Ratti, L. ; Re, V. ; Riceputi, E. ; Traversi, G. ; Baldinelli, G. ; Bianchi, F. ; Bilei, G. M. ; Bizzaglia, S. ; Caprai, M. ; Checcucci, B. ; Ciangottini, D. ; Di Chiaro, A. ; Croci, T. ; Fanò, L. ; Farnesini, L. ; Ionica, M. ; Magherini, M. ; Mantovani, G. ; Mariani, V. ; Menichelli, M. ; Morozzi, A. ; Moscatelli, F. ; Passeri, D. ; Piccinelli, A. ; Placidi, P. ; Rossi, A. ; Santocchia, A. ; Spiga, D. ; Storchi, L. ; Tedeschi, T. ; Turrioni, C. ; Asenov, P. ; Azzurri, P. ; Bagliesi, G. ; Basti, A. ; Battacharya, R. ; Beccherle, R. ; Benvenuti, D. ; Bianchini, L. ; Boccali, T. ; Bosi, F. ; Bruschini, D. ; Castaldi, R. ; Ciocci, M. A. ; D'Amante, V. ; Dell'Orso, R. ; Donato, S. ; Giassi, A. ; Ligabue, F. ; Magazzù, G. ; Massa, M. ; Mazzoni, E. ; Messineo, A. ; Moggi, A. ; Musich, M. ; Palla, F. ; Prosperi, P. ; Raffaelli, F. ; Rizzi, A. ; Chowdhury, S. R. ; Sarkar, T. ; Spagnolo, P. ; Tenchini, F. ; Tenchini, R. ; Tonelli, G. ; Vaselli, F. ; Venturi, A. ; Verdini, P. G. ; Bartosik, N. ; Bashir, F. ; Bellan, R. ; Coli, S. ; Costa, M. ; Covarelli, R. ; Demaria, N. ; Botta, S. G. ; Grippo, M. ; Luongo, F. ; Mecca, A. ; Migliore, E. ; Ortona, G. ; Pacher, L. ; Rotondo, F. ; Tarricone, C. ; Ambrozas, M. ; Chychkalo, N. ; Juodagalvis, A. ; Rinkevicius, A. ; Ahmad, A. ; Asghar, M. I. ; Awais, A. ; Awan, M. I. M. ; Khan, W. A. ; Saleh, M. ; Sohail, I. ; Calderón, A. ; Duarte Campderros, J. ; Fernandez, M. ; Gomez, G. ; Sanchez, F. J. G. ; Jaramillo Echeverria, R. ; Lasaosa, C. ; Moya, D. ; Piedra, J. ; Jimeno, A. R. ; Scodellaro, L. ; Vila, I. ; Virto, A. L. ; Garcia, J. M. V. ; Abbaneo, D. ; Abbas, M. ; Ahmed, I. ; Albert, E. ; Allongue, B. ; Almeida, J. ; Barinoff, M. ; Lopes, J. B. ; Bergamin, G. ; Blanchot, G. ; Boyer, F. ; Caratelli, A. ; Carnesecchi, R. ; Ceresa, D. ; Christiansen, J. ; Cianchetta, P. F. ; Diamantis, J. D. ; Diamantis, A. ; Frank, N. ; French, T. ; Golyzniak, D. ; Grygiel, B. ; Kloukinas, K. ; Kottelat, L. ; Kovacs, M. ; Kristic, R. ; Lalic, J. ; La Rosa, A. ; Lenoir, P. ; Loos, R. ; Marchioro, A. ; Dominguez, I. M. ; Mersi, S. ; Michelis, S. ; Nedergaard, C. ; Onnela, A. ; Orfanelli, S. ; Pakulski, T. ; Papadopoulos, A. ; Albela, F. P. ; Perez, A. ; Perez Gomez, F. ; Pernot, J.-F. ; Petagna, P. ; Piazza, Q. ; Robin, G. ; Scarfì, S. ; Schleidweiler, K. ; Siegrist, N. ; Szidlik, P. ; Troska, J. ; Tsirou, A. ; Vasey, F. ; Vrancianu, R. ; Wlodarczyk, S. ; Zografos, A. ; Adelmann, A. ; Bertl, W. ; Bevilacqua, T. ; Caminada, L. ; Daum, M. ; Ebrahimi, A. ; Erdmann, W. ; Horisberger, R. ; Kaestli, H.-C. ; Kirch, K. ; Knecht, A. ; Kotlinski, D. ; Lange, C. ; Langenegger, U. ; Meier, B. ; Missiroli, M. ; Noehte, L. ; Papa, A. ; Rohe, T. ; Sakurai, M. ; Schmidt-Wellenburg, P. ; Streuli, S. ; Androsov, K. ; Backhaus, M. ; Becker, R. ; Bonomelli, G. ; di Calafiori, D. ; Calandri, A. ; de Cosa, A. ; Donega, M. ; Eble, F. ; Glessgen, F. ; Grab, C. ; Harte, T. ; Hits, D. ; Lustermann, W. ; Niedziela, J.DESY* ; Perovic, V. ; Ristic, B. ; Roeser, U. ; Ruini, D. ; Seidita, R. ; Sörensen, J. ; Wallny, R. ; Bärtschi, P. ; Bösiger, K. ; Canelli, F. ; Cormier, K. ; De Wit, A. ; Gadola, N. ; Huwiler, M. ; Jin, W. ; Jofrehei, A. ; Kilminster, B. ; Leontsinis, S. ; Liechti, S. P. ; Macchiolo, A. ; Maier, R. ; Meng, F. ; Stäger, F. ; Neutelings, I. ; Reimers, A. ; Robmann, P. ; Sanchez Cruz, S. ; Shokr, E. ; Takahashi, Y. ; Wolf, D. ; Chen, P.-H. ; Hou, W.-S. ; Lu, R.-S. ; Clement, E. ; Cussans, D. ; Goldstein, J. ; Holmberg, M.-L. ; Sanjrani, S. ; Harder, K. ; Manolopoulos, K. ; Schuh, T. ; Shepherd-Themistocleous, C. ; Tomalin, I. R. ; Bainbridge, R. ; Brown, C. ; Fedi, G. ; Hall, G. ; Mastronikolis, A. ; Parker, D. ; Pesaresi, M. ; Uchida, K. ; Coldham, K. ; Cole, J. ; Khan, A. ; Kyberd, P. ; Reid, I. D. ; Bartek, R. ; Dominguez, A. ; Simsek, A. E. ; Uniyal, R. ; Hernandez, A. M. V. ; Benelli, G. ; Heintz, U. ; Hinton, N. ; Hogan, J. ; Honma, A. ; Korotkov, A. ; Li, D. ; Luo, J. ; Narain, M. ; Pervan, N. ; Russell, T. ; Sagir, S. ; Simpson, F. ; Spencer, E. ; Venkatasubramanian, N. ; Wagenknecht, P. ; Barton, B. ; Cannaert, E. ; Chertok, M. ; Conway, J. ; Hemer, D. ; Jensen, F. ; Thomson, J. ; Wei, W. ; Yohay, R. ; Zhang, F. ; Hanson, G. ; Cooperstein, S. B. ; Giannini, L. ; Gu, Y. ; Guyang, J. ; Krutelyov, S. ; Mukherjee, S. ; Sharma, V. ; Tadel, M. ; Vourliotis, E. ; Yagil, A. ; Incandela, J. ; Kyre, S. ; Masterson, P. ; Vami, T. ; Cumalat, J. P. ; Ford, W. T. ; Hart, A. ; Hassani, A. ; Herrmann, M. ; Karathanasis, G. ; Pearkes, J. ; Savard, C. ; Schonbeck, N. ; Stenson, K. ; Ulmer, K. A. ; Wagner, S. R. ; Zipper, N. ; Zuolo, D. ; Alexander, J. ; Bright-Thonney, S. ; Chen, X. ; Duquette, A. ; Fan, J. ; Fan, X. ; Filenius, A. ; Grassi, J. ; Hogan, S. ; Kotamnives, P. ; Lantz, S. ; Monroy, J. ; Niendorf, G. ; Oshiro, M. ; Postema, H. ; Reichert, J. ; Riley, D. ; Ryd, A. ; Smolenski, K. ; Strohman, C. ; Thom, J. ; Wittich, P. ; Zou, R. ; Bakshi, A. ; Berry, D. R. ; Burkett, K. ; Butler, D. ; Canepa, A. ; Derylo, G. ; Dickinson, J. ; Ghosh, A. ; Gonzalez, H. ; Grünendahl, S. ; Horyn, L. ; Johnson, M. ; Klabbers, P. ; Lee, C. ; Lei, C. M. ; Lipton, R. ; Los, S. ; Merkel, P. ; Nahn, S. ; Ravera, F. ; Ristori, L. ; Rivera, R. ; Spiegel, L. ; Uplegger, L. ; Voirin, E. ; Zoi, I. ; Escobar Franco, R. ; Evdokimov, A. ; Evdokimov, O. ; Gerber, C. E. ; Hawksworth, M. ; Hofman, D. J. ; Mills, C. ; Ozek, B. ; Roy, T. ; Rudrabhatla, S. ; Wadud, M. A. ; Yoo, J. ; Blend, D. ; Bruner, T. ; Haag, M. ; Nachtman, J. ; Onel, Y. ; Snyder, C. ; Yi, K. ; Davis, J. ; Gritsan, A. V. ; Kang, L. ; Kyriacou, S. ; Maksimovic, P. ; Roguljic, M. ; Sekhar, S. ; Swartz, M. ; Bean, A. ; Grove, D. ; Salvatico, R. ; Smith, C. ; Wilson, G. ; Ivanov, A. ; Kalogeropoulos, A.Extern* ; Reddy, G. ; Taylor, R. ; Bloom, K. ; Claes, D. R. ; Haza, G. ; Hossain, J. ; Joo, C. ; Kravchenko, I. ; Siado, J. ; Hsia, H. W. ; Iashvili, I. ; Kharchilava, A. ; Nguyen, D. ; Rappoccio, S. ; Sfar, H. R. ; Cholak, S. ; DeCastro, G. ; Demiragli, Z. ; Fangmeier, C. ; Fulcher, J. ; Gastler, D. ; Golf, F. ; Jeon, S. ; Rohlf, J. ; Li, J. ; McCarthy, R. ; Parker, A. ; Skinnari, L. ; Hahn, K. ; Liu, Y. ; McGinnis, M. ; Monk, D. ; Noorudhin, S. ; Taliercio, A. ; Basnet, A. ; De Los Santos, R. ; Hill, C. S. ; Joyce, M. ; Winer, B. ; Yates, B. ; Malik, S. ; Sharma, R. ; Chawla, R. ; Jones, M. ; Jung, A. ; Koshy, A. ; Liu, M. ; Negro, G. ; Schulte, J.-F. ; Thieman, J. ; Zhong, Y. ; Dolen, J. ; Parashar, N. ; Pathak, A. ; Agrawal, A. ; Ecklund, K. M. ; Nussbaum, T. ; Demina, R. ; Dulemba, J. ; Flor, A. H. ; Hindrichs, O. ; Gadkari, D. ; Gershtein, Y. ; Halkiadakis, E. ; Kurup, C. ; Lath, A. ; Nash, K. ; Osherson, M. ; Saha, P. ; Schnetzer, S. ; Stone, R. ; Ally, D. ; Fiorendi, S. ; Harris, J. ; Holmes, T. ; Lee, L. ; Nibigira, E. ; Spanier, S. ; Eusebi, R. ; D'Angelo, P. ; Johns, W. ; Group, C. T. (Collaboration Author) ; Koch, S. F. (Corresponding author)
2024
Inst. of Physics
London
This record in other databases: 
Please use a persistent id in citations: doi:10.1088/1748-0221/19/10/P10023 doi:10.3204/PUBDB-2025-00660
Report No.: CERN-CMS-NOTE-2024-005; arXiv:2407.13721
Abstract: High-luminosity particle collider experiments such as theones planned at the High-Luminosity Large Hadron Collider requireever-greater vertexing precision of the tracking detectors,necessitating reductions in the material budget of the detectors.Traditionally, the fractional radiation length (x/X$_{0}$) ofdetectors is either estimated using known properties of theconstituent materials, or measured in dedicated runs of the finaldetector. In this paper, we present a method of direct measurementof the material budget of a CMS prototype module designed for thePhase-2 upgrade of the CMS detector using a 40–65 MeV positronbeam. A total of 630 million events were collected at the PaulScherrer Institut PiE1 experimental area using a three-planetelescope consisting of the prototype module as the central plane,surrounded by two MALTA monolithic pixel detectors. Fractionalradiation lengths were extracted from scattering angle distributionsusing the Highland approximation for multiple scattering. Astatistical technique recovered runs suffering from triggerdesynchronisation, and several corrections were introduced tocompensate for local inefficiencies related to geometric and beamshape constraints. Two regions of the module were surveyed andyielded average x/X$_{0}$ values of (0.72 ± 0.05)% and(0.95 ± 0.09)%, which are compatible with empirical estimatesfor these regions computed from known material properties of 0.753%and 0.892%, respectively. Two types of higher-granularity maps ofthe fractional radiation length were produced, subdivided eitherinto rectangular regions of uniform size, or polygonal-shapedregions of uniform material composition. The results bode well forthe CMS Phase-2 upgrade modules, which will play a key role in theminimisation of the material of the upgraded detector.
Keyword(s): Detector design and construction technologies and materials ; Particle tracking detectors (Solid-state detectors) ; Detector modelling and simulations I (interaction of radiation with matter ; interaction of photons with matter ; interaction of hadrons with matter ; etc) ; Instrumentation for particle accelerators and storage rings - low energy (linear accelerators, cyclotrons, electrostatic accelerators)
Note: 42 pages, 19 figures
Contributing Institute(s):
- LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
- 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
Experiment(s):
- LHC: CMS
Appears in the scientific report
2024
Database coverage:
;
;
; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; National-Konsortium ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
guest ::
PDF
PDF (PDFA)