The CMS Phase-1 pixel detector upgrade

The CMS detector at the CERN LHC features a silicon pixel detector as its innermost subdetector. The original CMS pixel detector has been replaced with an upgraded pixel system (CMS Phase-1 pixel detector) in the extended year-end technical stop of the LHC in 2016/2017. The upgraded CMS pixel detect...

ver descrição completa

Detalhes bibliográficos
Autores: Adam, W.; Bergauer, T.; Bloch, D.; Dragicevic, M.; Fruhwirth, R.; Hinger, V; Steininger, H.; Beaumont, W.; Di Croce, D.; Janssen, X.; Lauwers, J.; Van Mechelen, P.; Van Remortel, N.; Blekman, F.; Chhibra, S. S.; De Clercq, J.; Lowette, S.; Moortgat, S.; Morton, A.; Skovpen, K.; Sahasransu, A. R.; Bols, E. Sorensen; Van Mulders, P.; Allard, Y.; Beghin, D.; Bilin, B.; Clerbaux, B.; De Lentdecker, G.; Delannoy, H.; Deng, W.; Favart, L.; Goldouzian, R.; Grebenyuk, A.; Kalsi, A.; Mahdavikhorrami, M.; Makarenko, I; Moureaux, L.; Popov, A.; Postiau, N.; Robert, F.; Song, Z.; Thomas, L.; Vanlaer, P.; Vannerom, D.; Wang, Q.; Wang, H.; Yang, Y.; Bondu, O.; Bruno, G.; Caputo, C.; David, P.; Delaere, C.; Delcourt, M.; Giammanco, A.; Lemaitre, V; Prisciandaro, J.; Saggio, A.; Szilasi, N.; Marono, M. Vidal; Vischia, P.; Zobec, J.; Brigljevic, V; Ferencek, D.; Majumder, D.; Starodumov, A.; Susa, T.; Eerola, P.; Brucken, E.; Gadda, A.; Lampen, T.; Martikainen, L.; Tuominen, E.; Turpeinen, R.; Winkler, A.; Luukka, P.; Tuuva, T.; Agram, J-L; Andrea, J.; Bonnin, C.; Bourgatte, G.; Brom, J-M; Chabert, E.; Charles, L.; Collard, C.; Dangelser, E.; Goerlach, U.; Grimault, C.; Gross, L.; Krauth, M.; Ollivier-Henry, N.; Jimenez, E. Silva; Baulieu, G.; Boudoul, G.; Caponetto, L.; Chanon, N.; Contardo, D.; Dene, P.; Dupasquier, T.; Galbit, G.; Gouzevitch, M.; Lumb, N.; Mirabito, L.; Nodari, B.; Perries, S.; Vander Donckt, M.; Viret, S.; Feld, L.; Fimmers, C.; Fleck, M.; Friedrichs, M.; Gromann, L.; Karpinski, W.; Klein, K.; Lipinski, M.; Malek, P.; Meuser, D.; Narr, R.; Oezen, I; Pauls, A.; Pierschel, G.; Preuten, M.; Rauch, M.; Rittich, D.; Rowert, N.; Sammet, J.; Schmitz, S.; Schulz, J.; Teroerde, M.; Wlochal, M.; Dziwok, C.; Fluegge, G.; Pooth, O.; Stahl, A.; Ziemons, T.; Arab, S.; Asawatangtrakuldee, C.; Botta, V; Burgmeier, A.; Calligaris, L. [UNESP]; Cheng, C.; Choudhury, S.; Connor, P.; Contreras-Campana, C.; De Wit, A.; Dolinska, G.; Eckerlin, G.; Eckstein, D.; Eichhorn, T.; Gallo, E.; Guthoff, M.; Hansen, K.; Haranko, M.; Harb, A.; Kleinwort, C.; Korol, I; Kousar, S.; Mankel, R.; Maser, H.; Meyer, M.; Missiroli, M.; Muhl, C.; Mussgiller, A.; Petrukhin, A.; Pitzl, D.; Reichelt, O.; Savitskyi, M.; Schuetze, P.; Seitz, C.; Spannagel, S.; Stever, R.; Vargas, A.; Walsh, R.; Zuber, A.; Benecke, A.; Biskop, H.; Buhmann, P.; Vignali, M. Centis; Ebrahimi, A.; Eich, M.; Erfle, J.; Feindt, F.; Froehlich, A.; Garutti, E.; Gunnellini, P.; Haller, J.; Hermanns, T.; Hinzmann, A.; Kasieczka, G.; Klanner, R.; Kutzner, V; Lange, T.; Lapsien, T.; Mattig, S.; Matthies, Ch; Matysek, M.; Mrowietz, M.; Niemeyer, C.; Nissan, Y.; Pena, K.; Perieanu, A.; Poehlsen, J.; Poehlsen, T.; Rieger, O.; Schleper, P.; Schwandt, J.; Schwarz, D.; Sola, V; Sonneveld, J.; Steinbruck, G.; Tews, A.; Vormwald, B.; Wellhausen, J.; Zoi, I; Abbas, M.; Ardila, L.; Balzer, M.; Barvich, T.; Baselga, M.; Blank, T.; Boegelspacher, F.; Butz, E.; Caselle, M.; Colombo, F.; De Boer, W.; Dierlamm, A.; El Morabit, K.; Freund, B.; Gosewisch, J-O; Hartmann, F.; Heindl, S.; Hunt, J.; Husemann, U.; Koppenhoefer, R.; Kudella, S.; Maier, S.; Mallows, S.; Metzler, M.; Muller, Th; Musich, M.; Nuernberg, A.; Sander, O.; Schell, D.; Schroeder, M.; Schuh, T.; Shvetsov, I; Simonis, H-J; Steck, P.; Wassmer, M.; Weber, M.; Weddigen, A.; Weiler, T.; Anagnostou, G.; Asenov, P.; Assiouras, P.; Daskalakis, G.; Kazas, I; Kyriakis, A.; Loukas, D.; Paspalaki, L.; Bartok, M.; Balazs, T.; Marton, K.; Sikler, F.; Veszpremi, V.; Karancsi, J.; Mal, P.; Swain, S.; Bhardwaj, A.; Jain, C.; Jain, G.; Kumar, A.; Ranjan, K.; Saumya, S.; Bhattacharya, R.; Dutta, S.; Palit, P.; Saha, G.; Sarkar, S.; Cariola, P.; Creanza, D.; Palma, M. de; De Robertis, G.; Di Florio, A.; Fiore, L.; Ince, M.; Loddo, F.; Maggi, G.; Martiradonna, S.; Mongelli, M.; My, S.; Selvaggi, G.; Silvestris, L.; Albergo, S.; Costa, S.; Di Mattia, A.; Potenza, R.; Saizu, M. A.; Tricomi, A.; Tuve, C.; Barbagli, G.; Brianzi, M.; Cassese, A.; Ceccarelli, R.; Ciaranfi, R.; Ciulli, V; Civinini, C.; Fiori, F.; Focardi, E.; Latino, G.; Lenzi, P.; Lizzo, M.; Meschini, M.; Paoletti, S.; Scarlini, E.; Seidita, R.; Sguazzoni, G.; Viliani, L.; Ferro, F.; Mulargia, R.; Robutti, E.; Brivio, F.; Dinardo, M. E.; Dini, P.; Gennai, S.; Guzzi, L.; Malvezzi, S.; Menasce, D.; Moroni, L.; Pedrini, D.; Zuolo, D.; Azzi, P.; Bacchetta, N.; Bortignon, P.; Bisello, D.; Dorigo, T.; Tosi, M.; Yarar, H.; 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.; Fano, L.; Farnesini, L.; Ionica, M.; Mantovani, G.; Mariani, V; Menichelli, M.; Morozzi, A.; Moscatelli, F.; Passeri, D.; Piccinelli, A.; Placidi, P.; Rossi, A.; Saha, A.; Santocchia, A.; Spiga, D.; Storchi, L.; Tedeschi, T.; Turrioni, C.; Androsov, K.; Azzurri, P.; Bagliesi, G.; Basti, A.; Beccherle, R.; Bertacchi, V; Bianchini, L.; Boccali, T.; Borrello, L.; Bosi, F.; Castaldi, R.; Ciocci, M. A.; Dell'Orso, R.; Donato, S.; Giannini, L.; Giassi, A.; Grippo, M. T.; Ligabue, F.; Magazzu, G.; Manca, E.; Mandorli, G.; Mazzoni, E.; Messineo, A.; Moggi, A.; Morsani, F.; Palla, F.; Palmonari, F.; Parolia, S.; Raffaelli, F.; Rizzi, A.; Chowdhury, S. Roy; Spagnolo, P.; Tenchini, R.; Tonelli, G.; Venturi, A.; Verdini, P. G.; Bellan, R.; Costa, M.; Covarelli, R.; Dellacasa, G.; Demaria, N.; Garbolino, S.; Migliore, E.; Monteil, E.; Monteno, M.; Ortona, G.; Pacher, L.; Paterno, A.; Rivetti, A.; Solano, A.; Curras Rivera, E.; Duarte Campderros, J.; Fernandez, M.; Alonso, A. Garcia; Gomez, G.; Gonzalez Sanchez, F. J.; Jaramillo Echeverria, R.; Moya, D.; Vila, I; Virto, A. L.; Abbaneo, D.; Ahmed, I; Akgun, B.; Albert, E.; Auzinger, G.; Bendotti, J.; Bergamin, G.; Blanchot, G.; Boyer, F.; Caratelli, A.; Carnesecchi, R.; Ceresa, D.; Christiansen, J.; Cichy, K.; Daguin, J.; Detraz, S.; Deyrail, D.; Dondelewski, O.; Emriskova, N.; Engegaard, B.; Faccio, F.; Filenius, A.; Frank, N.; French, T.; Gill, K.; Hugo, G.; Hulek, W.; Casas, L. M. Jara; Kaplon, J.; Kloukinas, K.; Kornmayer, A.; Koss, N.; Kottelat, L.; Koukola, D.; Kovacs, M.; La Rosa, A.; Lenoir, P.; Loos, R.; Marchioro, A.; Marconi, S.; Dominguez, I. Mateos; Mersi, S.; Michelis, S.; Onnela, A.; Orfanelli, S.; Pakulski, T.; Papadopoulos, A.; Pavis, S.; Peisert, A.; Perez, A.; Gomez, F. Perez; Pernot, J-F; Petagna, P.; Piazza, Q.; Postema, H.; Rapacz, K.; Scarfi, S.; Tropea, P.; Troska, J.; Tsirou, A.; Vasey, F.; Verlaat, B.; Vichoudis, P.; Zografos, A.; Zwalinski, L.; Bertl, W.; Burkhalter, S.; Caminada, L.; Erdmann, W.; Horisberger, R.; Kaestli, H-C; Kotlinski, D.; Langenegger, U.; Meier, B.; Rohe, T.; Streuli, S.; Bachmair, F.; Backhaus, M.; Becker, R.; Berger, P.; di Calafiori, D.; Calandri, A.; Djambazov, L.; Donega, M.; Dorfer, C.; Eller, P.; Grab, C.; Hits, D.; Hoss, J.; Lustermann, W.; Meinhard, M.; Perovic, V; Reichmann, M.; Ristic, B.; Roeser, U.; Rossini, M.; Ruini, D.; Tavolaro, V; Wallny, R.; Zhu, D.; Aarrestad, T.; Bosiger, K.; Brzhechko, D.; Canelli, F.; De Cosa, A.; Del Burgo, R.; Galloni, C.; Gienal, M.; Garland, D. Hernandez; Jofrehei, A.; Kilminster, B.; Lange, C.; Leontsinis, S.; Macchiolo, A.; Molinatti, U.; Maier, R.; Mikuni, V; Neutelings, I; Ngadiuba, J.; Pinna, D.; Rauco, G.; Robmann, P.; Takahashi, Y.; Wiederkehr, S.; Wolf, D.; Zucchetta, A.; Chen, P-H; Hou, W-S; Kao, Y-W; Lu, R-S; Moya, M.; Burns, D.; Clement, E.; Cussans, D.; Goldstein, J.; El Nasr-Storey, S. Seif; Coughlan, J. A.; Harder, K.; Manolopoulos, K.; Tomalin, I. R.; Borg, J.; Fedi, G.; Hall, G.; Iles, G.; Pesaresi, M.; Rose, A.; Uchida, K.; Coldham, K.; Cole, J.; Ghorbani, M.; Khan, A.; Kyberd, P.; Reid, I. D.; Bartek, R.; Dominguez, A.; Uniyal, R.; Hernandez, A. M. Vargas; Altopp, G.; Alzahrani, A.; Benelli, G.; Burkle, B.; Coubez, X.; Heintz, U.; Hinkle, E.; Hinton, N.; Hogan, J.; Honma, A.; Korotkov, A.; Lee, J.; Li, D.; Lukasik, M.; Narain, M.; Sagir, S.; Simpson, F.; Spencer, E.; Usai, E.; Voelker, J.; Wong, W. Y.; Zhang, W.; Cannaert, E.; Chertok, M.; Conway, J.; Funk, G.; Haza, G.; Jensen, F.; Pellett, D.; Shi, M.; Thomson, J.; Tos, K.; Welton, T.; Zhang, F.; Hanson, G.; Si, W.; Cooperstein, S. B.; Deelen, N.; Gerosa, R.; Krutelyov, S.; Sharma, V; Yagil, A.; Colegrove, O.; Dutta, V; Gouskos, L.; Incandela, J.; Kyre, S.; Qu, H.; Quinnan, M.; Cumalat, J. P.; Ford, W. T.; MacDonald, E.; Perloff, A.; Stenson, K.; Ulmer, K. A.; Wagner, S. R.; Alexander, J.; Padilla, Y. Bordlemay; Cheng, Y.; Cranshaw, D.; Datta, A.; McDermott, K.; Monroy, J.; Quach, D.; Reichert, J.; Ryd, A.; Smolenski, K.; Strohman, C.; Tao, Z.; Thom, J.; Tucker, J. M.; Wittich, P.; Zientek, M.; Alyari, M.; Bakshi, A.; Berry, D. R.; Bolla, G.; Burkett, K.; Butler, D.; Canepa, A.; Cheung, H.; Derylo, G.; Ghosh, A.; Gingu, C.; Gonzalez, H.; Grunendahl, S.; Hasegawa, S.; Johnson, M.; Kwan, S.; Lei, C. M.; Lipton, R.; Liu, M.; Los, S.; Outschoorn, V. Martinez; Merkel, P.; Nahn, S.; Prosser, A.; Ravera, F.; Rivera, R.; Schneider, B.; Spalding, W. J.; Spiegel, L.; Timpone, S.; Uplegger, L.; Verzocchi, M.; Voirin, E.; Weber, H. A.; Habibullah, R.; Yohay, R.; Gonzalez, H. Becerril; Chen, X.; Dittmer, S.; Evdokimov, A.; Evdokimov, O.; Gerber, C. E.; Hofman, D. J.; Mills, C.; Roy, T.; Rudrabhatla, S.; Yoo, J.; Alhusseini, M.; Durgut, S.; Nachtman, J.; Onel, Y.; Rude, C.; Snyder, C.; Yi, K.; Eminizer, N.; Gritsan, A.; Kyriacou, S.; Maksimovic, P.; Suarez, C. Mantilla; Roskes, J.; Swartz, M.; Vami, T.; Baringer, P.; Bean, A.; Flowers, Z.; Khalil, S.; King, J. W.; Kropivnitskaya, A.; Schmitz, E.; Wilson, G.; Ivanov, A.; Mitchell, T.; Modak, A.; Taylor, R.; Acosta, J. G.; Cremaldi, L. M.; Oliveros, S.; Perera, L.; Summers, D.; Bloom, K.; Claes, D. R.; Fangmeier, C.; Golf, F.; Kravchenko, I; Siado, J.; Iashvili, I.; Kharchilava, A.; McLean, C.; Nguyen, D.; Parker, A.; Pekkanen, J.; Rappoccio, S.; Li, J.; Skinnari, L.; Hahn, K.; Liu, Y.; Sung, K.; Alimena, J.; Cardwell, B.; Francis, B.; Hill, C. S.; Malik, S.; Norberg, S.; Vargas, J. E. Ramirez; Chawla, R.; Das, S.; Gurdasani, S.; Jones, M.; Jung, A.; Koshy, A.; Negro, G.; Thieman, J.; Cheng, T.; Dolen, J.; Parashar, N.; Ecklund, K. M.; Freed, S.; Kilpatrick, M.; Nussbaum, T.; Demina, R.; Dulemba, J.; Hindrichs, O.; Bartz, E.; Gandrakotra, A.; Gershtein, Y.; Halkiadakis, E.; Hart, A.; Lath, A.; Nash, K.; Osherson, M.; Schnetzer, S.; Stone, R.; Eusebi, R.; Johns, W.; D'Angelo, P.; Padeken, K. O.; CMS Collaboration
Tipo de documento: Artigo
Estado:Published version
Data de publicação:2021
País:Brasil
Recursos:UNESP
Repositório:Repositório Institucional da UNESP
Idioma:Inglês
OAI Identifier:oai:repositorio.unesp.br:11449/209242
Acesso em linha:http://dx.doi.org/10.1088/1748-0221/16/02/P02027
http://hdl.handle.net/11449/209242
Nível de acesso:Acesso aberto
Palavra-chave:Instrumentation for particle accelerators and storage rings - high energy (linear accelerators, synchrotrons)
Particle tracking detectors
Detector design and construction technologies and materials
Detector alignment and calibration methods (lasers, sources, particle-beams)
Descrição
Resumo:The CMS detector at the CERN LHC features a silicon pixel detector as its innermost subdetector. The original CMS pixel detector has been replaced with an upgraded pixel system (CMS Phase-1 pixel detector) in the extended year-end technical stop of the LHC in 2016/2017. The upgraded CMS pixel detector is designed to cope with the higher instantaneous luminosities that have been achieved by the LHC after the upgrades to the accelerator during the first long shutdown in 2013-2014. Compared to the original pixel detector, the upgraded detector has a better tracking performance and lower mass with four barrel layers and three endcap disks on each side to provide hit coverage up to an absolute value of pseudorapidity of 2.5. This paper describes the design and construction of the CMS Phase-1 pixel detector as well as its performance from commissioning to early operation in collision data-taking.