Abstract
A new pixel detector for the CMS experiment was built in order to cope with the instantaneous luminosities anticipated for the Phase I Upgrade of the LHC . The new CMS pixel detector provides four-hit tracking with a reduced material budget as well as new cooling and powering schemes. A new front-end readout chip mitigates buffering and bandwidth limitations, and allows operation at low comparator thresholds. In this paper, comprehensive test beam studies are presented, which have been conducted to verify the design and to quantify the performance of the new detector assemblies in terms of tracking efficiency and spatial resolution. Under optimal conditions, the tracking efficiency is 99.95 ± 0.05%, while the intrinsic spatial resolutions are 4.80 ± 0.25 μm and 7.99 ± 0.21 μm along the 100 μm and 150 μm pixel pitch, respectively. The findings are compared to a detailed Monte Carlo simulation of the pixel detector and good agreement is found.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | P05022 |
| Journal | Journal of Instrumentation |
| Volume | 12 |
| Issue number | 5 |
| DOIs | |
| State | Published - May 30 2017 |
Bibliographical note
Publisher Copyright:© CERN 2017.
Keywords
- Particle tracking detectors (Solid-state detectors)
- Radiation-hard detectors
- Solid state detectors
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Test beam performance measurements for the Phase i upgrade of the CMS pixel detector. / Dragicevic, M.; Friedl, M.; Hrubec, J.; Steininger, H.; Gädda, A.; Härkonen, J.; Lampén, T.; Luukka, P.; Peltola, T.; Tuominen, E.; Tuovinen, E.; Winkler, A.; Eerola, P.; Tuuva, T.; Baulieu, G.; Boudoul, G.; Caponetto, L.; Combaret, C.; Contardo, D.; Dupasquier, T.; Gallbit, G.; Lumb, N.; Mirabito, L.; Perries, S.; Donckt, M. Vander; Viret, S.; Bonnin, C.; Charles, L.; Gross, L.; Hosselet, J.; Tromson, D.; Feld, L.; Karpinski, W.; Klein, K.; Lipinski, M.; Pierschel, G.; Preuten, M.; Rauch, M.; Wlochal, M.; Aldaya, M.; Asawatangtrakuldee, C.; Beernaert, K.; Bertsche, D.; Contreras-Campana, C.; Eckerlin, G.; Eckstein, D.; Eichhorn, T.; Gallo, E.; Garcia, J. Garay; Hansen, K.; Haranko, M.; Harb, A.; Hauk, J.; Keaveney, J.; Kalogeropoulos, A.; Kleinwort, C.; Lohmann, W.; Mankel, R.; Maser, H.; Mittag, G.; Muhl, C.; Mussgiller, A.; Pitzl, D.; Reichelt, O.; Savitskyi, M.; Schutze, P.; Sola, V.; Spannagel, S.; Walsh, R.; Zuber, A.; Biskop, H.; Buhmann, P.; Centis-Vignali, M.; Garutti, E.; Haller, J.; Hoffmann, M.; Klanner, R.; Lapsien, T.; Matysek, M.; Perieanu, A.; Scharf, Ch; Schleper, P.; Schmidt, A.; Schwandt, J.; Sonneveld, J.; Steinbruck, G.; Vormwald, B.; Wellhausen, J.; Abbas, M.; Amstutz, C.; Barvich, T.; Barth, Ch; Boegelspacher, F.; Boer, W. De; Butz, E.; Casele, M.; Colombo, F.; Dierlamm, A.; Freund, B.; Hartmann, F.; Heindl, S.; Husemann, U.; Kornmeyer, A.; Kudella, S.; Muller, Th; Simonis, H. J.; Steck, P.; Weber, M.; Weiler, Th; Kiss, T.; Siklér, F.; Tolyhi, T.; Veszprémi, V.; Cariola, P.; Creanza, D.; Palma, M. De; Robertis, G. De; Fiore, L.; Franco, M.; Loddo, F.; Sala, G.; Silvestris, L.; Maggi, G.; My, S.; Selvaggi, G.; Albergo, S.; Cappello, G.; Costa, S.; Mattia, A. Di; Giordano, F.; Potenza, R.; Saizu, M. A.; Tricomi, A.; Tuve, C.; Focardi, E.; Dinardo, M. E.; Fiorendi, S.; Gennai, S.; Malvezzi, S.; Manzoni, R. A.; Menasce, D.; Moroni, L.; Pedrini, D.; Azzi, P.; Bacchetta, N.; Bisello, D.; Dall'Osso, M.; Pozzobon, N.; Tosi, M.; Solestizi, L. Alunni; Biasini, M.; Bilei, G. M.; Cecchi, C.; Checcucci, B.; Ciangottini, D.; Fanò, L.; Gentsos, C.; Ionica, M.; Leonardi, R.; Manoni, E.; Mantovani, G.; Marconi, S.; Mariani, V.; Menichelli, M.; Modak, A.; Morozzi, A.; Moscatelli, F.; Passeri, D.; Placidi, P.; Postolache, V.; Rossi, A.; Saha, A.; Santocchia, A.; Storchi, L.; Spiga, D.; Androsov, K.; Azzurri, P.; Bagliesi, G.; Basti, A.; Boccali, T.; Borrello, L.; Bosi, F.; Castaldi, R.; Ceccanti, M.; Ciocci, M. A.; Dell'Orso, R.; Donato, S.; Fedi, G.; Giassi, A.; Grippo, M. T.; Ligabue, F.; Magazzu, G.; Mammini, P.; Mariani, F.; Mazzoni, E.; Messineo, A.; Moggi, A.; Morsani, F.; Palla, F.; Palmonari, F.; Profeti, A.; Raffaelli, F.; Ragonesi, A.; Rizzi, A.; Soldani, A.; Spagnolo, P.; Tenchini, R.; Tonelli, G.; Venturi, A.; Verdini, P. G.; Abbaneo, D.; Ahmed, I.; Albert, E.; Auzinger, G.; Berruti, G.; Bonnaud, J.; Daguin, J.; D'Auria, A.; Detraz, S.; Dondelewski, O.; Engegaard, B.; Faccio, F.; Frank, N.; Gill, K.; Honma, A.; Kornmayer, A.; Labaza, A.; Manolescu, F.; McGill, I.; Mersi, S.; Michelis, S.; Onnela, A.; Ostrega, M.; Pavis, S.; Peisert, A.; Pernot, J. F.; Petagna, P.; Postema, H.; Rapacz, K.; Sigaud, C.; Tropea, P.; Troska, J.; Tsirou, A.; Vasey, F.; Verlaat, B.; Vichoudis, P.; Zwalinski, L.; Bachmair, F.; Becker, R.; Di Calafiori, D.; Casal, B.; Berger, P.; Djambazov, L.; Donega, M.; Grab, C.; Hits, D.; Hoss, J.; Kasieczka, G.; Lustermann, W.; Mangano, B.; Marionneau, M.; Arbol, P. Martinez Ruiz Del; Masciovecchio, M.; Meinhard, M.; Perozzi, L.; Roeser, U.; Starodumov, A.; Tavolaro, V.; Wallny, R.; Zhu, D.; Amsler, C.; Bosiger, K.; Caminada, L.; Canelli, F.; Chiochia, V.; De Cosa, A.; Galloni, C.; Hreus, T.; Kilminster, B.; Lange, C.; Maier, R.; Ngadiuba, J.; Pinna, D.; Robmann, P.; Taroni, S.; Yang, Y.; Bertl, W.; Deiters, K.; Erdmann, W.; Horisberger, R.; Kaestli, H. C.; Kotlinski, D.; Langenegger, U.; Meier, B.; Rohe, T.; Streuli, S.; Chen, P. H.; Dietz, C.; Fiori, F.; Grundler, U.; Hou, W. S.; Lu, R. S.; Moya, M.; Tsai, J. F.; Tzeng, Y. M.; Cussans, D.; Goldstein, J.; Grimes, M.; Newbold, D.; Hobson, P.; Reid, I. D.; Auzinger, G.; Bainbridge, R.; Dauncey, P.; Hall, G.; James, T.; Magnan, A. M.; Pesaresi, M.; Raymond, D. M.; Uchida, K.; Durkin, T.; Harder, K.; Shepherd-Themistocleous, C.; Chertok, M.; Conway, J.; Conway, R.; Flores, C.; Lander, R.; Pellett, D.; Ricci-Tam, F.; Squires, M.; Thomson, J.; Yohay, R.; Burt, K.; Ellison, J.; Hanson, G.; Olmedo, M.; Si, W.; Yates, B. R.; Dominguez, A.; Bartek, R.; Bentele, B.; Cumalat, J. P.; Ford, W. T.; Jensen, F.; Johnson, A.; Krohn, M.; Leontsinis, S.; Mulholland, T.; Stenson, K.; Wagner, S. R.; Apresyan, A.; Bolla, G.; Burkett, K.; Butler, J. N.; Canepa, A.; Cheung, H. W.K.; Christian, D.; Cooper, W. E.; Deptuch, G.; Derylo, G.; Gingu, C.; Grunendahl, S.; Hasegawa, S.; Hoff, J.; Howell, J.; Hrycyk, M.; Jindariani, S.; Johnson, M.; Kahlid, F.; Kwan, S.; Lei, C. M.; Lipton, R.; Sá, R. Lopes De; Liu, T.; Los, S.; Matulik, M.; Merkel, P.; Nahn, S.; Prosser, A.; Rivera, R.; Schneider, B.; Sellberg, G.; Shenai, A.; Siehl, K.; Spiegel, L.; Tran, N.; Uplegger, L.; Voirin, E.; Berry, D. R.; Chen, X.; Ennesser, L.; Evdokimov, A.; Gerber, C. E.; Makauda, S.; Mills, C.; Gonzalez, I. D.Sandoval; Alimena, J.; Antonelli, L. J.; Francis, B.; Hart, A.; Hill, C. S.; Parashar, N.; Stupak, J.; Bortoletto, D.; Bubna, M.; Hinton, N.; Jones, M.; Miller, D. H.; Shi, X.; Baringer, P.; Bean, A.; Khalil, S.; Kropivnitskaya, A.; Majumder, D.; Schmitz, E.; Wilson, G.; Ivanov, A.; Mendis, R.; Mitchell, T.; Skhirtladze, N.; Taylor, R.; Anderson, I.; Fehling, D.; Gritsan, A.; Maksimovic, P.; Martin, C.; Nash, K.; Osherson, M.; Swartz, M.; Xiao, M.; Acosta, J. G.; Cremaldi, L. M.; Oliveros, S.; Perera, L.; Summers, D.; Bloom, K.; Claes, D. R.; Fangmeier, C.; Suarez, R. Gonzalez; Monroy, J.; Siado, J.; Bartz, E.; Gershtein, Y.; Halkiadakis, E.; Kyriacou, S.; Lath, A.; Nash, K.; Osherson, M.; Schnetzer, S.; Stone, R.; Walker, M.; Malik, S.; Norberg, S.; Vargas, J. E.Ramirez; Alyari, M.; Dolen, J.; Godshalk, A.; Harrington, C.; Iashvili, I.; Kharchilava, A.; Nguyen, D.; Parker, A.; Rappoccio, S.; Roozbahani, B.; Alexander, J.; Chaves, J.; Chu, J.; Dittmer, S.; McDermott, K.; Mirman, N.; Rinkevicius, A.; Ryd, A.; Salvati, E.; Skinnari, L.; Soffi, L.; Tao, Z.; Thom, J.; Tucker, J.; Zientek, M.; Akgun, B.; Ecklund, K. M.; Kilpatrick, M.; Nussbaum, T.; Zabel, J.; D'Angelo, P.; Johns, W.; Rose, K.
In: Journal of Instrumentation, Vol. 12, No. 5, P05022, 30.05.2017.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - Test beam performance measurements for the Phase i upgrade of the CMS pixel detector
AU - Dragicevic, M.
AU - Friedl, M.
AU - Hrubec, J.
AU - Steininger, H.
AU - Gädda, A.
AU - Härkonen, J.
AU - Lampén, T.
AU - Luukka, P.
AU - Peltola, T.
AU - Tuominen, E.
AU - Tuovinen, E.
AU - Winkler, A.
AU - Eerola, P.
AU - Tuuva, T.
AU - Baulieu, G.
AU - Boudoul, G.
AU - Caponetto, L.
AU - Combaret, C.
AU - Contardo, D.
AU - Dupasquier, T.
AU - Gallbit, G.
AU - Lumb, N.
AU - Mirabito, L.
AU - Perries, S.
AU - Donckt, M. Vander
AU - Viret, S.
AU - Bonnin, C.
AU - Charles, L.
AU - Gross, L.
AU - Hosselet, J.
AU - Tromson, D.
AU - Feld, L.
AU - Karpinski, W.
AU - Klein, K.
AU - Lipinski, M.
AU - Pierschel, G.
AU - Preuten, M.
AU - Rauch, M.
AU - Wlochal, M.
AU - Aldaya, M.
AU - Asawatangtrakuldee, C.
AU - Beernaert, K.
AU - Bertsche, D.
AU - Contreras-Campana, C.
AU - Eckerlin, G.
AU - Eckstein, D.
AU - Eichhorn, T.
AU - Gallo, E.
AU - Garcia, J. Garay
AU - Hansen, K.
AU - Haranko, M.
AU - Harb, A.
AU - Hauk, J.
AU - Keaveney, J.
AU - Kalogeropoulos, A.
AU - Kleinwort, C.
AU - Lohmann, W.
AU - Mankel, R.
AU - Maser, H.
AU - Mittag, G.
AU - Muhl, C.
AU - Mussgiller, A.
AU - Pitzl, D.
AU - Reichelt, O.
AU - Savitskyi, M.
AU - Schutze, P.
AU - Sola, V.
AU - Spannagel, S.
AU - Walsh, R.
AU - Zuber, A.
AU - Biskop, H.
AU - Buhmann, P.
AU - Centis-Vignali, M.
AU - Garutti, E.
AU - Haller, J.
AU - Hoffmann, M.
AU - Klanner, R.
AU - Lapsien, T.
AU - Matysek, M.
AU - Perieanu, A.
AU - Scharf, Ch
AU - Schleper, P.
AU - Schmidt, A.
AU - Schwandt, J.
AU - Sonneveld, J.
AU - Steinbruck, G.
AU - Vormwald, B.
AU - Wellhausen, J.
AU - Abbas, M.
AU - Amstutz, C.
AU - Barvich, T.
AU - Barth, Ch
AU - Boegelspacher, F.
AU - Boer, W. De
AU - Butz, E.
AU - Casele, M.
AU - Colombo, F.
AU - Dierlamm, A.
AU - Freund, B.
AU - Hartmann, F.
AU - Heindl, S.
AU - Husemann, U.
AU - Kornmeyer, A.
AU - Kudella, S.
AU - Muller, Th
AU - Simonis, H. J.
AU - Steck, P.
AU - Weber, M.
AU - Weiler, Th
AU - Kiss, T.
AU - Siklér, F.
AU - Tolyhi, T.
AU - Veszprémi, V.
AU - Cariola, P.
AU - Creanza, D.
AU - Palma, M. De
AU - Robertis, G. De
AU - Fiore, L.
AU - Franco, M.
AU - Loddo, F.
AU - Sala, G.
AU - Silvestris, L.
AU - Maggi, G.
AU - My, S.
AU - Selvaggi, G.
AU - Albergo, S.
AU - Cappello, G.
AU - Costa, S.
AU - Mattia, A. Di
AU - Giordano, F.
AU - Potenza, R.
AU - Saizu, M. A.
AU - Tricomi, A.
AU - Tuve, C.
AU - Focardi, E.
AU - Dinardo, M. E.
AU - Fiorendi, S.
AU - Gennai, S.
AU - Malvezzi, S.
AU - Manzoni, R. A.
AU - Menasce, D.
AU - Moroni, L.
AU - Pedrini, D.
AU - Azzi, P.
AU - Bacchetta, N.
AU - Bisello, D.
AU - Dall'Osso, M.
AU - Pozzobon, N.
AU - Tosi, M.
AU - Solestizi, L. Alunni
AU - Biasini, M.
AU - Bilei, G. M.
AU - Cecchi, C.
AU - Checcucci, B.
AU - Ciangottini, D.
AU - Fanò, L.
AU - Gentsos, C.
AU - Ionica, M.
AU - Leonardi, R.
AU - Manoni, E.
AU - Mantovani, G.
AU - Marconi, S.
AU - Mariani, V.
AU - Menichelli, M.
AU - Modak, A.
AU - Morozzi, A.
AU - Moscatelli, F.
AU - Passeri, D.
AU - Placidi, P.
AU - Postolache, V.
AU - Rossi, A.
AU - Saha, A.
AU - Santocchia, A.
AU - Storchi, L.
AU - Spiga, D.
AU - Androsov, K.
AU - Azzurri, P.
AU - Bagliesi, G.
AU - Basti, A.
AU - Boccali, T.
AU - Borrello, L.
AU - Bosi, F.
AU - Castaldi, R.
AU - Ceccanti, M.
AU - Ciocci, M. A.
AU - Dell'Orso, R.
AU - Donato, S.
AU - Fedi, G.
AU - Giassi, A.
AU - Grippo, M. T.
AU - Ligabue, F.
AU - Magazzu, G.
AU - Mammini, P.
AU - Mariani, F.
AU - Mazzoni, E.
AU - Messineo, A.
AU - Moggi, A.
AU - Morsani, F.
AU - Palla, F.
AU - Palmonari, F.
AU - Profeti, A.
AU - Raffaelli, F.
AU - Ragonesi, A.
AU - Rizzi, A.
AU - Soldani, A.
AU - Spagnolo, P.
AU - Tenchini, R.
AU - Tonelli, G.
AU - Venturi, A.
AU - Verdini, P. G.
AU - Abbaneo, D.
AU - Ahmed, I.
AU - Albert, E.
AU - Auzinger, G.
AU - Berruti, G.
AU - Bonnaud, J.
AU - Daguin, J.
AU - D'Auria, A.
AU - Detraz, S.
AU - Dondelewski, O.
AU - Engegaard, B.
AU - Faccio, F.
AU - Frank, N.
AU - Gill, K.
AU - Honma, A.
AU - Kornmayer, A.
AU - Labaza, A.
AU - Manolescu, F.
AU - McGill, I.
AU - Mersi, S.
AU - Michelis, S.
AU - Onnela, A.
AU - Ostrega, M.
AU - Pavis, S.
AU - Peisert, A.
AU - Pernot, J. F.
AU - Petagna, P.
AU - Postema, H.
AU - Rapacz, K.
AU - Sigaud, C.
AU - Tropea, P.
AU - Troska, J.
AU - Tsirou, A.
AU - Vasey, F.
AU - Verlaat, B.
AU - Vichoudis, P.
AU - Zwalinski, L.
AU - Bachmair, F.
AU - Becker, R.
AU - Di Calafiori, D.
AU - Casal, B.
AU - Berger, P.
AU - Djambazov, L.
AU - Donega, M.
AU - Grab, C.
AU - Hits, D.
AU - Hoss, J.
AU - Kasieczka, G.
AU - Lustermann, W.
AU - Mangano, B.
AU - Marionneau, M.
AU - Arbol, P. Martinez Ruiz Del
AU - Masciovecchio, M.
AU - Meinhard, M.
AU - Perozzi, L.
AU - Roeser, U.
AU - Starodumov, A.
AU - Tavolaro, V.
AU - Wallny, R.
AU - Zhu, D.
AU - Amsler, C.
AU - Bosiger, K.
AU - Caminada, L.
AU - Canelli, F.
AU - Chiochia, V.
AU - De Cosa, A.
AU - Galloni, C.
AU - Hreus, T.
AU - Kilminster, B.
AU - Lange, C.
AU - Maier, R.
AU - Ngadiuba, J.
AU - Pinna, D.
AU - Robmann, P.
AU - Taroni, S.
AU - Yang, Y.
AU - Bertl, W.
AU - Deiters, K.
AU - Erdmann, W.
AU - Horisberger, R.
AU - Kaestli, H. C.
AU - Kotlinski, D.
AU - Langenegger, U.
AU - Meier, B.
AU - Rohe, T.
AU - Streuli, S.
AU - Chen, P. H.
AU - Dietz, C.
AU - Fiori, F.
AU - Grundler, U.
AU - Hou, W. S.
AU - Lu, R. S.
AU - Moya, M.
AU - Tsai, J. F.
AU - Tzeng, Y. M.
AU - Cussans, D.
AU - Goldstein, J.
AU - Grimes, M.
AU - Newbold, D.
AU - Hobson, P.
AU - Reid, I. D.
AU - Auzinger, G.
AU - Bainbridge, R.
AU - Dauncey, P.
AU - Hall, G.
AU - James, T.
AU - Magnan, A. M.
AU - Pesaresi, M.
AU - Raymond, D. M.
AU - Uchida, K.
AU - Durkin, T.
AU - Harder, K.
AU - Shepherd-Themistocleous, C.
AU - Chertok, M.
AU - Conway, J.
AU - Conway, R.
AU - Flores, C.
AU - Lander, R.
AU - Pellett, D.
AU - Ricci-Tam, F.
AU - Squires, M.
AU - Thomson, J.
AU - Yohay, R.
AU - Burt, K.
AU - Ellison, J.
AU - Hanson, G.
AU - Olmedo, M.
AU - Si, W.
AU - Yates, B. R.
AU - Dominguez, A.
AU - Bartek, R.
AU - Bentele, B.
AU - Cumalat, J. P.
AU - Ford, W. T.
AU - Jensen, F.
AU - Johnson, A.
AU - Krohn, M.
AU - Leontsinis, S.
AU - Mulholland, T.
AU - Stenson, K.
AU - Wagner, S. R.
AU - Apresyan, A.
AU - Bolla, G.
AU - Burkett, K.
AU - Butler, J. N.
AU - Canepa, A.
AU - Cheung, H. W.K.
AU - Christian, D.
AU - Cooper, W. E.
AU - Deptuch, G.
AU - Derylo, G.
AU - Gingu, C.
AU - Grunendahl, S.
AU - Hasegawa, S.
AU - Hoff, J.
AU - Howell, J.
AU - Hrycyk, M.
AU - Jindariani, S.
AU - Johnson, M.
AU - Kahlid, F.
AU - Kwan, S.
AU - Lei, C. M.
AU - Lipton, R.
AU - Sá, R. Lopes De
AU - Liu, T.
AU - Los, S.
AU - Matulik, M.
AU - Merkel, P.
AU - Nahn, S.
AU - Prosser, A.
AU - Rivera, R.
AU - Schneider, B.
AU - Sellberg, G.
AU - Shenai, A.
AU - Siehl, K.
AU - Spiegel, L.
AU - Tran, N.
AU - Uplegger, L.
AU - Voirin, E.
AU - Berry, D. R.
AU - Chen, X.
AU - Ennesser, L.
AU - Evdokimov, A.
AU - Gerber, C. E.
AU - Makauda, S.
AU - Mills, C.
AU - Gonzalez, I. D.Sandoval
AU - Alimena, J.
AU - Antonelli, L. J.
AU - Francis, B.
AU - Hart, A.
AU - Hill, C. S.
AU - Parashar, N.
AU - Stupak, J.
AU - Bortoletto, D.
AU - Bubna, M.
AU - Hinton, N.
AU - Jones, M.
AU - Miller, D. H.
AU - Shi, X.
AU - Baringer, P.
AU - Bean, A.
AU - Khalil, S.
AU - Kropivnitskaya, A.
AU - Majumder, D.
AU - Schmitz, E.
AU - Wilson, G.
AU - Ivanov, A.
AU - Mendis, R.
AU - Mitchell, T.
AU - Skhirtladze, N.
AU - Taylor, R.
AU - Anderson, I.
AU - Fehling, D.
AU - Gritsan, A.
AU - Maksimovic, P.
AU - Martin, C.
AU - Nash, K.
AU - Osherson, M.
AU - Swartz, M.
AU - Xiao, M.
AU - Acosta, J. G.
AU - Cremaldi, L. M.
AU - Oliveros, S.
AU - Perera, L.
AU - Summers, D.
AU - Bloom, K.
AU - Claes, D. R.
AU - Fangmeier, C.
AU - Suarez, R. Gonzalez
AU - Monroy, J.
AU - Siado, J.
AU - Bartz, E.
AU - Gershtein, Y.
AU - Halkiadakis, E.
AU - Kyriacou, S.
AU - Lath, A.
AU - Nash, K.
AU - Osherson, M.
AU - Schnetzer, S.
AU - Stone, R.
AU - Walker, M.
AU - Malik, S.
AU - Norberg, S.
AU - Vargas, J. E.Ramirez
AU - Alyari, M.
AU - Dolen, J.
AU - Godshalk, A.
AU - Harrington, C.
AU - Iashvili, I.
AU - Kharchilava, A.
AU - Nguyen, D.
AU - Parker, A.
AU - Rappoccio, S.
AU - Roozbahani, B.
AU - Alexander, J.
AU - Chaves, J.
AU - Chu, J.
AU - Dittmer, S.
AU - McDermott, K.
AU - Mirman, N.
AU - Rinkevicius, A.
AU - Ryd, A.
AU - Salvati, E.
AU - Skinnari, L.
AU - Soffi, L.
AU - Tao, Z.
AU - Thom, J.
AU - Tucker, J.
AU - Zientek, M.
AU - Akgun, B.
AU - Ecklund, K. M.
AU - Kilpatrick, M.
AU - Nussbaum, T.
AU - Zabel, J.
AU - D'Angelo, P.
AU - Johns, W.
AU - Rose, K.
N1 - Publisher Copyright: © CERN 2017.
PY - 2017/5/30
Y1 - 2017/5/30
N2 - A new pixel detector for the CMS experiment was built in order to cope with the instantaneous luminosities anticipated for the Phase I Upgrade of the LHC . The new CMS pixel detector provides four-hit tracking with a reduced material budget as well as new cooling and powering schemes. A new front-end readout chip mitigates buffering and bandwidth limitations, and allows operation at low comparator thresholds. In this paper, comprehensive test beam studies are presented, which have been conducted to verify the design and to quantify the performance of the new detector assemblies in terms of tracking efficiency and spatial resolution. Under optimal conditions, the tracking efficiency is 99.95 ± 0.05%, while the intrinsic spatial resolutions are 4.80 ± 0.25 μm and 7.99 ± 0.21 μm along the 100 μm and 150 μm pixel pitch, respectively. The findings are compared to a detailed Monte Carlo simulation of the pixel detector and good agreement is found.
AB - A new pixel detector for the CMS experiment was built in order to cope with the instantaneous luminosities anticipated for the Phase I Upgrade of the LHC . The new CMS pixel detector provides four-hit tracking with a reduced material budget as well as new cooling and powering schemes. A new front-end readout chip mitigates buffering and bandwidth limitations, and allows operation at low comparator thresholds. In this paper, comprehensive test beam studies are presented, which have been conducted to verify the design and to quantify the performance of the new detector assemblies in terms of tracking efficiency and spatial resolution. Under optimal conditions, the tracking efficiency is 99.95 ± 0.05%, while the intrinsic spatial resolutions are 4.80 ± 0.25 μm and 7.99 ± 0.21 μm along the 100 μm and 150 μm pixel pitch, respectively. The findings are compared to a detailed Monte Carlo simulation of the pixel detector and good agreement is found.
KW - Particle tracking detectors (Solid-state detectors)
KW - Radiation-hard detectors
KW - Solid state detectors
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85021124973&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85021124973&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1088/1748-0221/12/05/P05022
DO - 10.1088/1748-0221/12/05/P05022
M3 - Article
AN - SCOPUS:85021124973
VL - 12
JO - Journal of Instrumentation
JF - Journal of Instrumentation
SN - 1748-0221
IS - 5
M1 - P05022
ER -