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The Electronics, Trigger and Data Acquisition System for the Liquid Argon Time Projection Chamber of the DarkSide-50 Search for Dark Matter

Authors :
A. Nelson
M. Carlini
K. Arisaka
E. V. Hungerford
G. Fiorillo
W. Bonivento
P. N. Singh
C. Dionisi
L. Pagani
M. D'Incecco
S. Luitz
Chung-Yao Yang
A. Sotnikov
A. V. Derbin
D. A. Semenov
Augusto Brigatti
H. Qian
K. Fomenko
F. Budano
I. N. Machulin
T. Miletic
N. Canci
Marco Pallavicini
P. Trinchese
C. Giganti
E. Edkins
D. D'Angelo
R. Saldanha
R. Tartaglia
An. Ianni
B. R. Hackett
Hui Wang
A. Zec
S. Pordes
F. Di Eusanio
B. Bottino
P. J. Mosteiro
Fausto Ortica
Thomas Alexander
A. Monte
M. Rescigno
B. Baldin
Anton Empl
A. K. Alton
S. Parmeggiano
Michele Montuschi
Aldo Romani
G. De Rosa
A. Razeto
S. De Cecco
M. M. Wojcik
G. K. Giovanetti
A. de Candia
E. Pantic
P. Agnes
B. J. Mount
F. Gabriele
Q. Riffard
A. Oleinik
B. Schlitzer
D. Franco
M. Orsini
T. N. Johnson
M. Ave
C. Savarese
R. B. Vogelaar
Monica Verducci
C. Zhu
W. Zhong
P. Cavalcante
Nicomede Pelliccia
J. Maricic
Giuseppe Longo
D. Montanari
D. Sablone
C. J. Martoff
G. Bonfini
B. Reinhold
Sandra Zavatarelli
G. Zuzel
Ivone F. M. Albuquerque
E. Shields
V. N. Muratova
K. Biery
Yanchu Wang
K. J. Keeter
Frank Calaprice
S. Davini
D. M. Asner
X. Xiang
Vittorio Cataudella
Samuele Sangiorgio
A. Tonazzo
Stefano Giagu
A. L. Renshaw
A. Navrer Agasson
A. M. Goretti
G. Korga
Paolo Musico
A. Fan
D. A. Pugachev
F. Granato
M. Cariello
Stefano Maria Mari
M. D. Skorokhvatov
L. Grandi
K. Herner
G. Di Pietro
Yanhui Ma
A. Candela
S. Catalanotti
Stuart Derek Walker
A. G. Cocco
Jingke Xu
A. A. Machado
Min-Xin Guan
K. Pelczar
Cristiano Galbiati
D. Hughes
M. De Deo
J. Tatarowicz
A. S. Kubankin
M. De Vincenzi
Gioacchino Ranucci
C. L. Kendziora
Irina James
M. Caravati
Mariano Cadoni
N. Rossi
G. Forster
L. Crippa
O. Smirnov
M. Gromov
P. D. Meyers
M. Wada
E. V. Unzhakov
Y. Guardincerri
M. E. Monzani
A. Pocar
P. Saggese
V. Bocci
M. Cadeddu
C. Cicalo
Giovanni Covone
Severino Angelo Maria Bussino
K. Randle
A. Vishneva
X. Li
M. Razeti
J. Yoo
B. Loer
H. Cao
S. Odrowski
G. Testera
Y. Suvorov
S. Westerdale
A. S. Chepurnov
C. Stanford
Denis Korablev
J. Brodsky
P. Humble
A. Devoto
S. D. Rountree
Paolo Lombardi
E. Segreto
A. Mandarano
V. V. Kobychev
W. Sands
L. Marini
M. Bossa
B. Rossi
Alan Watson
M. Lissia
G. De Filippis
Xiang Xiao
R. Milincic
G. Koh
Henning O. Back
AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585))
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
DarkSide
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Observatoire de Paris
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
AstroParticule et Cosmologie ( APC - UMR 7164 )
Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Observatoire de Paris-Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA )
Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies ( LPNHE )
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Agnes, P.
Albuquerque, I. F. M.
Alexander, T.
Alton, A. K.
Arisaka, K.
Asner, D. M.
Ave, M.
Back, H. O.
Baldin, B.
Biery, K.
Bocci, V.
Bonfini, G.
Bonivento, W.
Bossa, Maria
Bottino, B.
Brigatti, A.
Brodsky, J.
Budano, F.
Bussino, S.
Cadeddu, M.
Cadoni, M.
Calaprice, F.
Canci, N.
Candela, A.
Cao, H.
Caravati, M.
Cariello, M.
Carlini, M.
Catalanotti, S.
Cataudella, V.
Cavalcante, P.
Chepurnov, A.
Cicaló, C.
Cocco, A. G.
Covone, G.
Crippa, L.
D'Angelo, D.
D'Incecco, M.
Davini, S.
de Candia, A.
Cecco, S. De
Deo, M. De
Filippis, G. De
Rosa, G. De
Vincenzi, M. De
Derbin, A.
Devoto, A.
Eusanio, F. Di
Dionisi, C.
Pietro, G. Di
Edkins, E.
Empl, A.
Fan, A.
Fiorillo, G.
Fomenko, K.
Forster, G.
Franco, D.
Gabriele, F.
Galbiati, C.
Giagu, S.
Giganti, C.
Giovanetti, G. K.
Goretti, A. M.
Granato, F.
Grandi, L.
Gromov, M.
Guan, M.
Guardincerri, Y.
Hackett, B. R.
Herner, K. R.
Hughes, D.
Humble, P.
Hungerford, E. V.
Ianni, A.
James, I.
Johnson, T. N.
Keeter, K.
Kendziora, C. L.
Kobychev, V.
Koh, G.
Korablev, D.
Korga, G.
Kubankin, A.
Li, X.
Lissia, M.
Loer, B.
Lombardi, P.
Longo, G.
Luitz, S.
Ma, Y.
Machado, A.
Machulin, I. N.
Mandarano, A.
Mari, S. M.
Maricic, J.
Marini, L.
Martoff, C. J.
Meyers, P. D.
Miletic, T.
Milincic, R.
Montanari, D.
Monte, A.
Montuschi, M.
Monzani, M. E.
Mosteiro, P.
Mount, B. J.
Muratova, V. N.
Musico, P.
Agasson, A. Navrer
Nelson, A.
Odrowski, S.
Oleinik, A.
Orsini, M.
Ortica, F.
Pagani, L.
Pallavicini, M.
Pantic, E.
Parmeggiano, S.
Pelczar, K.
Pelliccia, N.
Pocar, A.
Pordes, S.
Pugachev, D. A.
Qian, H.
Randle, K.
Ranucci, G.
Razeti, M.
Razeto, A.
Reinhold, B.
Renshaw, A. L.
Rescigno, M.
Riffard, Q.
Romani, A.
Rossi, B.
Rossi, N.
Rountree, S. D.
Sablone, D.
Saggese, P.
Saldanha, R.
Sands, W.
Sangiorgio, S.
Savarese, C.
Schlitzer, B.
Segreto, E.
Semenov, D. A.
Shields, E.
Singh, P. N.
Skorokhvatov, M. D.
Smirnov, O.
Sotnikov, A.
Stanford, C.
Suvorov, Y.
Tartaglia, R.
Tatarowicz, J.
Testera, G.
Tonazzo, A.
Trinchese, P.
Unzhakov, E. V.
Verducci, M.
Vishneva, A.
Vogelaar, R. B.
Wada, M.
Walker, S.
Wang, H.
Wang, Y.
Watson, A. W.
Westerdale, S.
Wojcik, M. M.
Xiang, X.
Xiao, X.
Xu, J.
Yang, C.
Yoo, J.
Zavatarelli, S.
Zec, A.
Zhong, W.
Zhu, C.
Zuzel, G.
Bossa, M.
De Candia, A.
De Cecco, S.
De Deo, M.
De Filippis, G.
De Rosa, Gianfranca
De Vincenzi, M.
Di Eusanio, F.
Di Pietro, G.
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP)
University of Massachusetts [Amherst] (UMass Amherst)
University of Massachusetts System (UMASS)
Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab)
Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ANR-10-LABX-0023,UnivEarthS,Earth - Planets - Universe: observation, modeling, transfer(2010)
ANR-11-IDEX-0005,USPC,Université Sorbonne Paris Cité(2011)
Source :
Journal of Instrumentation, Journal of Instrumentation, IOP Publishing, 2017, 12 (12), pp.P12011. ⟨10.1088/1748-0221/12/12/P12011⟩, JINST, JINST, 2017, 12 (12), pp.P12011. ⟨10.1088/1748-0221/12/12/P12011⟩, JINST, 2017, 12 (12), pp.P12011. 〈10.1088/1748-0221/12/12/P12011〉
Publication Year :
2017

Abstract

The DarkSide-50 experiment at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso is a search for dark matter using a dual phase time projection chamber with 50 kg of low radioactivity argon as target. Light signals from interactions in the argon are detected by a system of 38 photo-multiplier tubes (PMTs), 19 above and 19 below the TPC volume inside the argon cryostat. We describe the electronics which processes the signals from the photo-multipliers, the trigger system which identifies events of interest, and the data-acquisition system which records the data for further analysis. The electronics include resistive voltage dividers on the PMTs, custom pre-amplifiers mounted directly on the PMT voltage dividers in the liquid argon, and custom amplifier/discriminators (at room temperature). After amplification, the PMT signals are digitized in CAEN waveform digitizers, and CAEN logic modules are used to construct the trigger, the data acquisition system for the TPC is based on the Fermilab "artdaq" software. The system has been in operation since early 2014.<br />24 pages

Details

Language :
English
ISSN :
17480221
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Instrumentation, Journal of Instrumentation, IOP Publishing, 2017, 12 (12), pp.P12011. ⟨10.1088/1748-0221/12/12/P12011⟩, JINST, JINST, 2017, 12 (12), pp.P12011. ⟨10.1088/1748-0221/12/12/P12011⟩, JINST, 2017, 12 (12), pp.P12011. 〈10.1088/1748-0221/12/12/P12011〉
Accession number :
edsair.doi.dedup.....bec466871711937d61ea269df94140e2
Full Text :
https://doi.org/10.1088/1748-0221/12/12/P12011⟩