Back to Search Start Over

Design, upgrade and characterization of the silicon photomultiplier front-end for the AMIGA detector at the Pierre Auger Observatory

Authors :
The Pierre Auger Collaboration
Aab, A.
Abreu, P.
Aglietta, M.
Albury, J. M.
Allekotte, I.
Almela, A.
Alvarez-Muñiz, J.
Batista, R. Alves
Anastasi, G. A.
Anchordoqui, L.
Andrada, B.
Andringa, S.
Aramo, C.
Ferreira, P. R. Araújo
Asorey, H.
Assis, P.
Avila, G.
Badescu, A. M.
Bakalova, A.
Balaceanu, A.
Barbato, F.
Luz, R. J. Barreira
Becker, K. H.
Bellido, J. A.
Berat, C.
Bertaina, M. E.
Bertou, X.
Biermann, P. L.
Bister, T.
Biteau, J.
Blazek, J.
Bleve, C.
Boháčová, M.
Boncioli, D.
Bonifazi, C.
Arbeletche, L. Bonneau
Borodai, N.
Botti, A. M.
Brack, J.
Bretz, T.
Briechle, F. L.
Buchholz, P.
Bueno, A.
Buitink, S.
Buscemi, M.
Caballero-Mora, K. S.
Caccianiga, L.
Canfora, F.
Caracas, I.
Carceller, J. M.
Caruso, R.
Castellina, A.
Catalani, F.
Cataldi, G.
Cazon, L.
Cerda, M.
Chinellato, J. A.
Choi, K.
Chudoba, J.
Chytka, L.
Clay, R. W.
Cerutti, A. C. Cobos
Colalillo, R.
Coleman, A.
Coluccia, M. R.
Conceição, R.
Condorelli, A.
Consolati, G.
Contreras, F.
Convenga, F.
Covault, C. E.
Dasso, S.
Daumiller, K.
Dawson, B. R.
Day, J. A.
de Almeida, R. M.
de Jesús, J.
de Jong, S. J.
De Mauro, G.
Neto, J. R. T. de Mello
De Mitri, I.
de Oliveira, J.
Franco, D. de Oliveira
de Souza, V.
De Vito, E.
Debatin, J.
del Río, M.
Deligny, O.
Di Matteo, A.
Dobrigkeit, C.
D'Olivo, J. C.
Anjos, R. C. dos
Dova, M. T.
Ebr, J.
Engel, R.
Epicoco, I.
Erdmann, M.
Escobar, C. O.
Etchegoyen, A.
Falcke, H.
Farmer, J.
Farrar, G.
Fauth, A. C.
Fazzini, N.
Feldbusch, F.
Fenu, F.
Fick, B.
Figueira, J. M.
Filipčič, A.
Fodran, T.
Freire, M. M.
Fujii, T.
Fuster, A.
Galea, C.
Galelli, C.
García, B.
Vegas, A. L. Garcia
Gemmeke, H.
Gesualdi, F.
Gherghel-Lascu, A.
Ghia, P. L.
Giaccari, U.
Giammarchi, M.
Giller, M.
Glombitza, J.
Gobbi, F.
Gollan, F.
Golup, G.
Berisso, M. Gómez
Vitale, P. F. Gómez
Gongora, J. P.
González, J. M.
González, N.
Goos, I.
Góra, D.
Gorgi, A.
Gottowik, M.
Grubb, T. D.
Guarino, F.
Guedes, G. P.
Guido, E.
Hahn, S.
Hampel, M. R.
Hansen, P.
Harari, D.
Harvey, V. M.
Haungs, A.
Hebbeker, T.
Heck, D.
Hill, G. C.
Hojvat, C.
Hörandel, J. R.
Horvath, P.
Hrabovský, M.
Huege, T.
Hulsman, J.
Insolia, A.
Isar, P. G.
Johnsen, J. A.
Jurysek, J.
Kääpä, A.
Kampert, K. H.
Keilhauer, B.
Kemp, J.
Klages, H. O.
Kleifges, M.
Kleinfeller, J.
Köpke, M.
Lago, B. L.
Lang, R. G.
Langner, N.
de Oliveira, M. A. Leigui
Lenok, V.
Letessier-Selvon, A.
Lhenry-Yvon, I.
Presti, D. Lo
Lopes, L.
López, R.
Luce, Q.
Lucero, A.
Lundquist, J. P.
Payeras, A. Machado
Mancarella, G.
Mandat, D.
Manning, B. C.
Manshanden, J.
Mantsch, P.
Marafico, S.
Mariazzi, A. G.
Mariş, I. C.
Marsella, G.
Martello, D.
Martinez, H.
Bravo, O. Martínez
Mastrodicasa, M.
Mathes, H. J.
Matthews, J.
Matthiae, G.
Mayotte, E.
Mazur, P. O.
Medina-Tanco, G.
Melo, D.
Menshikov, A.
Merenda, K. -D.
Michal, S.
Micheletti, M. I.
Miramonti, L.
Mollerach, S.
Montanet, F.
Morello, C.
Mostafá, M.
Müller, A. L.
Muller, M. A.
Mulrey, K.
Mussa, R.
Muzio, M.
Namasaka, W. M.
Nellen, L.
Niculescu-Oglinzanu, M.
Niechciol, M.
Nitz, D.
Nosek, D.
Novotny, V.
Nožka, L.
Nucita, A
Núñez, L. A.
Palatka, M.
Pallotta, J.
Papenbreer, P.
Parente, G.
Parra, A.
Pech, M.
Pedreira, F.
Pękala, J.
Pelayo, R.
Peña-Rodriguez, J.
Armand, J. Perez
Perlin, M.
Perrone, L.
Petrera, S.
Pierog, T.
Pimenta, M.
Pirronello, V.
Platino, M.
Pont, B.
Pothast, M.
Privitera, P.
Prouza, M.
Puyleart, A.
Querchfeld, S.
Rautenberg, J.
Ravignani, D.
Reininghaus, M.
Ridky, J.
Riehn, F.
Risse, M.
Ristori, P.
Rizi, V.
de Carvalho, W. Rodrigues
Rojo, J. Rodriguez
Roncoroni, M. J.
Roth, M.
Roulet, E.
Rovero, A. C.
Ruehl, P.
Saffi, S. J.
Saftoiu, A.
Salamida, F.
Salazar, H.
Salina, G.
Gomez, J. D. Sanabria
Sánchez, F.
Santos, E. M.
Santos, E.
Sarazin, F.
Sarmento, R.
Sarmiento-Cano, C.
Sato, R.
Savina, P.
Schäfer, C. M.
Scherini, V.
Schieler, H.
Schimassek, M.
Schimp, M.
Schlüter, F.
Schmidt, D.
Scholten, O.
Schovánek, P.
Schröder, F. G.
Schröder, S.
Schulte, J.
Sciutto, S. J.
Scornavacche, M.
Shellard, R. C.
Sigl, G.
Silli, G.
Sima, O.
Šmída, R.
Sommers, P.
Soriano, J. F.
Souchard, J.
Squartini, R.
Stadelmaier, M.
Stanca, D.
Stanič, S.
Stasielak, J.
Stassi, P.
Streich, A.
Suárez-Durán, M.
Sudholz, T.
Suomijärvi, T.
Supanitsky, A. D.
Šupík, J.
Szadkowski, Z.
Taboada, A.
Tapia, A.
Timmermans, C.
Tkachenko, O.
Tobiska, P.
Peixoto, C. J. Todero
Tomé, B.
Travaini, A.
Travnicek, P.
Trimarelli, C.
Trini, M.
Tueros, M.
Ulrich, R.
Unger, M.
Vaclavek, L.
Vacula, M.
Galicia, J. F. Valdés
Valore, L.
Varela, E.
C., V. Varma K.
Vásquez-Ramírez, A.
Veberič, D.
Ventura, C.
Quispe, I. D. Vergara
Verzi, V.
Vicha, J.
Vink, J.
Vorobiov, S.
Wahlberg, H.
Watson, A. A.
Weber, M.
Weindl, A.
Wiencke, L.
Wilczyński, H.
Winchen, T.
Wirtz, M.
Wittkowski, D.
Wundheiler, B.
Yushkov, A.
Zapparrata, O.
Zas, E.
Zavrtanik, D.
Zavrtanik, M.
Zehrer, L.
Zepeda, A.
Source :
JINST 16 (2021) P01026
Publication Year :
2020

Abstract

AMIGA (Auger Muons and Infill for the Ground Array) is an upgrade of the Pierre Auger Observatory to complement the study of ultra-high-energy cosmic rays (UHECR) by measuring the muon content of extensive air showers (EAS). It consists of an array of 61 water Cherenkov detectors on a denser spacing in combination with underground scintillation detectors used for muon density measurement. Each detector is composed of three scintillation modules, with 10 m$^2$ detection area per module, buried at 2.3 m depth, resulting in a total detection area of 30 m$^2$. Silicon photomultiplier sensors (SiPM) measure the amount of scintillation light generated by charged particles traversing the modules. In this paper, the design of the front-end electronics to process the signals of those SiPMs and test results from the laboratory and from the Pierre Auger Observatory are described. Compared to our previous prototype, the new electronics shows a higher performance, higher efficiency and lower power consumption, and it has a new acquisition system with increased dynamic range that allows measurements closer to the shower core. The new acquisition system is based on the measurement of the total charge signal that the muonic component of the cosmic ray shower generates in the detector.<br />Comment: 40 pages, 33 figures

Details

Database :
arXiv
Journal :
JINST 16 (2021) P01026
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.2011.06633
Document Type :
Working Paper
Full Text :
https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/01/P01026