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The CMS Phase-1 pixel detector upgrade

Author(s): 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. 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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. 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Date: 2021

Persistent ID: http://hdl.handle.net/11449/209242

Origin: Oasisbr

Subject(s): 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)


Description

Made available in DSpace on 2021-06-25T11:52:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2021-02-01

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FWF (Austria)

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FWO (Belgium)

CERN (Croatia)

CSF (Croatia)

Academy of Finland

MEC (Finland)

CEA (France)

CNRS/IN2P3 (France)

BMBF (Germany)

DFG (Germany)

HGF (Germany)

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Bolyai Fellowship of the Hungarian Academy of Sciences (Hungary)

DAE

IPM

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DOE (U.S.A.)

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European Union's Horizon 2020 Research and Innovation programme

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DAE (India)

MSE (Croatia)

MST (Taipei)

CPAN (Spain)

PCTI (Spain)

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.

Inst Hochenergiephys, Vienna, Austria

Univ Antwerp, Antwerp, Belgium

Vrije Univ Brussel, Brussels, Belgium

Univ Libre Bruxelles, Brussels, Belgium

Catholic Univ Louvain, Louvain La Neuve, Belgium

Inst Rudjer Boskovic, Zagreb, Croatia

Univ Helsinki, Dept Phys, Helsinki, Finland

Helsinki Inst Phys, Helsinki, Finland

Lappeenranta Lahti Univ Technol, Lappeenranta, Finland

Univ Strasbourg, CNRS, IPHC UMR 7178, Strasbourg, France

Univ Lyon, IP2I Lyon, CNRS IN2P3, UMR 5822,Univ Claude Bernard Lyon 1, Villeurbanne, France

Rhein Westfal TH Aachen, Phys Inst 1, Aachen, Germany

Rhein Westfal TH Aachen, Phys Inst B 3, Aachen, Germany

DESY, Hamburg, Germany

Univ Hamburg, Hamburg, Germany

KIT, Inst Expt Teilchenphys, Karlsruhe, Germany

NCSR Demokritos, Inst Nucl & Particle Phys INPP, Aghia Paraskevi, Greece

Eotvos Lorand Univ, MTA ELTE Lendulet CMS Particle & Nucl Phys Grp, Budapest, Hungary

Wigner Res Ctr Phys, Budapest, Hungary

Inst Nucl Res ATOMKI, Debrecen, Hungary

HBNI, Natl Inst Sci Educ & Res, Bhubaneswar, India

Univ Delhi, Delhi, India

Saha Inst Nucl Phys, Kolkata, India

Ist Nazl Fis Nucl, Sez Bari, Bari, Italy

Univ Bari, Bari, Italy

Politecn Bari, Bari, Italy

Ist Nazl Fis Nucl, Sez Catania, Catania, Italy

Univ Catania, Catania, Italy

Ist Nazl Fis Nucl, Sez Firenze, Florence, Italy

Univ Firenze, Florence, Italy

Ist Nazl Fis Nucl, Sez Genova, Genoa, Italy

Univ Genoa, Genoa, Italy

Ist Nazl Fis Nucl, Sez Milano Bicocca, Milan, Italy

Univ Milano Bicocca, Milan, Italy

Ist Nazl Fis Nucl, Sez Padova, Padua, Italy

Univ Padua, Padua, Italy

Ist Nazl Fis Nucl, Sez Pavia, Pavia, Italy

Univ Bergamo, Pavia, Italy

Univ Pavia, Pavia, Italy

Ist Nazl Fis Nucl, Sez Perugia, Perugia, Italy

Univ Perugia, Perugia, Italy

CNR IOM Perugia, Perugia, Italy

Ist Nazl Fis Nucl, Sez Pisa, Pisa, Italy

Univ Pisa, Pisa, Italy

Scuola Normale Super Pisa, Pisa, Italy

Ist Nazl Fis Nucl, Sez Torino, Turin, Italy

Universit Torino, Turin, Italy

Univ Cantabria, Inst Fis Cantabria IFCA, CSIC, Santander, Spain

European Org Nucl Res, CERN, Geneva, Switzerland

Paul Scherrer Inst, Villigen, Switzerland

Swiss Fed Inst Technol, Inst Particle Phys, Zurich, Switzerland

Univ Zurich, Zurich, Switzerland

Natl Taiwan Univ NTU, Taipei, Taiwan

Univ Bristol, Bristol, Avon, England

Rutherford Appleton Lab, Didcot, Oxon, England

Imperial Coll, London, England

Brunel Univ, Uxbridge, Middx, England

Catholic Univ Amer, Washington, DC 20064 USA

Brown Univ, Providence, RI 02912 USA

Univ Calif Davis, Davis, CA 95616 USA

Univ Calif Riverside, Riverside, CA 92521 USA

Univ Calif San Diego, La Jolla, CA 92093 USA

Univ Calif Santa Barbara, Dept Phys, Santa Barbara, CA 93106 USA

Univ Colorado, Boulder, CO 80309 USA

Cornell Univ, Ithaca, NY USA

Fermilab Natl Accelerator Lab, POB 500, Batavia, IL 60510 USA

Florida State Univ, Tallahassee, FL 32306 USA

Univ Illinois Chicago UIC, Chicago, IL USA

Univ Iowa, Iowa City, IA USA

Johns Hopkins Univ, Baltimore, MD USA

Univ Kansas, Lawrence, KS 66045 USA

Kansas State Univ, Manhattan, KS 66506 USA

Univ Mississippi, Oxford, MS USA

Univ Nebraska, Lincoln, NE USA

SUNY Buffalo, Buffalo, NY USA

Northeastern Univ, Boston, MA 02115 USA

Northwestern Univ, Evanston, IL USA

Ohio State Univ, Columbus, OH 43210 USA

Univ Puerto Rico, Mayaguez, PR USA

Purdue Univ, W Lafayette, IN 47907 USA

Purdue Univ Northwest, Hammond, LA USA

Rice Univ, Houston, TX USA

Univ Rochester, Rochester, NY USA

Rutgers State Univ, Piscataway, NJ USA

Texas A&M Univ, College Stn, TX USA

Vanderbilt Univ, 221 Kirkland Hall, Nashville, TN 37235 USA

Vienna Univ Technol, Vienna, Austria

Inst Theoret & Expt Phys, Moscow, Russia

Univ Haute Alsace, Mulhouse, France

Chulalongkorn Univ, Fac Sci, Dept Phys, Bangkok, Thailand

Univ Estadual Paulista, Sao Paulo, Brazil

Indian Inst Sci IISc, Bangalore, Karnataka, India

Univ Debrecen, Inst Phys, Debrecen, Hungary

Horia Hulubei Natl Inst Phys & Nucl Engn IFIN HH, Bucharest, Romania

Univ Cagliari, Cagliari, Italy

Shoolini Univ, Fac Sci, Solan, Himachal Prades, India

Bogazici Univ, Istanbul, Turkey

Inst Polytech Grenoble, Grenoble, France

Tadeusz Kosciuszko Cracow Univ Technol, Krakow, Poland

Univ Castilla La Mancha, Ciudad Real, Spain

Univ Patras, Patras, Greece

Ecole Polytech Fed Lausanne, Lausanne, Switzerland

Natl Tech Univ Athens, Athens, Greece

Swiss Fed Inst Technol, Zurich, Switzerland

Univ Wisconsin, Madison, WI USA

CALTECH, Pasadena, CA USA

Bethel Univ, St Paul, MN USA

Karamanoglu Mehmetbey Univ, Karaman, Turkey

Nanjing Normal Univ, Nanjing, Peoples R China

Univ Estadual Paulista, Sao Paulo, Brazil

GSRT (Greece): NKFIA K124850

European Union's Horizon 2020 Research and Innovation programme: 654168

Document Type Journal article
Language English
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