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Timing Analysis of LYSO-based Crystals
, M.Sc. Thesis Sharif University of Technology ; Arfaei, Hessamaddin (Supervisor) ; Bornheim, Adolf (Supervisor)
Abstract
The Large Hadron Collidor (LHC) will increase its luminosity to more than 10e35 cm-2 s-1. The large amount of data rates will provide enough datasets needed to probe rare Higgs processes, study the scattering of longitudinally polarized W bosons and physics beyond the standard model(BSM). In the upgraded version of the LHC, called High Luminosity LHC (HL-LHC), the number of simultaneous interactions per bunch crossing, aka pile-up, increases to 140-200. The large number of pile increases the possibility of confusion in distinguishing vertexes of interest due to the contamination from non-interesting vertexes. One of the methods to mitigate the pile-up, complementary to the precision tracking...
LYSO based precision timing calorimeters
, Article Journal of Physics: Conference Series, 15 May 2016 through 20 May 2016 ; Volume 928, Issue 1 , 2017 ; 17426588 (ISSN) ; Apresyan, A ; Ronzhin, A ; Xie, S ; Duarte, J ; Spiropulu, M ; Trevor, J ; Anderson, D ; Pena, C ; Hassanshahi, M. H ; Sharif University of Technology
2017
Abstract
In this report we outline the study of the development of calorimeter detectors using bright scintillating crystals. We discuss how timing information with a precision of a few tens of pico seconds and below can significantly improve the reconstruction of the physics events under challenging high pileup conditions to be faced at the High-Luminosity LHC or a future hadron collider. The particular challenge in measuring the time of arrival of a high energy photon lies in the stochastic component of the distance of initial conversion and the size of the electromagnetic shower. We present studies and measurements from test beams for calorimeter based timing measurements to explore the ultimate...
Erratum: the CMS barrel calorimeter response to particle beams from 2 to 350 GeV/c (The European Physical Journal C (2009) 60 (359-373) doi: 10.1140/epjc/s10052-009-0959-5)
, Article European Physical Journal C ; Volume 61, Issue 2 , 2009 , Pages 353-356 ; 14346044 (ISSN) ; Abramov, V ; Acharya, B ; Adam, N ; Adams, M ; Adzic, P ; Akchurin, N ; Akgun, U ; Albayrak, E ; Alemany-Fernandez, R ; Almeida, N ; Anagnostou, G ; Andelin, D ; Anderson, E.W ; Anfreville, M ; Anicin, I ; Antchev, G ; Antunovic, Z ; Arcidiacono, R ; Arenton, M.W ; Auffray, E ; Argiro, S ; Askew, A ; Atramentov, O ; Ayan, S ; Arcidy, M ; Aydin, S ; Aziz, T ; Baarmand, M ; Babich, K ; Baccaro, S ; Baden, D ; Baffioni, S ; Bakirci, M.N ; Balazs, M ; Banerjee, S ; Banerjee, S ; Bard, R ; Barge, D ; Barnes, V ; Barney, D ; Barone, L ; Bartoloni, A ; Baty, C ; Bawa, H ; Baiatian, G ; Bandurin, D ; Beauceron, S ; Bell, K.W ; Bencze, G ; Benetta, R ; Bercher, M ; Beri, S ; Bernet, C ; Berntzon, L ; Berthon, U ; Besancon, M ; Betev, B ; Beuselinck, R ; Bhatnagar, V ; Bhatti, A ; Biino, C ; Blaha, J ; Bloch, P ; Blyth, S ; Bodek, A ; Bornheim, A ; Bose, S ; Bose, T ; Bourotte, J ; Brett, A.M ; Brown, R.M ; Britton, D ; Budd, H ; Buehler, M ; Burchesky, K ; Busson, P ; Camanzi, B ; Camporesi, T ; Cankoçak, K ; Carrell, K ; Carrera, E ; Cartiglia, N ; Cavallari, F ; Cerci, S ; Cerutti, M ; Chang, P ; Chang, Y.H ; Charlot, C ; Chen, E.A ; Chen, W.T ; Chen, Z ; Chendvankar, S ; Chipaux, R ; Choudhary, B.C ; Choudhury, R.K ; Chung, Y ; Clarida, W ; Cockerill, D.J.A ; Combaret, C ; Conetti, S ; Cossutti, F ; Cox, B ; Cremaldi, L ; Cushman, P ; Cussans, D.G ; Dafinei, I ; Damgov, J ; Da Silva Di Calafiori, D.R ; Daskalakis, G ; Davatz, G ; David, A ; De Barbaro, P ; Debbins, P ; Deiters, K ; Dejardin, M ; Djordjevic, M ; Deliomeroglu, M ; Della Negra, R ; Della Ricca, G ; Del Re, D ; Demianov, A ; De Min, A ; Denegri, D ; Depasse, P ; De Visser, T ; Descamps, J ; Deshpande, P.V ; Diaz, J ; Diemoz, M ; Di Marco, E ; Dimitrov, L ; Dissertori, G ; Dittmar, M ; Djambazov, L ; Dobrzynski, L ; Drndarevic, S ; Duboscq, J.E ; Dugad, S ; Dumanoglu, I ; Duru, F ; Dutta, D ; Dzelalija, M ; Efthymiopoulos, I ; Elias, J ; Elliott-Peisert, A ; El Mamouni, H ; Elvira, D ; Emeliantchik, I ; Eno, S ; Ershov, A ; Erturk, S ; Esen, S ; Eskut, E ; Evangelou, I ; Evans, D.L ; Fabbro, B ; Faure, J.L ; Fay, J ; Fenyvesi, A ; Ferri, F ; Fisher, W ; Flower, P.S ; Franci, D ; Franzoni, G ; Freeman, J ; Freudenreich, K ; Funk, W ; Ganjour, S ; Gargiulo, C ; Gascon, S ; Gataullin, M ; Gaultney, V ; Gamsizkan, H ; Gavrilov, V ; Geerebaert, Y ; Genchev, V ; Gentit, F.X ; Gerbaudo, D ; Gershtein, Y ; Ghezzi, A ; Ghodgaonkar, M.D ; Gilly, J ; Givernaud, A ; Gleyzer, S ; Gninenko, S ; Go, A ; Gobbo, B ; Godinovic, N ; Golubev, N ; Golutvin, I ; Goncharov, P ; Gong, D ; Govoni, P ; Grant, N ; Gras, P ; Grassi, T ; Green, D ; Greenhalgh, R.J.S ; Gribushin, A ; Grinev, B ; Guevara Riveros, L ; Guillaud, J.P ; Gurtu, A ; Murat Güler, A ; Gülmez, E ; Gümüş, K ; Haelen, T ; Hagopian, S ; Hagopian, V ; Haguenauer, M ; Halyo, V ; Hamel De Monchenault, G ; Hansen, M ; Hashemi, M ; Hauptman, J ; Hazen, E ; Heath, H.F ; Heering, A ; Heister, A ; Heltsley, B ; Hill, J.A ; Hintz, W ; Hirosky, R ; Hobson, P.R ; Honma, A ; Hou, G.W.S ; Hsiung, Y ; Hunt, A ; Husejko, M ; Ille, B ; Ilyina, N ; Imlay, R ; Ingram, D ; Ingram, Q ; Isiksal, E ; Jarry, P ; Jarvis, C ; Jeong, C ; Jessop, C ; Johnson, K ; Jones, J ; Jovanovic, D ; Kaadze, K ; Kachanov, V ; Kaftanov, V ; Kailas, S ; Kalagin, V ; Kalinin, A ; Kalmani, S ; Karmgard, D ; Kataria, S.K ; Kaur, M ; Kaya, M ; Kaya, O ; Kayis-Topaksu, A ; Kellogg, R ; Kennedy, B.W ; Khmelnikov, A ; Kim, H ; Kisselevich, I ; Kloukinas, K ; Kodolova, O ; Kohli, J ; Kokkas, P ; Kolberg, T ; Kolossov, V ; Korablev, A ; Korneev, Y ; Kosarev, I ; Kramer, L ; Krasnikov, N ; Krinitsyn, A ; Krokhotin, A ; Krpic, D ; Kryshkin, V ; Kubota, Y ; Kubik, A ; Kuleshov, S ; Kumar, A ; Kumar, P ; Kunori, S ; Kuo, C.M ; Kurt, P ; Kyberd, P ; Kyriakis, A ; Laasanen, A ; Ladygin, V ; Laird, E ; Landsberg, G ; Laszlo, A ; Lawlor, C ; Lazic, D ; Lebeau, M ; Lecomte, P ; Lecoq, P ; Ledovskoy, A ; Lee, S.-W ; Leshev, G ; Lethuillier, M ; Levchuk, L ; Lin, S.W ; Lin, W ; Linn, S ; Lintern, A.L ; Litvine, V ; Litvintsev, D ; Litov, L ; Lobolo, L ; Locci, E ; Lodge, A.B ; Longo, E ; Loukas, D ; Los, S ; Lubinsky, V ; Luckey, P.D ; Lukanin, V ; Lustermann, W ; Lynch, C ; Ma, Y ; MacHado, E ; Mahlke-Krueger, H ; Maity, M ; Majumder, G ; Malberti, M ; Malclès, J ; Maletic, D ; Mandjavidze, I ; Mans, J ; Manthos, N ; Maravin, Y ; Marchica, C ; Marinelli, N ; Markou, A ; Markou, C ; Marlow, D ; Markowitz, P ; Marone, M ; Martinez, G ; Mathez, H ; Matveev, V ; Mavrommatis, C ; Maurelli, G ; Mazumdar, K ; Meridiani, P ; Merlo, J.P ; Mermerkaya, H ; Mescheryakov, G ; Mestvirishvili, A ; Mikhailin, V ; Milenovic, P ; Miller, M ; Milleret, G ; Miné, P ; Moeller, A ; Mohammadi-Najafabadi, M ; Mohanty, A.K ; Moissenz, P ; Mondal, N ; Moortgat, F ; Mossolov, V ; Mur, M ; Musella, P ; Musienko, Y ; Nagaraj, P ; Nardulli, A ; Nash, J ; Nedelec, P ; Negri, P ; Newman, H.B ; Nikitenko, A ; Norbeck, E ; Nessi-Tedaldi, F ; Obertino, M.M ; Olson, J ; Onel, Y ; Onengut, G ; Organtini, G ; Orimoto, T ; Ozkan, C ; Ozkurt, H ; Ozkorucuklu, S ; Ozok, F ; Paganoni, M ; Paganini, P ; Paktinat, S ; Pal, A ; Palma, A ; Panev, B ; Pant, L ; Papadakis, A ; Papadakis, I ; Papadopoulos, I ; Paramatti, R ; Parracho, P ; Pastrone, N ; Patil, M ; Patterson, J.R ; Pauss, F ; Penzo, A ; Sharif University of Technology
2009
The CMS barrel calorimeter response to particle beams from 2 to 350 GeV/c
, Article European Physical Journal C ; Volume 60, Issue 3 , 2009 , Pages 359-373 ; 14346044 (ISSN) ; Abramov, V ; Acharya, B ; Adam, N ; Adams, M ; Adzic, P ; Akchurin, N ; Akgun, U ; Albayrak, E ; Alemany Fernandez, R ; Almeida, N ; Anagnostou, G ; Andelin, D ; Anderson, E. W ; Anfreville, M ; Anicin, I ; Antchev, G ; Antunovic, Z ; Arcidiacono, R ; Arenton, M. W ; Auffray, E ; Argiro, S ; Askew, A ; Atramentov, O ; Ayan, S ; Arcidy, M ; Aydin, S ; Aziz, T ; Baarmand, M ; Babich, K ; Baccaro, S ; Baden, D ; Baffioni, S ; Bakirci, M. N ; Balazs, M ; Banerjee, S ; Banerjee, S ; Bard, R ; Barge, D ; Barnes, V ; Barney, D ; Barone, L ; Bartoloni, A ; Baty, C ; Bawa, H ; Baiatian, G ; Bandurin, D ; Beauceron, S ; Bell, K. W ; Bencze, G ; Benetta, R ; Bercher, M ; Beri, S ; Bernet, C ; Berntzon, L ; Berthon, U ; Besancon, M ; Betev, B ; Beuselinck, R ; Bhatnagar, V ; Bhatti, A ; Biino, C ; Blaha, J ; Bloch, P ; Blyth, S ; Bodek, A ; Bornheim, A ; Bose, S ; Bose, T ; Bourotte, J ; Brett, A. M ; Brown, R. M ; Britton, D ; Budd, H ; Buehler, M ; Burchesky, K ; Busson, P ; Camanzi, B ; Camporesi, T ; Cankoçak, K ; Carrell, K ; Carrera, E ; Cartiglia, N ; Cavallari, F ; Cerci, S ; Cerutti, M ; Chang, P ; Chang, Y. H ; Charlot, C ; Chen, E. A ; Chen, W. T ; Chen, Z ; Chendvankar, S ; Chipaux, R ; Choudhary, B. C ; Choudhury, R. K ; Chung, Y ; Clarida, W ; Cockerill, D.J.A ; Combaret, C ; Conetti, S ; Cossutti, F ; Cox, B ; Cremaldi, L ; Cushman, P ; Cussans, D. G ; Dafinei, I ; Damgov, J ; da Silva Di Calafiori, D. R ; Daskalakis, G ; Davatz, G ; David, A ; de Barbaro, P ; Debbins, P ; Deiters, K ; Dejardin, M ; Djordjevic, M ; Deliomeroglu, M ; Della Negra, R ; Della Ricca, G ; Del Re, D ; Demianov, A ; De Min, A ; Denegri, D ; Depasse, P ; de Visser, T ; Descamps, J ; Deshpande, P. V ; Diaz, J ; Diemoz, M ; Di Marco, E ; Dimitrov, L ; Dissertori, G ; Dittmar, M ; Djambazov, L ; Dobrzynski, L ; Drndarevic, S ; Duboscq, J. E ; Dugad, S ; Dumanoglu, I ; Duru, F ; Dutta, D ; Dzelalija, M ; Efthymiopoulos, I ; Elias, J ; Elliott-Peisert, A ; El Mamouni, H ; Elvira, D ; Emeliantchik, I ; Eno, S ; Ershov, A ; Erturk, S ; Esen, S ; Eskut, E ; Evangelou, I ; Evans, D.L ; Fabbro, B ; Faure, J.L ; Fay, J ; Fenyvesi, A ; Fisher, W ; Ferri, F ; Flower, P. S ; Franci, D ; Franzoni, G ; Freeman, J ; Freudenreich, K ; Funk, W ; Ganjour, S ; Gargiulo, C ; Gascon, S ; Gataullin, M ; Gaultney, V ; Gamsizkan, H ; Gavrilov, V ; Geerebaert, Y ; Genchev, V ; Gentit, F. X ; Gerbaudo, D ; Gershtein, Y ; Ghezzi, A ; Ghodgaonkar, M. D ; Gilly, J ; Givernaud, A ; Gleyzer, S ; Gninenko, S ; Go, A ; Gobbo, B ; Godinovic, N ; Golubev, N ; Golutvin, I ; Goncharov, P ; Gong, D ; Govoni, P ; Grant, N ; Gras, P ; Grassi, T ; Green, D ; Greenhalgh, R. J. S ; Gribushin, A ; Grinev, B ; Guevara Riveros, L ; Guillaud, J. P ; Gurtu, A ; Murat Güler, A ; Gülmez, E ; Gümüş, K ; Haelen, T ; Hagopian, S ; Hagopian, V ; Haguenauer, M ; Halyo, V ; Hamel de Monchenault, G ; Hansen, M ; Hashemi, M ; Hauptman, J ; Hazen, E ; Heath, H. F ; Heering, A ; Heister, A ; Heltsley, B ; Hill, J. A ; Hintz, W ; Hirosky, R ; Hobson, P.R ; Honma, A ; Hou, G. W. S ; Hsiung, Y ; Hunt, A ; Husejko, M ; Ille, B ; Ilyina, N ; Imlay, R ; Ingram, D ; Ingram, Q ; Isiksal, E ; Jarry, P ; Jarvis, C ; Jeong, C ; Jessop, C ; Johnson, K ; Jones, J ; Jovanovic, D ; Kaadze, K ; Kachanov, V ; Kaftanov, V ; Kailas, S ; Kalagin, V ; Kalinin, A ; Kalmani, S ; Karmgard, D ; Kataria, S. K ; Kaur, M ; Kaya, M ; Kaya, O ; Kayis Topaksu, A ; Kellogg, R ; Kennedy, B. W ; Khmelnikov, A ; Kim, H ; Kisselevich, I ; Kloukinas, K ; Kodolova, O ; Kohli, J ; Kokkas, P ; Kolberg, T ; Kolossov, V ; Korablev, A ; Korneev, Y ; Kosarev, I ; Kramer, L ; Krasnikov, N ; Krinitsyn, A ; Krokhotin, A ; Krpic, D ; Kryshkin, V ; Kubota, Y ; Kubrik, A ; Kuleshov, S ; Kumar, A ; Kumar, P ; Kunori, S ; Kuo, C. M ; Kurt, P ; Kyberd, P ; Kyriakis, A ; Laasanen, A ; Ladygin, V ; Laird, E ; Landsberg, G ; Laszlo, A ; Lawlor, C ; Lazic, D ; Lebeau, M ; Lecomte, P ; Lecoq, P ; Ledovskoy, A ; Lee, S. W ; Leshev, G ; Lethuillier, M ; Levchuk, L ; Lin, S.W ; Lin, W ; Linn, S ; Lintern, A. L ; Litvine, V ; Litvintsev, D ; Litov, L ; Lobolo, L ; Locci, E ; Lodge, A. B ; Longo, E ; Loukas, D ; Los, S ; Lubinsky, V ; Luckey, P.D ; Lustermann, W ; Lukanin, V ; Lynch, C ; Ma, Y ; Machado, E ; Mahlke-Krueger, H ; Maity, M ; Majumder, G ; Malberti, M ; Malclès, J ; Maletic, D ; Mandjavidze, I ; Mans, J ; Manthos, N ; Maravin, Y ; Marchica, C ; Marinelli, N ; Markou, A ; Markou, C ; Marlow, D ; Markowitz, P ; Marone, M ; Martinez, G ; Mathez, H ; Matveev, V ; Mavrommatis, C ; Maurelli, G ; Mazumdar, K ; Meridiani, P ; Merlo, J.P ; Mermerkaya, H ; Mescheryakov, G ; Mestvirishvili, A ; Mikhailin, V ; Milenovic, P ; Miller, M ; Milleret, G ; Miné, P ; Moeller, A ; Mohammadi Najafabadi, M ; Mohanty, A. K ; Moissenz, P ; Mondal, N ; Moortgat, F ; Mossolov, V ; Mur, M ; Musella, P ; Musienko, Y ; Nagaraj, P ; Nardulli, A ; Nash, J ; Nedelec, P ; Negri, P ; Newman, H. B ; Nikitenko, A ; Norbeck, E ; Nessi-Tedaldi, F ; Obertino, M.M ; Olson, J ; Onel, Y ; Onengut, G ; Organtini, G ; Orimoto, T ; Ozkan, C ; Ozkurt, H ; Ozkorucuklu, S ; Ozok, F ; Paganoni, M ; Paganini, P ; Paktinat, S ; Pal, A ; Palma, A ; Panev, B ; Pant, L ; Papadakis, A ; Papadakis, I ; Papadopoulos, I ; Paramatti, R ; Parracho, P ; Pastrone, N ; Patil, M ; Patterson, J. R ; Pauss, F ; Penzo, A ; Sharif University of Technology
2009
Abstract
The response of the CMS barrel calorimeter (electromagnetic plus hadronic) to hadrons, electrons and muons over a wide momentum range from 2 to 350 GeV/c has been measured. To our knowledge, this is the widest range of momenta in which any calorimeter system has been studied. These tests, carried out at the H2 beam-line at CERN, provide a wealth of information, especially at low energies. The analysis of the differences in calorimeter response to charged pions, kaons, protons and antiprotons and a detailed discussion of the underlying phenomena are presented. We also show techniques that apply corrections to the signals from the considerably different electromagnetic (EB) and hadronic (HB)...