Calibration and characterization of the IceCube photomultiplier tube

R. Abbasi, Y. Abdou, T. Abu-Zayyad, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, K. Andeen, J. Auffenberg, X. Bai, M. Baker, S. W. Barwick, R. Bay, J. L. Bazo Alba, K. Beattie, J. J. Beatty, S. Bechet, J. K. Becker, K. H. Becker, M. L. Benabderrahmane, J. BerdermannP. Berghaus, D. Berley, E. Bernardini, D. Bertrand, D. Z. Besson, M. Bissok, E. Blaufuss, D. J. Boersma, C. Bohm, O. Botner, L. Bradley, J. Braun, S. Buitink, M. Carson, D. Chirkin, B. Christy, J. Clem, S. Cohen, C. Colnard, D. F. Cowen, M. V. D'Agostino, M. Danninger, C. De Clercq, L. Demirörs, O. Depaepe, F. Descamps, P. Desiati, G. De Vries-Uiterweerd, T. DeYoung, J. C. Díaz-Vélez, J. Dreyer, J. P. Dumm, M. R. Duvoort, R. Ehrlich, J. Eisch, R. W. Ellsworth, O. Engdegård, S. Euler, P. A. Evenson, O. Fadiran, A. R. Fazely, T. Feusels, K. Filimonov, C. Finley, M. M. Foerster, B. D. Fox, A. Franckowiak, R. Franke, T. K. Gaisser, J. Gallagher, R. Ganugapati, M. Geisler, L. Gerhardt, L. Gladstone, A. Goldschmidt, J. A. Goodman, D. Grant, T. Griesel, A. Groß, S. Grullon, R. M. Gunasingha, M. Gurtner, C. Ha, A. Hallgren, F. Halzen, K. Han, K. Hanson, Y. Hasegawa, J. Haugen, K. Helbing, P. Herquet, S. Hickford, G. C. Hill, K. D. Hoffman, A. Homeier, K. Hoshina, D. Hubert, W. Huelsnitz, J. P. Hülß, P. O. Hulth, K. Hultqvist, S. Hussain, R. L. Imlay, M. Inaba, A. Ishihara, J. Jacobsen, G. S. Japaridze, H. Johansson, J. M. Joseph, K. H. Kampert, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, J. L. Kelley, N. Kemming, P. Kenny, J. Kiryluk, F. Kislat, N. Kitamura, S. R. Klein, S. Knops, G. Kohnen, H. Kolanoski, L. Köpke, D. J. Koskinen, M. Kowalski, T. Kowarik, M. Krasberg, T. Krings, G. Kroll, K. Kuehn, T. Kuwabara, M. Labare, S. Lafebre, K. Laihem, H. Landsman, R. Lauer, A. Laundrie, R. Lehmann, D. Lennarz, J. Lünemann, J. Madsen, P. Majumdar, R. Maruyama, K. Mase, H. S. Matis, M. Matusik, K. Meagher, M. Merck, P. Mészáros, T. Meures, E. Middell, N. Milke, H. Miyamoto, T. Montaruli, R. Morse, S. M. Movit, R. Nahnhauer, J. W. Nam, U. Naumann, P. Nießen, D. R. Nygren, S. Odrowski, A. Olivas, M. Olivo, M. Ono, S. Panknin, L. Paul, C. Pérez De Los Heros, J. Petrovic, A. Piegsa, D. Pieloth, A. C. Pohl, R. Porrata, J. Posselt, P. B. Price, M. Prikockis, G. T. Przybylski, K. Rawlins, P. Redl, E. Resconi, W. Rhode, M. Ribordy, A. Rizzo, P. Robl, J. P. Rodrigues, P. Roth, F. Rothmaier, C. Rott, C. Roucelle, D. Rutledge, B. Ruzybayev, D. Ryckbosch, H. G. Sander, P. Sandstrom, S. Sarkar, K. Schatto, S. Schlenstedt, T. Schmidt, D. Schneider, A. Schukraft, A. Schultes, O. Schulz, M. Schunck, D. Seckel, B. Semburg, S. H. Seo, Y. Sestayo, S. Seunarine, A. Silvestri, A. Slipak, G. M. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, T. Stanev, G. Stephens, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, S. Stoyanov, E. A. Strahler, T. Straszheim, G. W. Sullivan, Q. Swillens, I. Taboada, A. Tamburro, O. Tarasova, A. Tepe, S. Ter-Antonyan, C. Terranova, S. Tilav, P. A. Toale, D. Tosi, D. Turčan, N. Van Eijndhoven, J. Vandenbroucke, A. Van Overloop, J. Van Santen, B. Voigt, D. Wahl, C. Walck, T. Waldenmaier, M. Wallraff, M. Walter, C. Wendt, S. Westerhoff, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, G. Wikström, D. R. Williams, R. Wischnewski, H. Wissing, K. Woschnagg, C. Xu, X. W. Xu, G. Yodh, S. Yoshida, P. Zarzhitsky

Producción científica: Contribución a una revistaArtículorevisión exhaustiva

232 Citas (Scopus)

Resumen

Over 5000 PMTs are being deployed at the South Pole to compose the IceCube neutrino observatory. Many are placed deep in the ice to detect Cherenkov light emitted by the products of high-energy neutrino interactions, and others are frozen into tanks on the surface to detect particles from atmospheric cosmic ray showers. IceCube is using the 10-in. diameter R7081-02 made by Hamamatsu Photonics. This paper describes the laboratory characterization and calibration of these PMTs before deployment. PMTs were illuminated with pulses ranging from single photons to saturation level. Parameterizations are given for the single photoelectron charge spectrum and the saturation behavior. Time resolution, late pulses and afterpulses are characterized. Because the PMTs are relatively large, the cathode sensitivity uniformity was measured. The absolute photon detection efficiency was calibrated using Rayleigh-scattered photons from a nitrogen laser. Measured characteristics are discussed in the context of their relevance to IceCube event reconstruction and simulation efforts.

Idioma originalInglés
Páginas (desde-hasta)139-152
Número de páginas14
PublicaciónNuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
Volumen618
N.º1-3
DOI
EstadoPublicada - 1 jun. 2010
Publicado de forma externa

Huella

Profundice en los temas de investigación de 'Calibration and characterization of the IceCube photomultiplier tube'. En conjunto forman una huella única.

Citar esto