Skip to main content
U.S. Department of Energy
Office of Scientific and Technical Information

The CMS Phase-1 Pixel Detector Upgrade

Journal Article · · JINST
 [1];  [1];  [1];  [1];  [1];  [1];  [1];  [2];  [2];  [2];  [2];  [2];  [2];  [3];  [3];  [3];  [3];  [3];  [3];  [3] more »;  [3];  [3];  [3];  [3];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [4];  [5];  [5];  [5];  [5];  [5];  [5];  [5];  [5];  [5];  [5];  [5];  [5];  [5];  [5];  [6];  [6];  [6];  [6];  [6];  [6];  [7];  [8];  [8];  [8];  [8];  [8];  [8];  [8];  [9];  [9];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [10];  [11];  [11];  [11];  [11];  [11];  [11];  [11];  [11];  [11];  [11];  [11];  [11];  [11];  [11];  [11];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [12];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [13];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [14];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [15];  [16];  [16];  [16];  [16];  [16];  [16];  [16];  [16];  [17];  [18];  [18];  [18];  [18];  [19];  [20];  [20];  [21];  [21];  [21];  [21];  [21];  [21];  [22];  [22];  [22];  [22];  [22];  [23];  [24];  [25];  [23];  [25];  [23];  [25];  [23];  [24];  [23];  [23];  [25];  [25];  [23];  [26];  [26];  [27];  [26];  [27];  [26];  [26];  [28];  [28];  [28];  [29];  [28];  [29];  [28];  [29];  [28];  [29];  [29];  [29];  [29];  [28];  [28];  [29];  [29];  [28];  [28];  [30];  [31];  [30];  [32];  [33];  [32];  [32];  [33];  [32];  [32];  [32];  [32];  [33];  [34];  [34];  [34];  [34];  [34];  [35];  [35];  [36];  [36];  [37];  [36];  [36];  [36];  [38];  [38];  [39];  [39];  [39];  [39];  [39];  [38];  [39];  [39];  [38];  [38];  [39];  [39];  [38];  [38];  [38];  [38];  [38];  [39];  [38];  [39];  [39];  [38];  [38];  [40];  [40];  [40];  [40];  [40];  [41];  [40];  [40];  [40];  [40];  [40];  [42];  [40];  [40];  [41];  [40];  [42];  [41];  [40];  [41];  [41];  [40];  [42];  [40];  [40];  [40];  [40];  [42];  [40];  [42];  [41];  [40];  [40];  [42];  [40];  [40];  [43];  [43];  [43];  [44];  [44];  [44];  [43];  [43];  [44];  [44];  [43];  [44];  [44];  [43];  [45];  [45];  [45];  [45];  [45];  [45];  [45];  [45];  [45];  [45];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [46];  [47];  [47];  [47];  [47];  [47];  [47];  [47];  [47];  [47];  [47];  [47];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [48];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [49];  [50];  [50];  [50];  [50];  [50];  [51];  [51];  [51];  [51];  [51];  [52];  [52];  [52];  [52];  [53];  [53];  [53];  [53];  [53];  [53];  [53];  [54];  [54];  [54];  [54];  [54];  [54];  [55];  [55];  [55];  [55];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [56];  [57];  [57];  [57];  [57];  [57];  [57];  [57];  [57];  [57];  [57];  [57];  [57];  [58];  [58];  [59];  [59];  [59];  [59];  [59];  [59];  [60];  [60];  [60];  [60];  [60];  [60];  [60];  [61];  [61];  [61];  [61];  [61];  [61];  [61];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [62];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [63];  [64];  [64];  [65];  [65];  [65];  [65];  [65];  [65];  [65];  [65];  [65];  [65];  [65];  [66];  [66];  [66];  [66];  [66];  [66];  [66];  [67];  [67];  [67];  [67];  [67];  [67];  [67];  [67];  [68];  [68];  [68];  [68];  [68];  [68];  [68];  [68];  [69];  [69];  [69];  [69];  [70];  [70];  [70];  [70];  [70];  [71];  [71];  [71];  [71];  [71];  [71];  [72];  [72];  [72];  [72];  [72];  [72];  [72];  [73];  [73];  [73];  [74];  [74];  [74];  [75];  [75];  [75];  [75];  [76];  [76];  [76];  [77];  [77];  [77];  [77];  [77];  [77];  [77];  [77];  [78];  [78];  [78];  [79];  [79];  [79];  [79];  [79];  [80];  [80];  [80];  [81];  [81];  [81];  [81];  [81];  [81];  [81];  [81];  [81];  [81];  [82];  [83];  [83];  [83] « less
  1. Vienna, OAW
  2. Antwerp U.
  3. Vrije U., Brussels
  4. Brussels U.
  5. Louvain U.
  6. Boskovic Inst., Zagreb
  7. Helsinki U.
  8. Helsinki Inst. of Phys.
  9. Lappeenranta U. Tech.
  10. Strasbourg, IPHC
  11. IP2I, Lyon
  12. Aachen, Tech. Hochsch.
  13. DESY
  14. Hamburg U.
  15. KIT, Karlsruhe, ETP
  16. Democritos Nucl. Res. Ctr.
  17. Eotvos U.
  18. Wigner RCP, Budapest
  19. Debrecen, Inst. Nucl. Res.
  20. NISER, Jatni
  21. Delhi U.
  22. Saha Inst.
  23. INFN, Bari
  24. INFN, Bari; Bari Polytechnic
  25. INFN, Bari; Bari U.
  26. INFN, Catania; Catania U.
  27. INFN, Catania
  28. INFN, Florence
  29. INFN, Florence; Florence U.
  30. INFN, Genoa
  31. INFN, Genoa; Genoa U.
  32. INFN, Milan Bicocca
  33. INFN, Milan Bicocca; Milan Bicocca U.
  34. INFN, Padua
  35. INFN, Padua; Padua U.
  36. INFN, Pavia; Bergamo U.
  37. INFN, Pavia; Pavia U.
  38. INFN, Perugia; Perugia U.
  39. INFN, Perugia
  40. INFN, Pisa
  41. INFN, Pisa; Pisa, Scuola Normale Superiore
  42. INFN, Pisa; Pisa U.
  43. INFN, Turin; Turin U.
  44. INFN, Turin
  45. Cantabria Inst. of Phys.
  46. CERN
  47. PSI, Villigen
  48. Zurich, ETH
  49. U. Zurich (main)
  50. Taiwan, Natl. Taiwan U.
  51. Bristol U.
  52. Rutherford
  53. Imperial Coll., London
  54. Brunel U.
  55. Catholic U.
  56. Brown U.
  57. UC, Davis
  58. UC, Riverside
  59. UC, San Diego
  60. UC, Santa Barbara
  61. Colorado U.
  62. Cornell U.
  63. Fermilab
  64. Florida State U., Tallahassee (main)
  65. Illinois U., Chicago
  66. Iowa U.
  67. Johns Hopkins U.
  68. Kansas U.
  69. Kansas State U.
  70. Mississippi U.
  71. Nebraska U.
  72. SUNY, Buffalo
  73. Northeastern U.
  74. Northwestern U.
  75. Ohio State U.
  76. Puerto Rico U., Mayaguez
  77. Purdue U.
  78. Purdue U., Hammond
  79. Rice U.
  80. Rochester U.
  81. Rutgers U., Piscataway
  82. Texas A-M
  83. Vanderbilt U.
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.
Research Organization:
Aachen, Tech. Hochsch.; Antwerp U.; Bari Polytechnic; Bari U.; Bergamo U.; Boskovic Inst., Zagreb; Bristol U.; Brown U.; Brunel U.; Brussels U.; CERN; Cantabria Inst. of Phys.; Catania U.; Catholic U.; Colorado U.; Cornell U.; DESY; Debrecen, Inst. Nucl. Res.; Delhi U.; Democritos Nucl. Res. Ctr.; Eotvos U.; Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Florence U.; Florida State U., Tallahassee (main); Genoa U.; Hamburg U.; Helsinki Inst. of Phys.; Helsinki U.; INFN, Bari; INFN, Catania; INFN, Florence; INFN, Genoa; INFN, Milan Bicocca; INFN, Padua; INFN, Pavia; INFN, Perugia; INFN, Pisa; INFN, Turin; IP2I, Lyon; Illinois U., Chicago; Imperial Coll., London; Iowa U.; Johns Hopkins U.; KIT, Karlsruhe, ETP; Kansas State U.; Kansas U.; Lappeenranta U. Tech.; Louvain U.; Milan Bicocca U.; Mississippi U.; NISER, Jatni; Nebraska U.; Northeastern U.; Northwestern U.; Ohio State U.; PSI, Villigen; Padua U.; Pavia U.; Perugia U.; Pisa U.; Pisa, Scuola Normale Superiore; Puerto Rico U., Mayaguez; Purdue U.; Purdue U., Hammond; Rice U.; Rochester U.; Rutgers U., Piscataway; Rutherford; SUNY, Buffalo; Saha Inst.; Strasbourg, IPHC; Taiwan, Natl. Taiwan U.; Texas A-M; Turin U.; U. Zurich (main); UC, Davis; UC, Riverside; UC, San Diego; UC, Santa Barbara; Univ. of Illinois, Chicago, IL (United States); Vanderbilt U.; Vienna, OAW; Vrije U., Brussels; Wigner RCP, Budapest; Zurich, ETH
Sponsoring Organization:
US Department of Energy; USDOE Office of Science (SC), Nuclear Physics (NP)
Contributing Organization:
CMS Tracker Group
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; FG02-94ER40865
OSTI ID:
1776607
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1864325
OSTI ID: 1782865
Report Number(s):
DOE-UIC-ER--40865-J2021-11; FERMILAB-PUB-20-697-CMS; oai:inspirehep.net:1838384; arXiv:2012.14304
Journal Information:
JINST, Journal Name: JINST Journal Issue: 02 Vol. 16
Country of Publication:
United States
Language:
English