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Office of Scientific and Technical Information

Title: Measurements with silicon photomultipliers of dose-rate effects in the radiation damage of plastic scintillator tiles in the CMS hadron endcap calorimeter

Journal Article · · Journal of Instrumentation
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Measurements are presented of the reduction of signal output due to radiation damage for plastic scintillator tiles used in the hadron endcap (HE) calorimeter of the CMS detector. The tiles were exposed to particles produced in proton-proton (pp) collisions at the CERN LHC with a center-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to a delivered luminosity of 50 fb$$^{-1}$$. The measurements are based on readout channels of the HE that were instrumented with silicon photomultipliers, and are derived using data from several sources: a laser calibration system, a movable radioactive source, as well as hadrons and muons produced in pp collisions. Results from several irradiation campaigns using $$^{60}$$Co sources are also discussed. The damage is presented as a function of dose rate. Within the range of these measurements, for a fixed dose the damage increases with decreasing dose rate.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25); National Science Foundation (NSF); Kavli Foundation; Nvidia Corporation; SuperMicro Corporation; Welch Foundation; Weston Havens Foundation
Contributing Organization:
The CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1630722
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1637513; OSTI ID: 1670168; OSTI ID: 23048697
Report Number(s):
FERMILAB-PUB--20-213-CMS; arXiv:2001.06553; CMS-PRF--18-003; CERN-EP--2019-266; oai:inspirehep.net:1776600
Journal Information:
Journal of Instrumentation, Journal Name: Journal of Instrumentation Journal Issue: 06 Vol. 15; ISSN 1748-0221
Publisher:
Institute of Physics (IOP)Copyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

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