Technical Design Report for PANDA Electromagnetic Calorimeter (EMC)

PANDA Collaboration: W. Erni (1); I. Keshelashvili (1); B. Krusche; (1); M. Steinacher (1); Y. Heng (2); Z. Liu (2); H. Liu (2); X. Shen (2); O.; Wang (2); H. Xu (2); J. Becker (3); F. Feldbauer (3); F.-H. Heinsius (3); T.; Held (3); H. Koch (3); B. Kopf (3); M. Pelizaeus (3); T. Schroeder (3); M.; Steinke (3); U. Wiedner (3); J. Zhong (3); A. Bianconi (4); M. Bragadireanu; (5); D. Pantea (5); A. Tudorache (5); V. Tudorache (5); M. De Napoli (6); F.; Giacoppo (6); G. Raciti (6); E. Rapisarda (6); C. Sfienti (6); E. Bialkowski; (7); A. Budzanowski (7); B. Czech (7); M. Kistryn (7); S. Kliczewski (7); A.; Kozela (7); P. Kulessa (7); K. Pysz (7); W. Schaefer (7); R. Siudak (7); A.; Szczurek (7); W. Czy.zycki (8); M. Domagala (8); M. Hawryluk (8); E. Lisowski; (8); F. Lisowski (8); L. Wojnar (8); D. Gil (9); P. Hawranek (9); B. Kamys; (9); St. Kistryn (9); K. Korcyl (9); W. Krzemien (9); A. Magiera (9); P.; Moskal (9); Z. Rudy (9); P. Salabura (9); J. Smyrski (9); A. Wronska (9); M.; Al-Turany (10); I. Augustin (10); H. Deppe (10); H. Flemming (10); J. Gerl; (10); K. Goetzen (10); R. Hohler (10); D. Lehmann (10); B. Lewandowski (10),; J. Luehning (10); F. Maas (10); D. Mishra (10); H. Orth (10); K. Peters (10),; T. Saito (10); G. Schepers (10); C.J. Schmidt (10); L. Schmitt (10); C.; Schwarz (10); B. Voss (10); P. Wieczorek (10); A. Wilms (10); K.-T. Brinkmann; (11); H. Freiesleben (11); R. Jaekel (11); R. Kliemt (11); T. Wuerschig (11),; H.-G. Zaunick (11); V.M. Abazov (12); G. Alexeev (12); A. Arefiev (12); V.I.; Astakhov (12); M.Yu. Barabanov (12); B.V. Batyunya (12); Yu.I. Davydov (12),; V.Kh. Dodokhov (12); A.A. Efremov (12); A.G. Fedunov (12); A.A. Feshchenko; (12); A.S. Galoyan (12); S. Grigoryan (12); A. Karmokov (12); E.K.; Koshurnikov (12); V.Ch. Kudaev (12); V.I. Lobanov (12); Yu.Yu. Lobanov (12),; A.F. Makarov (12); L.V. Malinina (12); V.L. Malyshev (12); G.A. Mustafaev; (12); A. Olshevski (12); M.A. Pasyuk (12); E.A. Perevalova (12); A.A. Piskun; (12); T.A. Pocheptsov (12); G. Pontecorvo (12); V.K. Rodionov (12); Yu.N.; Rogov (12); R.A. Salmin (12); A.G. Samartsev (12); M.G. Sapozhnikov (12); A.; Shabratova (12); G.S. Shabratova (12); A.N. Skachkova (12); N.B. Skachkov; (12); E.A. Strokovsky (12); M.K. Suleimanov (12); R.Sh. Teshev (12); V.V.; Tokmenin (12); V.V. Uzhinsky (12); A.S. Vodopianov (12); S.A. Zaporozhets; (12); N.I. Zhuravlev (12); A.G. Zorin (12); D. Branford (13); K. Foehl (13),; D. Glazier (13); D. Watts (13); P. Woods (13); W. Eyrich (14); A. Lehmann; (14); A. Teufel (14); S. Dobbs (15); Z. Metreveli (15); K. Seth (15); B. Tann; (15); A. Tomaradze (15); D. Bettoni (16); V. Carassiti (16); A. Cecchi (16),; P. Dalpiaz (16); E. Fioravanti (16); I. Garzia (16); M. Negrini (16); M.; Savri`e (16); G. Stancari (16); B. Dulach (17); P. Gianotti (17); C. Guaraldo; (17); V. Lucherini (17); E. Pace (17); A. Bersani (18); M. Macri (18); M.; Marinelli (18); R.F. Parodi (18); I. Brodski (19); W. Doering (19); P.; Drexler (19); M. Dueren (19); Z. Gagyi-Palffy (19); A. Hayrapetyan (19); M.; Kotulla (19); W. Kuehn (19); S. Lange (19); M. Liu (19); V. Metag (19); M.; Nanova (19); R. Novotny (19); C. Salz (19); J. Schneider (19); P. Schoenmeier; (19); R. Schubert (19); S. Spataro (19); H. Stenzel (19); C. Strackbein (19),; M. Thiel (19); U. Thoering (19); S. Yang (19); T. Clarkson (20); E. Cowie; (20); E. Downie (20); G. Hill (20); M. Hoek (20); D. Ireland (20); R. Kaiser; (20); T. Keri (20); I. Lehmann (20); K. Livingston (20); S. Lumsden (20); D.; MacGregor (20); B. McKinnon (20); M. Murray (20); D. Protopopescu (20); G.; Rosner (20); B. Seitz (20); G. Yang (20); M. Babai (21); A.K. Biegun (21); A.; Bubak (21); E. Guliyev (21); V.S. Jothi (21); M. Kavatsyuk (21); H. Loehner; (21); J. Messchendorp (21); H. Smit (21); J.C. van der Weele (21); F. Garcia; (22); D.-O. Riska (22); M. Buescher (23); R. Dosdall (23); R. Dzhygadlo (23),; A. Gillitzer (23); D. Grunwald (23); V. Jha (23); G. Kemmerling (23); H.; Kleines (23); A. Lehrach (23); R. Maier (23); M. Mertens (23); H. Ohm (23),; D. Prasuhn (23); T. Randriamalala (23); J. Ritman (23); M. Roeder (23); T.; Stockmanns (23); P. Wintz (23); P. Wuestner (23); J. Kisiel (24); S. Li (25),; Z. Li (25); Z. Sun (25); H. Xu (25); S. Fissum (26); K. Hansen (26); L.; Isaksson (26); M. Lundin (26); B. Schroeder (26); P. Achenbach (27); M.C.; Mora Espi (27); J. Pochodzalla (27); S. Sanchez (27); A. Sanchez-Lorente; (27); V.I. Dormenev (28); A.A. Fedorov (28); M.V. Korzhik (28); O.V.; Missevitch (28); V. Balanutsa (29); V. Chernetsky (29); A. Demekhin (29); A.; Dolgolenko (29); P. Fedorets (29); A. Gerasimov (29); V. Goryachev (29); A.; Boukharov (30); O. Malyshev (30); I. Marishev (30); A. Semenov (30); C.; Hoeppner (31); B. Ketzer (31); I. Konorov (31); A. Mann (31); S. Neubert; (31); S. Paul (31); Q. Weitzel (31); A. Khoukaz (32); T. Rausmann (32); A.; Taeschner (32); J. Wessels (32); R. Varma (33); E. Baldin (34); K. Kotov; (34); S. Peleganchuk (34); Yu. Tikhonov (34); J. Boucher (35); T. Hennino; (35); R. Kunne (35); S. Ong (35); J. Pouthas (35); B. Ramstein (35); P.; Rosier (35); M. Sudol (35); J. Van de Wiele (35); T. Zerguerras (35); K.; Dmowski (36); R. Korzeniewski (36); D. Przemyslaw (36); B. Slowinski (36); G.; Boca (37); A. Braghieri (37); S. Costanza (37); A. Fontana (37); P. Genova; (37); L. Lavezzi (37); P. Montagna (37); A. Rotondi (37); N.I. Belikov (38),; A.M. Davidenko (38); A.A. Derevschikov (38); Y.M. Goncharenko (38); V.N.; Grishin (38); V.A. Kachanov (38); D.A. Konstantinov (38); V.A. Kormilitsin; (38); V.I. Kravtsov (38); Y.A. Matulenko (38); Y.M. Melnik (38); A.P.; Meschanin (38); N.G. Minaev (38); V.V. Mochalov (38); D.A. Morozov (38); L.V.; Nogach (38); S.B. Nurushev (38); A.V. Ryazantsev (38); P.A. Semenov (38),; L.F. Soloviev (38); A.V. Uzunian (38); A.N. Vasiliev (38); A.E. Yakutin (38),; T. Baeck (39); B. Cederwall (39); C. Bargholtz (40); L. Geren (40); P.E.; Tegner (40); S. Belostotski (41); G. Gavrilov (41); A. Itzotov (41); A.; Kisselev (41); P. Kravchenko (41); S. Manaenkov (41); O. Miklukho (41); Y.; Naryshkin (41); D. Veretennikov (41); V. Vikhrov (41); A. Zhadanov (41); L.; Fava (42); D. Panzieri (42); D. Alberto (43); A. Amoroso (43); E. Botta (43),; T. Bressani (43); S. Bufalino (43); M.P. Bussa (43); L. Busso (43); F. De; Mori (43); M. Destefanis (43); L. Ferrero (43); A. Grasso (43); M. Greco; (43); T. Kugathasan (43); M. Maggiora (43); S. Marcello (43); G. Serbanut; (43); S. Sosio (43); R. Bertini (44); D. Calvo (44); S. Coli (44); P. De; Remigis (44); A. Feliciello (44); A. Filippi (44); G. Giraudo (44); G. Mazza; (44); A. Rivetti (44); K. Szymanska (44); F. Tosello (44); R. Wheadon (44),; O. Morra (45); M. Agnello (46); F. Iazzi (46); K. Szymanska (46); R. Birsa; (47); F. Bradamante (47); A. Bressan (47); A. Martin (47); H. Clement (48),; C. Ekstroem (49); H. Calen (50); S. Grape (50); B. Hoeistad (50); T.; Johansson (50); A. Kupsc (50); P. Marciniewski (50); E. Thome (50); J.; Zlomanczuk (50); J. Diaz (51); A. Ortiz (51); S. Borsuk (52); A. Chlopik; (52); Z. Guzik (52); J. Kopec (52); T. Kozlowski (52); D. Melnychuk (52); M.; Plominski (52); J. Szewinski (52); K. Traczyk (52); B. Zwieglinski (52); P.; Buehler (53); A. Gruber (53); P. Kienle (53); J. Marton (53); E. Widmann; (53); J. Zmeskal (53); ((1) Basel U.; (2) Beijing; Inst. High Energy Phys.,; (3) Ruhr U.; Bochum; (4) Brescia U.; (5) Bukarest-Magurele U.; (6) Catania U.; & INFN; Catania; (7) Cracow; INP; (8) Cracow Tech. U.; (9) Jagiellonian U.,; (10) Darmstadt; GSI; (11) Dresden; Tech. U.; (12) Dubna; JINR; (13) Edinburgh; U.; (14) Erlangen - Nuremberg U.; (15) Northwestern U.; (16) Ferrara U. &; INFN; Ferrara; (17) Frascati; (18) INFN; Genoa; (19) Giessen U.; (20) Glasgow; U.; (21) Groningen; KVI; (22) Helsinki U.; (23) Julich; Forschungszentrum,; (24) Silesia U.; (25) Lanzhou; Inst. Modern Phys.; (26) Lund U.; (27) Mainz; U.; Inst. Phys.; (28) Belarus State U.; (29) Moscow; ITEP; (30) Moscow Power; Engineering Institute; (31) Munich; Tech. U.; (32) Munster U.; ITP; (33); Indian Inst. Tech.; Mumbai; (34) Novosibirsk; IYF; (35) Orsay; IPN; (36); Otwock-Swierk; Inst. Atomic Energy; (37) Pavia U. & INFN; Pavia; (38); Serpukhov; IHEP. (39) Royal Inst. Tech.; Stockholm; (40) Stockholm U.; (41); St. Petersburg; INP; (42) Piemonte Orientale U.; Alessandria; (43) Turin U.,; (44) INFN; Turin; (45) INAF-IFSI Turin; (46) Turin Polytechnic; (47) Trieste; U. & INFN; Trieste; (48) Tubingen U.; (49) TSL Uppsala; (50) Uppsala U.; (51); Valencia U.; (52) Warsaw; Inst. Nucl. Studies; (53) Vienna; OAW)

arXiv:0810.1216·physics.ins-det·August 17, 2019·44 cites

Technical Design Report for PANDA Electromagnetic Calorimeter (EMC)

PANDA Collaboration: W. Erni (1), I. Keshelashvili (1), B. Krusche, (1), M. Steinacher (1), Y. Heng (2), Z. Liu (2), H. Liu (2), X. Shen (2), O., Wang (2), H. Xu (2), J. Becker (3), F. Feldbauer (3), F.-H. Heinsius (3), T., Held (3), H. Koch (3), B. Kopf (3), M. Pelizaeus (3)

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Open Access

TL;DR

This technical report details the design and expected performance of the PANDA Electromagnetic Calorimeter, demonstrating its readiness for construction based on prototype testing and radiation studies for the FAIR experiment.

Contribution

It provides a comprehensive technical layout and performance assessment of the EMC, highlighting its development status and readiness for implementation in the PANDA experiment.

Findings

01

Performance figures based on prototype tests

02

Radiation hardness confirmed

03

Design meets physics goals

Abstract

This document presents the technical layout and the envisaged performance of the Electromagnetic Calorimeter (EMC) for the PANDA target spectrometer. The EMC has been designed to meet the physics goals of the PANDA experiment, which is being developed for the Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) at Darmstadt, Germany. The performance figures are based on extensive prototype tests and radiation hardness studies. The document shows that the EMC is ready for construction up to the front-end electronics interface.

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TopicsMicrowave Engineering and Waveguides