Abstract
ALICE (A Large Ion Collider Experiment) is studying the physics of strongly interacting matter, and in particular the properties of the Quark-Gluon Plasma (QGP), using proton-proton, proton-nucleus and nucleus-nucleus collisions at the CERN LHC (Large Hadron Collider). The ALICE Collaboration is preparing a major upgrade of the experimental apparatus, planned for installation in the second long LHC shutdown in the years 2018-2019. A key element of the ALICE upgrade is the construction of a new, ultra-light, high-resolution Inner Tracking System (ITS) based on monolithic CMOS pixel detectors. The primary focus of the ITS upgrade is on improving the performance for detection of heavy-flavour hadrons, and of thermal photons and low-mass di-electrons emitted by the QGP. With respect to the current detector, the new Inner Tracking System will significantly enhance the determination of the distance of closest approach to the primary vertex, the tracking efficiency at low transverse momenta, and the read-out rate capabilities. This will be obtained by seven concentric detector layers based on a 50 μm thick CMOS pixel sensor with a pixel pitch of about 30×30 μm2. This document, submitted to the LHCC (LHC experiments Committee) in September 2013, presents the design goals, a summary of the R&D activities, with focus on the technical implementation of the main detector components, and the projected detector and physics performance.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 087002 |
| Journal | Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics |
| Volume | 41 |
| Issue number | 8 |
| DOIs | |
| State | Published - Aug 1 2014 |
| Externally published | Yes |
Funding
| Funders | Funder number |
|---|---|
| Science and Technology Facilities Council | 2014 STFC Nuclear Physics CG, ST/G008833/1, ST/I003398/1, GRIDPP, ST/J000094/1, ST/J000108/1 |
| Science and Technology Facilities Council | |
| Deutsche Forschungsgemeinschaft | 374897 |
| Deutsche Forschungsgemeinschaft | |
| Japan Society for the Promotion of Science | 25287048 |
| Japan Society for the Promotion of Science |
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In: Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics, Vol. 41, No. 8, 087002, 01.08.2014.
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T1 - Technical design report for the upgrade of the ALICE inner tracking system
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AU - Ryabinkin, E.
AU - Ryabov, Y.
AU - Rybicki, A.
AU - Sacchetti, M.
AU - Sadovsky, S.
AU - Šafařík, K.
AU - Sahlmuller, B.
AU - Sahoo, R.
AU - Sahu, P. K.
AU - Saini, J.
AU - Salgado, C. A.
AU - Salzwedel, J.
AU - Sambyal, S.
AU - Samsonov, V.
AU - Sanchez Castro, X.
AU - Sánchez Rodríguez, F. J.
AU - Šándor, L.
AU - Sandoval, A.
AU - Sano, M.
AU - Santagati, G.
AU - Santoro, R.
AU - Sarkar, D.
AU - Scapparone, E.
AU - Scarlassara, F.
AU - Scharenberg, R. P.
AU - Schiaua, C.
AU - Schicker, R.
AU - Schipper, J. D.
AU - Schmidt, C.
AU - Schmidt, H. R.
AU - Schuchmann, S.
AU - Schukraft, J.
AU - Schulc, M.
AU - Schuster, T.
AU - Schutz, Y.
AU - Schwarz, K.
AU - Schweda, K.
AU - Scioli, G.
AU - Scomparin, E.
AU - Scott, P. A.
AU - Scott, R.
AU - Segato, G.
AU - Seger, J. E.
AU - Selyuzhenkov, I.
AU - Senyukhov, S.
AU - Seo, J.
AU - Serradilla, E.
AU - Sevcenco, A.
AU - Sgura, I.
AU - Shabetai, A.
AU - Shabratova, G.
AU - Shahoyan, R.
AU - Shangaraev, A.
AU - Sharma, N.
AU - Sharma, S.
AU - Shigaki, K.
AU - Shtejer, K.
AU - Sibiriak, Y.
AU - Siddhanta, S.
AU - Siemiarczuk, T.
AU - Silvermyr, D.
AU - Silvestre, C.
AU - Simatovic, G.
AU - Singaraju, R.
AU - Singh, R.
AU - Singha, S.
AU - Singhal, V.
AU - Sinha, B. C.
AU - Sinha, T.
AU - Sitar, B.
AU - Sitta, M.
AU - Skaali, T. B.
AU - Skjerdal, K.
AU - Smakal, R.
AU - Smirnov, N.
AU - Snellings, R. J.M.
AU - Snoeys, W.
AU - Søgaard, C.
AU - Soltz, R.
AU - Song, J.
AU - Song, M.
AU - Sooden, V.
AU - Soramel, F.
AU - Sorensen, S.
AU - Spacek, M.
AU - Špalek, J.
AU - Spiriti, E.
AU - Sputowska, I.
AU - Spyropoulou-Stassinaki, M.
AU - Srivastava, B. K.
AU - Stachel, J.
AU - Stan, I.
AU - Stefanek, G.
AU - Steinpreis, M.
AU - Stenlund, E.
AU - Steyn, G.
AU - Stiller, J. H.
AU - Stocco, D.
AU - Stolpovskiy, M.
AU - Strmen, P.
AU - Suaide, A. A.P.
AU - Subieta Vasquez, M. A.
AU - Sugitate, T.
AU - Suire, C.
AU - Suleymanov, M.
AU - Šuljić, M.
AU - Sultanov, R.
AU - Šumbera, M.
AU - Sun, X.
AU - Susa, T.
AU - Symons, T. J.M.
AU - Szanto De Toledo, A.
AU - Szarka, I.
AU - Szczepankiewicz, A.
AU - Szymanski, M.
AU - Takahashi, J.
AU - Tangaro, M. A.
AU - Tapia Takaki, J. D.
AU - Tarantola Peloni, A.
AU - Tarazona Martinez, A.
AU - Tauro, A.
AU - Tejeda Muñoz, G.
AU - Telesca, A.
AU - Terrevoli, C.
AU - Ter Minasyan, A.
AU - Thäder, J.
AU - Thomas, D.
AU - Tieulent, R.
AU - Timmins, A. R.
AU - Toia, A.
AU - Torii, H.
AU - Trubnikov, V.
AU - Trzaska, W. H.
AU - Tsuji, T.
AU - Tumkin, A.
AU - Turchetta, R.
AU - Turrisi, R.
AU - Tveter, T. S.
AU - Tymchuk, I. T.
AU - Ulery, J.
AU - Ullaland, K.
AU - Uras, A.
AU - Usai, G. L.
AU - Vajzer, M.
AU - Vala, M.
AU - Valencia Palomo, L.
AU - Valentino, V.
AU - Valin, I.
AU - Vallero, S.
AU - Vande Vyvre, P.
AU - Vannucci, L.
AU - Van Der Maarel, J.
AU - Van Hoorne, J. W.
AU - Van Leeuwen, M.
AU - Vargas, A.
AU - Varma, R.
AU - Vasileiou, M.
AU - Vasiliev, A.
AU - Vasta, P.
AU - Vechernin, V.
AU - Veldhoen, M.
AU - Velure, A.
AU - Venaruzzo, M.
AU - Vercellin, E.
AU - Vergara Limón, S.
AU - Verlaat, B.
AU - Vernet, R.
AU - Verweij, M.
AU - Vickovic, L.
AU - Viesti, G.
AU - Viinikainen, J.
AU - Vilakazi, Z.
AU - Villalobos Baillie, O.
AU - Vinogradov, A.
AU - Vinogradov, L.
AU - Vinogradov, Y.
AU - Virgili, T.
AU - Viyogi, Y. P.
AU - Vodopyanov, A.
AU - Völkl, M. A.
AU - Voloshin, K.
AU - Voloshin, S. A.
AU - Volpe, G.
AU - Von Haller, B.
AU - Vorobyev, I.
AU - Vranic, D.
AU - Vrláková, J.
AU - Vulpescu, B.
AU - Vyushin, A.
AU - Wagner, B.
AU - Wagner, J.
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AU - Wang, M.
AU - Wang, Y.
AU - Watanabe, D.
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AU - Wessels, J. P.
AU - Westerho, U.
AU - Wiechula, J.
AU - Wikne, J.
AU - Wilde, M.
AU - Wilk, G.
AU - Wilkinson, J.
AU - Williams, M. C.S.
AU - Windelband, B.
AU - Winn, M.
AU - Winter, M.
AU - Xiang, C.
AU - Yaldo, C. G.
AU - Yamaguchi, Y.
AU - Yang, H.
AU - Yang, P.
AU - Yang, S.
AU - Yano, S.
AU - Yasnopolskiy, S.
AU - Yi, J.
AU - Yin, Z.
AU - Yoo, I. K.
AU - Yushmanov, I.
AU - Zaccolo, V.
AU - Zach, C.
AU - Zaman, A.
AU - Zampolli, C.
AU - Zaporozhets, S.
AU - Zarochentsev, A.
AU - Závada, P.
AU - Zaviyalov, N.
AU - Zbroszczyk, H.
AU - Zgura, I. S.
AU - Zhalov, M.
AU - Zhang, F.
AU - Zhang, H.
AU - Zhang, X.
AU - Zhang, Y.
AU - Zhao, C.
AU - Zherebchevsky, V. I.
AU - Zhou, D.
AU - Zhou, F.
AU - Zhou, Y.
AU - Zhu, H.
AU - Zhu, J.
AU - Zhu, J.
AU - Zhu, X.
AU - Zichichi, A.
AU - Zimmermann, A.
AU - Zimmermann, M. B.
AU - Zinovjev, G.
AU - Zoccarato, Y.
AU - Zynovyev, M.
AU - Zyzak, M.
PY - 2014/8/1
Y1 - 2014/8/1
N2 - ALICE (A Large Ion Collider Experiment) is studying the physics of strongly interacting matter, and in particular the properties of the Quark-Gluon Plasma (QGP), using proton-proton, proton-nucleus and nucleus-nucleus collisions at the CERN LHC (Large Hadron Collider). The ALICE Collaboration is preparing a major upgrade of the experimental apparatus, planned for installation in the second long LHC shutdown in the years 2018-2019. A key element of the ALICE upgrade is the construction of a new, ultra-light, high-resolution Inner Tracking System (ITS) based on monolithic CMOS pixel detectors. The primary focus of the ITS upgrade is on improving the performance for detection of heavy-flavour hadrons, and of thermal photons and low-mass di-electrons emitted by the QGP. With respect to the current detector, the new Inner Tracking System will significantly enhance the determination of the distance of closest approach to the primary vertex, the tracking efficiency at low transverse momenta, and the read-out rate capabilities. This will be obtained by seven concentric detector layers based on a 50 μm thick CMOS pixel sensor with a pixel pitch of about 30×30 μm2. This document, submitted to the LHCC (LHC experiments Committee) in September 2013, presents the design goals, a summary of the R&D activities, with focus on the technical implementation of the main detector components, and the projected detector and physics performance.
AB - ALICE (A Large Ion Collider Experiment) is studying the physics of strongly interacting matter, and in particular the properties of the Quark-Gluon Plasma (QGP), using proton-proton, proton-nucleus and nucleus-nucleus collisions at the CERN LHC (Large Hadron Collider). The ALICE Collaboration is preparing a major upgrade of the experimental apparatus, planned for installation in the second long LHC shutdown in the years 2018-2019. A key element of the ALICE upgrade is the construction of a new, ultra-light, high-resolution Inner Tracking System (ITS) based on monolithic CMOS pixel detectors. The primary focus of the ITS upgrade is on improving the performance for detection of heavy-flavour hadrons, and of thermal photons and low-mass di-electrons emitted by the QGP. With respect to the current detector, the new Inner Tracking System will significantly enhance the determination of the distance of closest approach to the primary vertex, the tracking efficiency at low transverse momenta, and the read-out rate capabilities. This will be obtained by seven concentric detector layers based on a 50 μm thick CMOS pixel sensor with a pixel pitch of about 30×30 μm2. This document, submitted to the LHCC (LHC experiments Committee) in September 2013, presents the design goals, a summary of the R&D activities, with focus on the technical implementation of the main detector components, and the projected detector and physics performance.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=84904571237&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1088/0954-3899/41/8/087002
DO - 10.1088/0954-3899/41/8/087002
M3 - Article
AN - SCOPUS:84904571237
SN - 0954-3899
VL - 41
JO - Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics
JF - Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics
IS - 8
M1 - 087002
ER -