Abstract

Scintillating homogeneous detectors represent the state of the art in electromagnetic calorimetry. Moreover, the currently neglected crystalline nature of the most common inorganic scintillators can be exploited to achieve an outstanding performance boost in terms of compactness and energy resolution. In fact, it was recently demonstrated by the AXIAL/ELIOT experiments that a strong reduction in the radiation length inside PWO, and a subsequent enhancement in the scintillation light emitted per unit thickness, are attained when the incident particle trajectory is aligned with a crystal axis within ~ 1°. A SiPM-based system has been developed to directly probe this remarkable effect by measuring the scintillation light emitted by a PWO sample. The same concept could be applied to full-scale detectors that would feature a design significantly more compact than currently achievable and unparalleled resolution in the range of interest for present and future experiments.

Details

Title
A high-performance custom photodetection system to probe the light yield enhancement in oriented crystals
Author
Soldani, M 1 ; Bandiera, L 2 ; Bomben, L 3 ; Brizzolari, C 4 ; Camattari, R 1 ; De Salvador, D 5 ; Guidi, V 1 ; Haurylavets, V 6 ; Lutsenko, E 3 ; Maiolino, T 7 ; Mascagna, V 3 ; Mazzolari, A 2 ; Prest, M 3 ; Romagnoni, M 8 ; Ronchetti, F 3 ; Selmi, A 3 ; Sytov, A 2 ; Tikhomirov, V 6 ; Vallazza, E 9 

 Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara , Ferrara , Italy; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara , Ferrara , Italy 
 Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara , Ferrara , Italy 
 Dipartimento di Scienza e Alta Tecnologia, Università degli Studi dell’Insubria , Como , Italy; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca , Milano , Italy 
 Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca , Milano , Italy; Dipartimento di Fisica G. Occhialini, Università degli Studi di Milano Bicocca , Milano , Italy 
 Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Padova , Padova , Italy; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Legnaro , Legnaro , Italy 
 Institute for Nuclear Problems of Belarusian State University , Minsk , Belarus 
 Department of Physics, Wuhan University , Wuhan , China 
 Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara , Ferrara , Italy; Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano Statale , Milano , Italy 
 Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca , Milano , Italy 
First page
012112
Publication year
2022
Publication date
Nov 2022
Publisher
IOP Publishing
ISSN
17426588
e-ISSN
17426596
Source type
Scholarly Journal
Language of publication
English
ProQuest document ID
2747930102
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