Muon counting using silicon photomultipliers in the AMIGA detector of the Pierre Auger observatory

Aab, A.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Ahn, E.J.; Samarai, I.A.; Albuquerque, I.F.M.; Allekotte, I.; Allison, P.; Almela, A.; Castillo, J.A.; Alvarez Muñiz, J.; Ambrosio, M.; Anastasi, G.A.; Anchordoqui, L.; Andrada, B.; Andringa, S.; Aramo, C.; Arqueros, F.; Arsene, N.; Asorey, H.; Assis, P.; Aublin, J.; Avila, G.; Badescu, A.M.; Balaceanu, A.; Baus, C.; Beatty, J.J.; Becker, K.H.; Bellido, J.A.; Berat, C.; Bertaina, M.E.; Bertou, X.; Biermann, P.L.; Billoir, P.; Biteau, J.; Blaess, S.G.; Blanco, A.; Blazek, J.; Bleve, C.; Boháčová, M.; Boncioli, D.; Bonifazi, C.; Borodai, N.; Botti, A.M.; Brack, J.; Brancus, I.; Bretz, T.; Bridgeman, A.; Briechle, F.L.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Buitink, S.; Buscemi, M.; Caballero Mora, K.S.; Caccianiga, B.; Caccianiga, L.; Cancio, A.; Canfora, F.; Caramete, L.; Caruso, R.; Castellina, A.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cester, R.; Chavez, A.G.; Chiavassa, A.; Chinellato, J.A.; Chudoba, J.; Clay, R.W.; Colalillo, R.; Coleman, A.; Collica, L.; Coluccia, M.R.; Conceição, R.; Contreras, F.; Cooper, M.J.; Coutu, S.; Covault, C.E.; Cronin, J.; Dallier, R.; D'Amico, S.; Daniel, B.; Dasso, S.; Daumiller, K.; Dawson, B.R.; de Almeida, R.M.; de Jong, S.J.; Mauro, G.D.; Neto, J.R.T..D.M.; Mitri, I..D.; de Oliveira, J.; de Souza, V.; Debatin, J.; Peral, L.D.; Deligny, O.; Giulio, C.D.; Matteo, A.D.; Castro, M.L.D.; Diogo, F.; Dobrigkeit, C.; D'Olivo, J.C.; Dorofeev, A.; Anjos, R.C.D.; Dova, M.T.; Dundovic, A.; Ebr, J.; Engel, R.; Erdmann, M.; Erfani, M.; Escobar, C.O.; Espadanal, J.; Etchegoyen, A.; Falcke, H.; Fang, K.; Farrar, G.; Fauth, A.C.; Fazzini, N.; Fick, B.; Figueira, J.M.; Filevich, A.; Filipčič, A.; Fratu, O.; Freire, M.M.; Fujii, T.; Fuster, A.; García, B.; Garcia Pinto, D.; Gaté, F.; Gemmeke, H.; Gherghel Lascu, A.; Ghia, P.L.; Giaccari, U.; Giammarchi, M.; Giller, M.; Głas, D.; Glaser, C.; Glass, H.; Golup, G.; Berisso, M..G.; Vitale, P.F..G.; González, N.; Gookin, B.; Gordon, J.; Gorgi, A.; Gorham, P.; Gouffon, P.; Grillo, A.F.; Grubb, T.D.; Guarino, F.; Guedes, G.P.; Hampel, M.R.; Hansen, P.; Harari, D.; Harrison, T.A.; Harton, J.L.; Hasankiadeh, Q.; Haungs, A.; Hebbeker, T.; Heck, D.; Heimann, P.; Herve, A.E.; Hill, G.C.; Hojvat, C.; Holt, E.; Homola, P.; Hörandel, J.R.; Horvath, P.; Hrabovský, M.; Huege, T.; Hulsman, J.; Insolia, A.; Isar, P.G.; Jandt, I.; Jansen, S.; Johnsen, J.A.; Josebachuili, M.; Kääpä, A.; Kambeitz, O.; Kampert, K.H.; Kasper, P.; Katkov, I.; Keilhauer, B.; Kemp, E.; Kieckhafer, R.M.; Klages, H.O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Krause, R.; Krohm, N.; Kuempel, D.; Mezek, G.K.; Kunka, N.; Awad, A.K.; Lahurd, D.; Latronico, L.; Lauscher, M.; Lebrun, P.; Legumina, R.; de Oliveira, M.A..L.; Letessier Selvon, A.; Lhenry Yvon, I.; Link, K.; Lopes, L.; López, R.; Casado, A..L.; Luce, Q.; Lucero, A.; Malacari, M.; Mallamaci, M.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A.G.; Mariş, I.C.; Marsella, G.; Martello, D.; Martinez, H.; Bravo, O..M.; Meza, J.J..M.; Mathes, H.J.; Mathys, S.; Matthews, J.; Matthews, J.A.J.; Matthiae, G.; Mayotte, E.; Mazur, P.O.; Medina, C.; Medina Tanco, G.; Melo, D.; Menshikov, A.; Messina, S.; Micheletti, M.I.; Middendorf, L.; Minaya, I.A.; Miramonti, L.; Mitrica, B.; Mockler, D.; Molina Bueno, L.; Mollerach, S.; Montanet, F.; Morello, C.; Mostafá, M.; Müller, G.; Muller, M.A.; Müller, S.; Naranjo, I.; Navas, S.; Nellen, L.; Neuser, J.; Nguyen, P.H.; Niculescu Oglinzanu, M.; Niechciol, M.; Niemietz, L.; Niggemann, T.; Nitz, D.; Nosek, D.; Novotny, V.; Nožka, H.; Núñez, L.A.; Ochilo, L.; Oikonomou, F.; Olinto, A.; Selmi Dei, D..P.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Papenbreer, P.; Parente, G.; Parra, A.; Paul, T.; Pech, M.; Pedreira, F.; Pękala, J.; Pelayo, R.; Peña Rodriguez, J.; Pereira, L..A..S.; Perrone, L.; Peters, C.; Petrera, S.; Phuntsok, J.; Piegaia, R.; Pierog, T.; Pieroni, P.; Pimenta, M.; Pirronello, V.; Platino, M.; Plum, M.; Porowski, C.; Prado, R.R.; Privitera, P.; Prouza, M.; Quel, E.J.; Querchfeld, S.; Quinn, S.; Ramos Pollant, R.; Rautenberg, J.; Ravignani, D.; Reinert, D.; Revenu, B.; Ridky, J.; Risse, M.; Ristori, P.; Rizi, V.; de Carvalho, W.R.; Fernandez, G..R.; Rojo, J..R.; Rodríguez Frías, M.D.; Rogozin, D.; Rosado, J.; Roth, M.; Roulet, E.; Rovero, A.C.; Saffi, S.J.; Saftoiu, A.; Salazar, H.; Saleh, A.; Greus, F..S.; Salina, G.; Gomez, J.D..S.; Sánchez, F.; Sanchez Lucas, P.; Santos, E.M.; Santos, E.; Sarazin, F.; Sarkar, B.; Sarmento, R.; Sarmiento Cano, C.; Sato, R.; Scarso, C.; Schauer, M.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schmidt, D.; Scholten, O.; Schovánek, P.; Schröder, F.G.; Schulz, A.; Schulz, J.; Schumacher, J.; Sciutto, S.J.; Segreto, A.; Settimo, M.; Shadkam, A.; Shellard, R.C.; Sigl, G.; Silli, G.; Sima, O.; Śmiałkowski, A.; Šmída, R.; Snow, G.R.; Sommers, P.; Sonntag, S.; Sorokin, J.; Squartini, R.; Stanca, D.; Stanič, S.; Stasielak, J.; Strafella, F.; Suarez, F.; Suarez Durán, M.; Sudholz, T.; Suomijärvi, T.; Supanitsky, A.D.; Sutherland, M.S.; Swain, J.; Szadkowski, Z.; Taborda, O.A.; Tapia, A.; Tepe, A.; Theodoro, V.M.; Timmermans, C.; Peixoto, C.J.T.; Tomankova, L.; Tomé, B.; Tonachini, A.; Elipe, G.T.; Machado, D.T.; Torri, M.; Travnicek, P.; Trini, M.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urban, M.; Valbuena Delgado, A.; Galicia, J.F.V.; Valiño, I.; Valore, L.; Aar, G.V.; Bodegom, P.V.; Berg, A.M..V.D.; Vliet, A.V.; Varela, E.; Vargas Cárdenas, B.; Varner, G.; Vázquez, J.R.; Vázquez, R.A.; Veberič, D.; Verzi, V.; Vicha, J.; Villaseñor, L.; Vorobiov, S.; Wahlberg, H.; Wainberg, O.; Walz, D.; Watson, A.A.; Weber, M.; Weindl, A.; Wiencke, L.; Wilczyński, H.; Winchen, T.; Wittkowski, D.; Wundheiler, B.; Wykes, S.; Yang, L.; Yelos, D.; Yushkov, A.; Zas, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zepeda, A.; Zimmermann, B.; Ziolkowski, M.; Zong, Z.; Zuccarello, F.

doi:10.1088/1748-0221/12/03/P03002

AMIGA (Auger Muons and Infill for the Ground Array) is an upgrade of the Pierre Auger Observatory designed to extend its energy range of detection and to directly measure the muon content of the cosmic ray primary particle showers. The array will be formed by an infill of surface water-Cherenkov detectors associated with buried scintillation counters employed for muon counting. Each counter is composed of three scintillation modules, with a 10 m2 detection area per module. In this paper, a new generation of detectors, replacing the current multi-pixel photomultiplier tube (PMT) with silicon photo sensors (aka. SiPMs), is proposed. The selection of the new device and its front-end electronics is explained. A method to calibrate the counting system that ensures the performance of the detector is detailed. This method has the advantage of being able to be carried out in a remote place such as the one where the detectors are deployed. High efficiency results, i.e. 98 % efficiency for the highest tested overvoltage, combined with a low probability of accidental counting (~2 %), show a promising performance for this new system.

Muon counting using silicon photomultipliers in the AMIGA detector of the Pierre Auger observatory / A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, E.J. Ahn, I.A. Samarai, I.F.M. Albuquerque, I. Allekotte, P. Allison, A. Almela, J.A. Castillo, J. Alvarez Muñiz, M. Ambrosio, G.A. Anastasi, L. Anchordoqui, B. Andrada, S. Andringa, C. Aramo, F. Arqueros, N. Arsene, H. Asorey, P. Assis, J. Aublin, G. Avila, A.M. Badescu, A. Balaceanu, C. Baus, J.J. Beatty, K.H. Becker, J.A. Bellido, C. Berat, M.E. Bertaina, X. Bertou, P.L. Biermann, P. Billoir, J. Biteau, S.G. Blaess, A. Blanco, J. Blazek, C. Bleve, M. Boháčová, D. Boncioli, C. Bonifazi, N. Borodai, A.M. Botti, J. Brack, I. Brancus, T. Bretz, A. Bridgeman, F.L. Briechle, P. Buchholz, A. Bueno, S. Buitink, M. Buscemi, K.S. Caballero Mora, B. Caccianiga, L. Caccianiga, A. Cancio, F. Canfora, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, G. Cataldi, L. Cazon, R. Cester, A.G. Chavez, A. Chiavassa, J.A. Chinellato, J. Chudoba, R.W. Clay, R. Colalillo, A. Coleman, L. Collica, M.R. Coluccia, R. Conceição, F. Contreras, M.J. Cooper, S. Coutu, C.E. Covault, J. Cronin, R. Dallier, S. D'Amico, B. Daniel, S. Dasso, K. Daumiller, B.R. Dawson, R.M. de Almeida, S.J. de Jong, G.D. Mauro, J.R.T..D.M. Neto, I..D. Mitri, J. de Oliveira, V. de Souza, J. Debatin, L.D. Peral, O. Deligny, C.D. Giulio, A.D. Matteo, M.L.D. Castro, F. Diogo, C. Dobrigkeit, J.C. D'Olivo, A. Dorofeev, R.C.D. Anjos, M.T. Dova, A. Dundovic, J. Ebr, R. Engel, M. Erdmann, M. Erfani, C.O. Escobar, J. Espadanal, A. Etchegoyen, H. Falcke, K. Fang, G. Farrar, A.C. Fauth, N. Fazzini, B. Fick, J.M. Figueira, A. Filevich, A. Filipčič, O. Fratu, M.M. Freire, T. Fujii, A. Fuster, B. García, D. Garcia Pinto, F. Gaté, H. Gemmeke, A. Gherghel Lascu, P.L. Ghia, U. Giaccari, M. Giammarchi, M. Giller, D. Głas, C. Glaser, H. Glass, G. Golup, M..G. Berisso, P.F..G. Vitale, N. González, B. Gookin, J. Gordon, A. Gorgi, P. Gorham, P. Gouffon, A.F. Grillo, T.D. Grubb, F. Guarino, G.P. Guedes, M.R. Hampel, P. Hansen, D. Harari, T.A. Harrison, J.L. Harton, Q. Hasankiadeh, A. Haungs, T. Hebbeker, D. Heck, P. Heimann, A.E. Herve, G.C. Hill, C. Hojvat, E. Holt, P. Homola, J.R. Hörandel, P. Horvath, M. Hrabovský, T. Huege, J. Hulsman, A. Insolia, P.G. Isar, I. Jandt, S. Jansen, J.A. Johnsen, M. Josebachuili, A. Kääpä, O. Kambeitz, K.H. Kampert, P. Kasper, I. Katkov, B. Keilhauer, E. Kemp, R.M. Kieckhafer, H.O. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, R. Krause, N. Krohm, D. Kuempel, G.K. Mezek, N. Kunka, A.K. Awad, D. Lahurd, L. Latronico, M. Lauscher, P. Lebrun, R. Legumina, M.A..L. de Oliveira, A. Letessier Selvon, I. Lhenry Yvon, K. Link, L. Lopes, R. López, A..L. Casado, Q. Luce, A. Lucero, M. Malacari, M. Mallamaci, D. Mandat, P. Mantsch, A.G. Mariazzi, I.C. Mariş, G. Marsella, D. Martello, H. Martinez, O..M. Bravo, J.J..M. Meza, H.J. Mathes, S. Mathys, J. Matthews, J.A.J. Matthews, G. Matthiae, E. Mayotte, P.O. Mazur, C. Medina, G. Medina Tanco, D. Melo, A. Menshikov, S. Messina, M.I. Micheletti, L. Middendorf, I.A. Minaya, L. Miramonti, B. Mitrica, D. Mockler, L. Molina Bueno, S. Mollerach, F. Montanet, C. Morello, M. Mostafá, G. Müller, M.A. Muller, S. Müller, I. Naranjo, S. Navas, L. Nellen, J. Neuser, P.H. Nguyen, M. Niculescu Oglinzanu, M. Niechciol, L. Niemietz, T. Niggemann, D. Nitz, D. Nosek, V. Novotny, H. Nožka, L.A. Núñez, L. Ochilo, F. Oikonomou, A. Olinto, D..P. Selmi Dei, M. Palatka, J. Pallotta, P. Papenbreer, G. Parente, A. Parra, T. Paul, M. Pech, F. Pedreira, J. Pękala, R. Pelayo, J. Peña Rodriguez, L..A..S. Pereira, L. Perrone, C. Peters, S. Petrera, J. Phuntsok, R. Piegaia, T. Pierog, P. Pieroni, M. Pimenta, V. Pirronello, M. Platino, M. Plum, C. Porowski, R.R. Prado, P. Privitera, M. Prouza, E.J. Quel, S. Querchfeld, S. Quinn, R. Ramos Pollant, J. Rautenberg, D. Ravignani, D. Reinert, B. Revenu, J. Ridky, M. Risse, P. Ristori, V. Rizi, W.R. de Carvalho, G..R. Fernandez, J..R. Rojo, M.D. Rodríguez Frías, D. Rogozin, J. Rosado, M. Roth, E. Roulet, A.C. Rovero, S.J. Saffi, A. Saftoiu, H. Salazar, A. Saleh, F..S. Greus, G. Salina, J.D..S. Gomez, F. Sánchez, P. Sanchez Lucas, E.M. Santos, E. Santos, F. Sarazin, B. Sarkar, R. Sarmento, C. Sarmiento Cano, R. Sato, C. Scarso, M. Schauer, V. Scherini, H. Schieler, D. Schmidt, O. Scholten, P. Schovánek, F.G. Schröder, A. Schulz, J. Schulz, J. Schumacher, S.J. Sciutto, A. Segreto, M. Settimo, A. Shadkam, R.C. Shellard, G. Sigl, G. Silli, O. Sima, A. Śmiałkowski, R. Šmída, G.R. Snow, P. Sommers, S. Sonntag, J. Sorokin, R. Squartini, D. Stanca, S. Stanič, J. Stasielak, F. Strafella, F. Suarez, M. Suarez Durán, T. Sudholz, T. Suomijärvi, A.D. Supanitsky, M.S. Sutherland, J. Swain, Z. Szadkowski, O.A. Taborda, A. Tapia, A. Tepe, V.M. Theodoro, C. Timmermans, C.J.T. Peixoto, L. Tomankova, B. Tomé, A. Tonachini, G.T. Elipe, D.T. Machado, M. Torri, P. Travnicek, M. Trini, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, A. Valbuena Delgado, J.F.V. Galicia, I. Valiño, L. Valore, G.V. Aar, P.V. Bodegom, A.M..V.D. Berg, A.V. Vliet, E. Varela, B. Vargas Cárdenas, G. Varner, J.R. Vázquez, R.A. Vázquez, D. Veberič, V. Verzi, J. Vicha, L. Villaseñor, S. Vorobiov, H. Wahlberg, O. Wainberg, D. Walz, A.A. Watson, M. Weber, A. Weindl, L. Wiencke, H. Wilczyński, T. Winchen, D. Wittkowski, B. Wundheiler, S. Wykes, L. Yang, D. Yelos, A. Yushkov, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, A. Zepeda, B. Zimmermann, M. Ziolkowski, Z. Zong, F. Zuccarello. - In: JOURNAL OF INSTRUMENTATION. - ISSN 1748-0221. - 12:03(2017 Mar 03), pp. P03002.1-P03002.23. [10.1088/1748-0221/12/03/P03002]

Muon counting using silicon photomultipliers in the AMIGA detector of the Pierre Auger observatory

A. Aab;P. Abreu;M. Aglietta;E. J. Ahn;I. A. Samarai;I. F. M. Albuquerque;I. Allekotte;P. Allison;A. Almela;J. A. Castillo;J. Alvarez Muñiz;M. Ambrosio;G. A. Anastasi;L. Anchordoqui;B. Andrada;S. Andringa;C. Aramo;F. Arqueros;N. Arsene;H. Asorey;P. Assis;J. Aublin;G. Avila;A. M. Badescu;A. Balaceanu;C. Baus;J. J. Beatty;K. H. Becker;J. A. Bellido;C. Berat;M. E. Bertaina;X. Bertou;P. L. Biermann;P. Billoir;J. Biteau;S. G. Blaess;A. Blanco;J. Blazek;C. Bleve;M. Boháčová;D. Boncioli;C. Bonifazi;N. Borodai;A. M. Botti;J. Brack;I. Brancus;T. Bretz;A. Bridgeman;F. L. Briechle;P. Buchholz;A. Bueno;S. Buitink;M. Buscemi;K. S. Caballero Mora;B. Caccianiga;L. Caccianiga;A. Cancio;F. Canfora;L. Caramete;R. Caruso;A. Castellina;G. Cataldi;L. Cazon;R. Cester;A. G. Chavez;A. Chiavassa;J. A. Chinellato;J. Chudoba;R. W. Clay;R. Colalillo;A. Coleman;L. Collica;M. R. Coluccia;R. Conceição;F. Contreras;M. J. Cooper;S. Coutu;C. E. Covault;J. Cronin;R. Dallier;S. D'Amico;B. Daniel;S. Dasso;K. Daumiller;B. R. Dawson;R. M. de Almeida;S. J. de Jong;G. D. Mauro;J. R. T. . D. M. Neto;I. . D. Mitri;J. de Oliveira;V. de Souza;J. Debatin;L. D. Peral;O. Deligny;C. D. Giulio;A. D. Matteo;M. L. D. Castro;F. Diogo;C. Dobrigkeit;J. C. D'Olivo;A. Dorofeev;R. C. D. Anjos;M. T. Dova;A. Dundovic;J. Ebr;R. Engel;M. Erdmann;M. Erfani;C. O. Escobar;J. Espadanal;A. Etchegoyen;H. Falcke;K. Fang;G. Farrar;A. C. Fauth;N. Fazzini;B. Fick;J. M. Figueira;A. Filevich;A. Filipčič;O. Fratu;M. M. Freire;T. Fujii;A. Fuster;B. García;D. Garcia Pinto;F. Gaté;H. Gemmeke;A. Gherghel Lascu;P. L. Ghia;U. Giaccari;M. Giammarchi;M. Giller;D. Głas;C. Glaser;H. Glass;G. Golup;M. . G. Berisso;P. F. . G. Vitale;N. González;B. Gookin;J. Gordon;A. Gorgi;P. Gorham;P. Gouffon;A. F. Grillo;T. D. Grubb;F. Guarino;G. P. Guedes;M. R. Hampel;P. Hansen;D. Harari;T. A. Harrison;J. L. Harton;Q. Hasankiadeh;A. Haungs;T. Hebbeker;D. Heck;P. Heimann;A. E. Herve;G. C. Hill;C. Hojvat;E. Holt;P. Homola;J. R. Hörandel;P. Horvath;M. Hrabovský;T. Huege;J. Hulsman;A. Insolia;P. G. Isar;I. Jandt;S. Jansen;J. A. Johnsen;M. Josebachuili;A. Kääpä;O. Kambeitz;K. H. Kampert;P. Kasper;I. Katkov;B. Keilhauer;E. Kemp;R. M. Kieckhafer;H. O. Klages;M. Kleifges;J. Kleinfeller;R. Krause;N. Krohm;D. Kuempel;G. K. Mezek;N. Kunka;A. K. Awad;D. Lahurd;L. Latronico;M. Lauscher;P. Lebrun;R. Legumina;M. A. . L. de Oliveira;A. Letessier Selvon;I. Lhenry Yvon;K. Link;L. Lopes;R. López;A. . L. Casado;Q. Luce;A. Lucero;M. Malacari;M. Mallamaci;D. Mandat;P. Mantsch;A. G. Mariazzi;I. C. Mariş;G. Marsella;D. Martello;H. Martinez;O. . M. Bravo;J. J. . M. Meza;H. J. Mathes;S. Mathys;J. Matthews;J. A. J. Matthews;G. Matthiae;E. Mayotte;P. O. Mazur;C. Medina;G. Medina Tanco;D. Melo;A. Menshikov;S. Messina;M. I. Micheletti;L. Middendorf;I. A. Minaya;L. Miramonti;B. Mitrica;D. Mockler;L. Molina Bueno;S. Mollerach;F. Montanet;C. Morello;M. Mostafá;G. Müller;M. A. Muller;S. Müller;I. Naranjo;S. Navas;L. Nellen;J. Neuser;P. H. Nguyen;M. Niculescu Oglinzanu;M. Niechciol;L. Niemietz;T. Niggemann;D. Nitz;D. Nosek;V. Novotny;H. Nožka;L. A. Núñez;L. Ochilo;F. Oikonomou;A. Olinto;D. . P. Selmi Dei;M. Palatka;J. Pallotta;P. Papenbreer;G. Parente;A. Parra;T. Paul;M. Pech;F. Pedreira;J. Pękala;R. Pelayo;J. Peña Rodriguez;L. . A. . S. Pereira;L. Perrone;C. Peters;S. Petrera;J. Phuntsok;R. Piegaia;T. Pierog;P. Pieroni;M. Pimenta;V. Pirronello;M. Platino;M. Plum;C. Porowski;R. R. Prado;P. Privitera;M. Prouza;E. J. Quel;S. Querchfeld;S. Quinn;R. Ramos Pollant;J. Rautenberg;D. Ravignani;D. Reinert;B. Revenu;J. Ridky;M. Risse;P. Ristori;V. Rizi;W. R. de Carvalho;G. . R. Fernandez;J. . R. Rojo;M. D. Rodríguez Frías;D. Rogozin;J. Rosado;M. Roth;E. Roulet;A. C. Rovero;S. J. Saffi;A. Saftoiu;H. Salazar;A. Saleh;F. . S. Greus;G. Salina;J. D. . S. Gomez;F. Sánchez;P. Sanchez Lucas;E. M. Santos;E. Santos;F. Sarazin;B. Sarkar;R. Sarmento;C. Sarmiento Cano;R. Sato;C. Scarso;M. Schauer;V. Scherini;H. Schieler;D. Schmidt;O. Scholten;P. Schovánek;F. G. Schröder;A. Schulz;J. Schulz;J. Schumacher;S. J. Sciutto;A. Segreto;M. Settimo;A. Shadkam;R. C. Shellard;G. Sigl;G. Silli;O. Sima;A. Śmiałkowski;R. Šmída;G. R. Snow;P. Sommers;S. Sonntag;J. Sorokin;R. Squartini;D. Stanca;S. Stanič;J. Stasielak;F. Strafella;F. Suarez;M. Suarez Durán;T. Sudholz;T. Suomijärvi;A. D. Supanitsky;M. S. Sutherland;J. Swain;Z. Szadkowski;O. A. Taborda;A. Tapia;A. Tepe;V. M. Theodoro;C. Timmermans;C. J. T. Peixoto;L. Tomankova;B. Tomé;A. Tonachini;G. T. Elipe;D. T. Machado;M. Torri;P. Travnicek;M. Trini;R. Ulrich;M. Unger;M. Urban;A. Valbuena Delgado;J. F. V. Galicia;I. Valiño;L. Valore;G. V. Aar;P. V. Bodegom;A. M. . V. D. Berg;A. V. Vliet;E. Varela;B. Vargas Cárdenas;G. Varner;J. R. Vázquez;R. A. Vázquez;D. Veberič;V. Verzi;J. Vicha;L. Villaseñor;S. Vorobiov;H. Wahlberg;O. Wainberg;D. Walz;A. A. Watson;M. Weber;A. Weindl;L. Wiencke;H. Wilczyński;T. Winchen;D. Wittkowski;B. Wundheiler;S. Wykes;L. Yang;D. Yelos;A. Yushkov;E. Zas;D. Zavrtanik;M. Zavrtanik;A. Zepeda;B. Zimmermann;M. Ziolkowski;Z. Zong;F. Zuccarello

2017

Abstract

AMIGA (Auger Muons and Infill for the Ground Array) is an upgrade of the Pierre Auger Observatory designed to extend its energy range of detection and to directly measure the muon content of the cosmic ray primary particle showers. The array will be formed by an infill of surface water-Cherenkov detectors associated with buried scintillation counters employed for muon counting. Each counter is composed of three scintillation modules, with a 10 m2 detection area per module. In this paper, a new generation of detectors, replacing the current multi-pixel photomultiplier tube (PMT) with silicon photo sensors (aka. SiPMs), is proposed. The selection of the new device and its front-end electronics is explained. A method to calibrate the counting system that ensures the performance of the detector is detailed. This method has the advantage of being able to be carried out in a remote place such as the one where the detectors are deployed. High efficiency results, i.e. 98 % efficiency for the highest tested overvoltage, combined with a low probability of accidental counting (~2 %), show a promising performance for this new system.

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Scheda completa (DC)

	Parole chiave
	
				Cosmic rays; UHECR;Pattern recognition, cluster finding, calibration and fitting methods; Performance of
High Energy Physics Detectors; Front-end electronics for detector readout; Photon detectors for
UV, visible and IR photons (solid-state) (PIN diodes, APDs, Si-PMTs, G-APDs, CCDs, EBCCDs,
EMCCDs etc)
			
	Settori scientifico-disciplinari dell'articolo
	
				Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica
			
	Data di pubblicazione
	
				3-mar-2017
			
	Rivista in ANCE
	
				JOURNAL OF INSTRUMENTATION
			
	DOI
	
				https://dx.doi.org/10.1088/1748-0221/12/03/P03002
			
	Tipologia
	
				Article (author)
			
	Appare nelle tipologie:
	
				01 - Articolo su periodico

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