Radiation hardness qualification of PbWO4 scintillation crystals for the CMS Electromagnetic Calorimeter

Adzic, P.; Mohanty, A.K.; Bandurin, D.; Cussans, D.G.; Lustermann, W.; Borisevitch, A.; Cartiglia, N.; Sala, L.; Beuselinck, R.; Del Re, D.; Timciuc, V.; Milenovic, P.; Gobbo, B.; Bernet, C.; Lethuillier, M.; Dejardin, M.; Swain, J.; Kyberd, P.; Nessi-Tedaldi, F.; Wardrope, D.; Rander, J.; Blaha, J.; Dzelalija, M.; Dutta, D.; Barone, L.M.; Gataullin, M.; Beauceron, S.; Siamitros, C.; Ferri, F.; Argiro, S.; Hobson, P.R.; Funk, W.; Yohay, R.; Weng, J.; Negri, P.; Lecomte, P.; Silva, P.; Ille, B.; Ryan, M.J.; Kyriakis, A.; Arcidiacono, R.; Ragazzi, S.; Topkar, A.; Dobrzynski, L.; Askew, A.; Cockerill, D.J.A.; Cavallari, F.; Bornheim, A.; Bloch, P.; Shukla, P.; Singovsky, A.; Markou, C.; Rogan, C.; Ma, Y.; Williams, J.H.; Haguenauer, M.; Titov, Maxim P.; Zhu, R.Y.; Barney, D.; Camporesi, T.; Matveev, V.; Marchica, C.; Tancini, V.; Kachanov, V.; Salerno, R.; Rosowsky, A.; Brown, R.M.; Paganini, P.; Hou, G.W.S.; Choudhury, R.K.; Busson, P.; Puljak, I.; Zhang, L.Y.; Reucroft, S.; Heltsley, B.; Drndarevic, S.; Gascon, S.; Choudhary, B.C.; Takahashi, M.; Varela, J.; Hansen, M.; Haupt, J.; Moortgat, F.; Papadakis, I.; Biino, C.; Gras, P.; Mine, P.; Lebeau, M.; Veverka, J.; Musella, P.; Shivpuri, R.K.; Obertino, M.M.; Freudenreich, K.; Parracho, P.; Papadakis, A.; Deiters, K.; Jessop, C.; Kaadze, K.; Djambazov, L.; Ribeiro, P.; Virdee, T.; Ueno, K.; Charlot, C.; Uzunian, A.; Teller, O.; Paramatti, R.; Tabarelli de Fatis, T.; Sirois, Y.; Ghezzi, A.; Baffioni, S.; Litvine, V.; Ptochos, F.; Rusack, R.; Dissertori, G.; Govoni, P.; Godinovic, N.; Depasse, P.; Rahatlou, S.; Nikitenko, A.; Palma, A.; Sirunyan, A.; Hamel de Monchenault, G.; Arenton, M.W.; Pant, L.; Rumerio, P.; Meridiani, P.; Loukas, D.; Kolberg, T.; Denegri, D.; Ronquest, M.; Musienko, Y.; Chen, W.T.; Maravin, Y.; Franci, D.; Peigneux, J.P.; Chang, P.; Marinelli, N.; Zabi, A.; Maletic, D.; Pastrone, N.; De Benedetti, A.; Razis, P.A.; Longo, E.; Kennedy, B.W.; Rusakov, S.V.; Huhtinen, M.; Manthos, N.; Kokkas, P.; Djordjevic, M.; Ganjour, S.; Rovelli, C.; Schneegans, M.; Diemoz, M.; Dafinei, I.; Kubota, Y.; Franzoni, G.; Evangelou, I.; Malberti, M.; Marone, M.; Jovanovic, D.; Petrakou, E.; Go, A.; Orimoto, T.; Ingram, Q.; Thiebaux, C.; Kataria, S.K.; Jarry, P.; Della Ricca, G.; Bartoloni, A.; Stockli, F.; Chen, Z.; Andelin, D.; Zhu, K.; Locci, E.; Daskalakis, G.; Smith, V.J.; Tyurin, N.; Bell, K.W.; Wang, M.; Renker, D.; Cecilia, A.; Gninenko, S.; Di Marco, E.; Hintz, W.; El Mamouni, H.; Sharp, P.; Dolgopolov, A.; Golubev, N.; Gentit, F.X.; Theofilatos, K.; Hirosky, R.; Krpic, D.; Puzovic, J.; Descamps, J.; Pullia, A.; Lin, W.; Elliott-Peisert, A.; Yang, Y.; Pauss, F.; Balazs, M.; Kailas, S.; Weber, M.; Sillou, D.; Redaelli, N.; Organtini, G.; Heath, H.F.; Markou, A.; David, A.; Korjik, M.; Bourotte, J.; Malcles, J.; Verrecchia, P.; Conetti, S.; Nedelec, P.; Newman, H.B.; Seez, C.; Anicin, I.; Antunovic, Z.; Faure, J.L.; Punz, T.; Hsiung, Y.; Krasnikov, N.; Shiu, J.G.; Baccaro, S.; Mavrommatis, C.; Chipaux, R.; Baty, C.; Timlin, C.; Zhang, J.; Chen, E.A.; Fay, J.; Lecoq, P.; Nash, J.; Givernaud, A.; Da Silva Di Calafiori, D.R.; Zelepoukine, S.; Fedorov, A.; Papadopoulos, I.; Cox, B.; Nardulli, A.; Lin, S.W.; Paganoni, M.; Betev, B.; Inyakin, A.; Drobychev, G.; Luckey, P.D.; Fabbro, B.; Troshin, S.; Grant, N.; Patterson, J.R.; Ledovskoy, A.; Cooper, S.I.; Dittmar, M.; Chang, Y.H.; Silva, J.; Honma, A.; Almeida, N.; Missevitch, O.; Phillips, D.G.; Camanzi, B.; Auffray, E.; Shepherd-Themistocleous, C.H.; Piroue, P.; Buehler, M.; Besancon, M.; Cossutti, F.; Triantis, F.A.; Kuo, C.M.; Yaselli, I.

doi:10.1088/1748-0221/5/03/P03010

CMS Note
Report number	arXiv:0912.4300 ; CMS-NOTE-2009-016 ; CMS-NOTE-2009-016
Title	Radiation hardness qualification of PbWO4 scintillation crystals for the CMS Electromagnetic Calorimeter
Author(s)	Adzic, P. (Belgrade U.) ; Almeida, N. (LIP, Lisbon) ; Andelin, D. (Virginia U.) ; Anicin, I. (Belgrade U.) ; Antunovic, Z. (Split U.) ; Arcidiacono, R. (Turin U. ; INFN, Turin) ; Arenton, M.W. (Virginia U.) ; Auffray, E. (CERN) ; Argiro, S. (Turin U. ; INFN, Turin) ; Askew, A. (Florida State U.) ; Baccaro, S. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Baffioni, S. (Ecole Polytechnique) ; Balazs, M. (Virginia U.) ; Bandurin, D. (Kansas State U.) ; Barney, D. (CERN) ; Barone, L.M. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Bartoloni, A. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Baty, C. (Lyon, IPN) ; Beauceron, S. (CERN) ; Bell, K.W. (Rutherford) ; Bernet, C. (Ecole Polytechnique) ; Besancon, M. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Betev, B. (Zurich, ETH) ; Beuselinck, R. (Imperial Coll., London) ; Biino, C. (Turin U. ; INFN, Turin) ; Blaha, J. (Lyon, IPN) ; Bloch, P. (CERN) ; Borisevitch, A. (Minsk, Inst. Nucl. Problems) ; Bornheim, A. (Caltech) ; Bourotte, J. (Ecole Polytechnique) ; Brown, R.M. (Rutherford) ; Buehler, M. (Virginia U.) ; Busson, P. (Ecole Polytechnique) ; Camanzi, B. (Rutherford) ; Camporesi, T. (Imperial Coll., London) ; Cartiglia, N. (Turin U. ; INFN, Turin) ; Cavallari, F. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Cecilia, A. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Chang, P. (Taiwan, Natl. Taiwan U.) ; Chang, Y.H. (Taiwan, Natl. Central U.) ; Charlot, C. (Ecole Polytechnique) ; Chen, E.A. (Taiwan, Natl. Central U.) ; Chen, W.T. (Taiwan, Natl. Central U.) ; Chen, Z. (Zurich, ETH) ; Chipaux, R. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Choudhary, B.C. (Delhi U.) ; Choudhury, R.K. (Bhabha Atomic Res. Ctr.) ; Cockerill, D.J.A. (Rutherford) ; Conetti, S. (Virginia U.) ; Cooper, S.I. (Minnesota U.) ; Cossutti, F. (Trieste U. ; INFN, Trieste) ; Cox, B. (Virginia U.) ; Cussans, D.G. (Bristol U.) ; Dafinei, I. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Da Silva Di Calafiori, D.R. (Zurich, ETH) ; Daskalakis, G. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; David, A. (LIP, Lisbon) ; Deiters, K. (PSI, Villigen) ; Dejardin, M. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; De Benedetti, A. (Minnesota U.) ; Della Ricca, G. (Trieste U. ; INFN, Trieste) ; Del Re, D. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Denegri, D. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Depasse, P. (Lyon, IPN) ; Descamps, J. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Diemoz, M. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Di Marco, E. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Dissertori, G. (Zurich, ETH) ; Dittmar, M. (Zurich, ETH) ; Djambazov, L. (Zurich, ETH) ; Djordjevic, M. (Belgrade U.) ; Dobrzynski, L. (Ecole Polytechnique) ; Dolgopolov, A. (Minnesota U.) ; Drndarevic, S. (Belgrade U.) ; Drobychev, G. (Minsk, Inst. Nucl. Problems) ; Dutta, D. (Bhabha Atomic Res. Ctr.) ; Dzelalija, M. (Split U.) ; Elliott-Peisert, A. (CERN) ; El Mamouni, H. (Lyon, IPN) ; Evangelou, I. (Ioannina U.) ; Fabbro, B. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Faure, J.L. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Fay, J. (Lyon, IPN) ; Fedorov, A. (Minsk, Inst. Nucl. Problems) ; Ferri, F. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Franci, D. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Franzoni, G. (Minnesota U.) ; Freudenreich, K. (Zurich, ETH) ; Funk, W. (CERN) ; Ganjour, S. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Gascon, S. (Lyon, IPN) ; Gataullin, M. (Caltech) ; Gentit, F.X. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Ghezzi, A. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U. ; CERN) ; Givernaud, A. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Gninenko, S. (Moscow, INR) ; Go, A. (Taiwan, Natl. Central U.) ; Gobbo, B. (Trieste U. ; INFN, Trieste) ; Godinovic, N. (Split Tech. U.) ; Golubev, N. (Moscow, INR) ; Govoni, P. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Grant, N. (Bristol U.) ; Gras, P. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Haguenauer, M. (Ecole Polytechnique) ; Hamel de Monchenault, G. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Hansen, M. (CERN) ; Haupt, J. (Minnesota U.) ; Heath, H.F. (Bristol U.) ; Heltsley, B. (Cornell U., LNS) ; Hintz, W. (Zurich, ETH) ; Hirosky, R. (Virginia U.) ; Hobson, P.R. (Brunel U.) ; Honma, A. (CERN) ; Hou, G.W.S. (Taiwan, Natl. Taiwan U.) ; Hsiung, Y. (Taiwan, Natl. Taiwan U.) ; Huhtinen, M. (CERN) ; Ille, B. (Lyon, IPN) ; Ingram, Q. (PSI, Villigen) ; Inyakin, A. (Minnesota U.) ; Jarry, P. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Jessop, C. (Notre Dame U.) ; Jovanovic, D. (Belgrade U.) ; Kaadze, K. (Kansas State U.) ; Kachanov, V. (Serpukhov, IHEP) ; Kailas, S. (Bhabha Atomic Res. Ctr.) ; Kataria, S.K. (Bhabha Atomic Res. Ctr.) ; Kennedy, B.W. (Rutherford) ; Kokkas, P. (Ioannina U.) ; Kolberg, T. (Notre Dame U.) ; Korjik, M. (Minsk, Inst. Nucl. Problems) ; Krasnikov, N. (Moscow, INR) ; Krpic, D. (Belgrade U.) ; Kubota, Y. (Minnesota U.) ; Kuo, C.M. (Taiwan, Natl. Central U.) ; Kyberd, P. (Brunel U.) ; Kyriakis, A. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Lebeau, M. (CERN) ; Lecomte, P. (Zurich, ETH) ; Lecoq, P. (CERN) ; Ledovskoy, A. (Virginia U.) ; Lethuillier, M. (Lyon, IPN) ; Lin, S.W. (Taiwan, Natl. Taiwan U.) ; Lin, W. (Taiwan, Natl. Central U.) ; Litvine, V. (Caltech) ; Locci, E. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Longo, E. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Loukas, D. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Luckey, P.D. (Zurich, ETH) ; Lustermann, W. (Zurich, ETH) ; Ma, Y. (Caltech) ; Malberti, M. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Malcles, J. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Maletic, D. (Belgrade U.) ; Manthos, N. (Ioannina U.) ; Maravin, Y. (Kansas State U.) ; Marchica, C. (PSI, Villigen ; Zurich, ETH) ; Marinelli, N. (Notre Dame U.) ; Markou, A. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Markou, C. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Marone, M. (Turin U. ; INFN, Turin) ; Matveev, V. (Moscow, INR) ; Mavrommatis, C. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Meridiani, P. (CERN) ; Milenovic, P. (Belgrade U. ; Zurich, ETH) ; Mine, P. (Ecole Polytechnique) ; Missevitch, O. (Minsk, Inst. Nucl. Problems) ; Mohanty, A.K. (Bhabha Atomic Res. Ctr.) ; Moortgat, F. (Zurich, ETH) ; Musella, P. (LIP, Lisbon) ; Musienko, Y. (Moscow, INR ; Northeastern U.) ; Nardulli, A. (Zurich, ETH) ; Nash, J. (Imperial Coll., London) ; Nedelec, P. (Annecy, LAPP) ; Negri, P. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Newman, H.B. (Caltech) ; Nikitenko, A. (Imperial Coll., London) ; Nessi-Tedaldi, F. (Zurich, ETH) ; Obertino, M.M. (Turin U. ; INFN, Turin) ; Organtini, G. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Orimoto, T. (Caltech) ; Paganoni, M. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Paganini, P. (Ecole Polytechnique) ; Palma, A. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Pant, L. (Bhabha Atomic Res. Ctr.) ; Papadakis, A. (Cyprus U.) ; Papadakis, I. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Papadopoulos, I. (Ioannina U.) ; Paramatti, R. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Parracho, P. (LIP, Lisbon) ; Pastrone, N. (Turin U. ; INFN, Turin) ; Patterson, J.R. (Zurich, ETH) ; Pauss, F. (Zurich, ETH) ; Peigneux, J.P. (Annecy, LAPP) ; Petrakou, E. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Phillips, D.G. (Virginia U.) ; Piroue, P. (Princeton U.) ; Ptochos, F. (Cyprus U.) ; Puljak, I. (Split Tech. U.) ; Pullia, A. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Punz, T. (Zurich, ETH) ; Puzovic, J. (Belgrade U.) ; Ragazzi, S. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Rahatlou, S. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Rander, J. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Razis, P.A. (Cyprus U.) ; Redaelli, N. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Renker, D. (PSI, Villigen) ; Reucroft, S. (Northeastern U.) ; Ribeiro, P. (LIP, Lisbon) ; Rogan, C. (Caltech) ; Ronquest, M. (Virginia U.) ; Rosowsky, A. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Rovelli, C. (Rome U. ; INFN, Rome) ; Rumerio, P. (CERN) ; Rusack, R. (Minnesota U.) ; Rusakov, S.V. (Lebedev Inst.) ; Ryan, M.J. (Imperial Coll., London) ; Sala, L. (Zurich, ETH) ; Salerno, R. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Schneegans, M. (Annecy, LAPP) ; Seez, C. (Imperial Coll., London) ; Sharp, P. (CERN ; Imperial Coll., London) ; Shepherd-Themistocleous, C.H. (Rutherford) ; Shiu, J.G. (Taiwan, Natl. Taiwan U.) ; Shivpuri, R.K. (Delhi U.) ; Shukla, P. (Bhabha Atomic Res. Ctr.) ; Siamitros, C. (Brunel U.) ; Sillou, D. (Annecy, LAPP) ; Silva, J. (LIP, Lisbon) ; Silva, P. (LIP, Lisbon) ; Singovsky, A. (Minnesota U.) ; Sirois, Y. (Ecole Polytechnique) ; Sirunyan, A. (Yerevan Phys. Inst.) ; Smith, V.J. (Bristol U.) ; Stockli, F. (Zurich, ETH) ; Swain, J. (Northeastern U.) ; Tabarelli de Fatis, T. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Takahashi, M. (Imperial Coll., London) ; Tancini, V. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Teller, O. (CERN) ; Theofilatos, K. (Zurich, ETH) ; Thiebaux, C. (Ecole Polytechnique) ; Timciuc, V. (Caltech) ; Timlin, C. (Imperial Coll., London) ; Titov, Maxim P. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Topkar, A. (Bhabha Atomic Res. Ctr.) ; Triantis, F.A. (Ioannina U.) ; Troshin, S. (Serpukhov, IHEP) ; Tyurin, N. (Serpukhov, IHEP) ; Ueno, K. (Taiwan, Natl. Taiwan U.) ; Uzunian, A. (Serpukhov, IHEP) ; Varela, J. (LIP, Lisbon ; CERN) ; Verrecchia, P. (DSM, DAPNIA, Saclay) ; Veverka, J. (Caltech) ; Virdee, T. (CERN ; Imperial Coll., London) ; Wang, M. (Taiwan, Natl. Taiwan U.) ; Wardrope, D. (Imperial Coll., London) ; Weber, M. (Zurich, ETH) ; Weng, J. (Zurich, ETH) ; Williams, J.H. (Rutherford) ; Yang, Y. (Caltech) ; Yaselli, I. (Brunel U.) ; Yohay, R. (Virginia U.) ; Zabi, A. (Ecole Polytechnique) ; Zelepoukine, S. (Serpukhov, IHEP ; Zurich, ETH) ; Zhang, J. (Minnesota U.) ; Zhang, L.Y. (Caltech) ; Zhu, K. (Caltech) ; Zhu, R.Y. (Caltech)
Collaboration	CMS Electromagnetic Calorimeter Group
Publication	2010
Imprint	23 Dec 2009
Number of pages	24
Note	Comments: 24 pages, 19 figures, available on CMS information server at http://cms.cern.ch/iCMS/ 24 pages, 19 figures, available on CMS information server at http://cms.cern.ch/iCMS/
In:	JINST 5 (2010) P03010
DOI	10.1088/1748-0221/5/03/P03010
Subject category	Detectors and Experimental Techniques
Accelerator/Facility, Experiment	CERN LHC ; CMS CERN SPS CERN SPS
Test beam	H4 ; X5
Abstract	Ensuring the radiation hardness of PbWO4 crystals was one of the main priorities during the construction of the electromagnetic calorimeter of the CMS experiment at CERN. The production on an industrial scale of radiation hard crystals and their certification over a period of several years represented a difficult challenge both for CMS and for the crystal suppliers. The present article reviews the related scientific and technological problems encountered.
Copyright/License	Publication: (License: CC-BY-3.0)