Abstract
The present document discusses plans for a compact, next-generation multipurpose detector at the LHC as a follow-up to the present ALICE experiment. The aim is to build a nearly massless barrel detector consisting of truly cylindrical layers based on curved wafer-scale ultra-thin silicon sensors with MAPS technology, featuring an unprecedented low material budget of 0.05% X0 per layer, with the innermost layers possibly positioned inside the beam pipe. In addition to superior tracking and vertexing capabilities over a wide momentum range down to a few tens of MeV/c, the detector will provide particle identification via time-of-flight determination with about 20 ps resolution. In addition, electron and photon identification will be performed in a separate shower detector. The proposed detector is conceived for studies of pp, pA and AA collisions at luminosities a factor of 20 to 50 times higher than possible with the upgraded ALICE detector, enabling a rich physics program ranging from measurements with electromagnetic probes at ultra-low transverse momenta to precision physics in the charm and beauty sector.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Journal | Unknown Journal |
| State | Published - Jan 31 2019 |
| Externally published | Yes |
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A next-generation LHC heavy-ion experiment. / Adamová, D.; Aglieri Rinella, G.; Agnello, M.; Ahammed, Z.; Aleksandrov, D.; Alici, A.; Alkin, A.; Alt, T.; Altsybeev, I.; Andreou, D.; Andronic, A.; Antinori, F.; Antonioli, P.; Appelshäuser, H.; Arnaldi, R.; Arsene, I. C.; Arslandok, M.; Averbeck, R.; Azmi, M. D.; Bai, X.; Bailhache, R.; Bala, R.; Barioglio, L.; Barnaföldi, G. G.; Barnby, L. S.; Bartalini, P.; Barth, K.; Basu, S.; Becattini, F.; Bedda, C.; Belikov, I.; Bellini, F.; Bellwied, R.; Beole, S.; Bergmann, L.; Bertens, R. A.; Besoiu, M.; Betev, L.; Bhatti, A.; Bianchi, A.; Bianchi, L.; Bielčík, J.; Bielčíková, J.; Bilandzic, A.; Biswas, S.; Biswas, R.; Blau, D.; Bock, F.; Bombara, M.; Borri, M.; Braun-Munzinger, P.; Bregant, M.; Bruno, G. E.; Buckland, M. D.; Buesching, H.; Bufalino, S.; Buncic, P.; Butt, J. B.; Caliva, A.; Camerini, P.; Carnesecchi, F.; Castillo Castellanos, J.; Catalano, F.; Chapeland, S.; Chartier, M.; Cheshkov, C.; Cheynis, B.; Chibante Barroso, V.; Chinellato, D. D.; Chochula, P.; Chujo, T.; Cicalo, C.; Colamaria, F.; Colella, D.; Concas, M.; Conesa del Valle, Z.; Contin, G.; Contreras, J. G.; Costa, F.; Dönigus, B.; Dahms, T.; Dainese, A.; Dainton, J.; Danu, A.; Das, S.; Das, D.; Dash, S.; Dash, A.; David, G.; de Caro, A.; de Cataldo, G.; de Falco, A.; de Marco, N.; de Pasquale, S.; Deb, S.; Di Bari, D.; Di Mauro, A.; Dietel, T.; Divià, R.; Dmitrieva, U.; Dobrin, A.; Dubey, A. K.; Dubla, A.; Elia, D.; Erazmus, B.; Erokhin, A.; Eulisse, G.; Evans, D.; Fabbietti, L.; Faggin, M.; Fecchio, P.; Feliciello, A.; Feofilov, G.; Fernández Téllez, A.; Festanti, A.; Floerchinger, S.; Foka, P.; Fokin, S.; Franco, A.; Furget, C.; Furs, A.; Gaardhøje, J.; Gagliardi, M.; Ganoti, P.; Garabatos, C.; Garcia-Solis, E.; Gargiulo, C.; Gasik, P.; Gay Ducati, M. B.; Germain, M.; Ghosh, P.; Giubellino, P.; Giubilato, P.; Glässel, P.; Gonzalez, V.; Grachov, O.; Grigoryan, A.; Grigoryan, S.; Grosa, F.; Grosse-Oetringhaus, J. F.; Guernane, R.; Gunji, T.; Gupta, R.; Gupta, A.; Habib, M. K.; Hamagaki, H.; Harris, J. W.; Hatzifotiadou, D.; Heckel, S. T.; Hellbär, E.; Helstrup, H.; Herman, T.; Hillemanns, H.; Hills, C.; Hippolyte, B.; Hornung, S.; Hristov, P.; Iddon, J. P.; Igolkin, S.; Innocenti, G.; Ippolitov, M.; Ivanov, M.; Jacholkowski, A.; Jung, M.; Jusko, A.; Köhler, M. K.; Kabana, S.; Kalweit, A.; Karasu Uysal, A.; Karavicheva, T.; Kebschull, U.; Keidel, R.; Keil, M.; Ketzer, B.; Khan, S. A.; Khanzadeev, A.; Kharlov, Y.; Khuntia, A.; Kim, B.; Kim, J.; Kim, M.; Klein, J.; Klein, C.; Klein-Bösing, C.; Klewin, S.; Kluge, A.; Knichel, M. L.; Kobdaj, C.; Kofarago, M.; Konopka, P. J.; Kovalenko, V.; Králik, I.; Krüger, M.; Kreis, L.; Krivda, M.; Krizek, F.; Kroesen, M.; Kryshen, E.; Kučera, V.; Kuhn, C.; Kumar, L.; Kundu, S.; Kushpil, S.; Kweon, M. J.; Kwon, M.; Kwon, Y.; Lévai, P.; la Pointe, S. L.; Laudi, E.; Lazareva, T.; Lea, R.; Leardini, L.; Lee, S.; Lemmon, R. C.; Lietava, R.; Lim, B.; Lindenstruth, V.; Lindner, A.; Lippmann, C.; Liu, J.; Lopez, J.; Lopez; Lourenco, C.; Luparello, G.; Mahmood, S. M.; Maire, A.; Manzari, V.; Mao, Y.; Marín, A.; Marchisone, M.; Margagliotti, G. V.; Marquard, M.; Martinengo, P.; Masciocchi, S.; Masera, M.; Masson, E.; Mastroserio, A.; Mathis, A. M.; Matyja, A.; Mazzilli, M.; Mazzoni, M. A.; Micheletti, L.; Mishra, A. N.; Miskowiec, D.; Mohanty, B.; Mohisin Khan, M.; Morsch, A.; Mrnjavac, T.; Muccifora, V.; Mühlheim, D.; Muhuri, S.; Mulligan, J. D.; Munhoz, M. G.; Munzer, R. H.; Murakami, H.; Musa, L.; Naik, B.; Nandi, B. K.; Nania, R.; Nayak, T. K.; Nesterov, D.; Nicosia, G.; Nikolaev, S.; Nikulin, V.; Noferini, F.; Norman, J.; Nyanin, A.; Okorokov, V.; Oppedisano, C.; Otwinowski, J.; Oyama, K.; Płoskon, M.; Pachmayer, Y.; Pandey, A. K.; Pastore, C.; Pawlowski, J.; Pei, H.; Peitzmann, T.; Peresunko, D.; Petrovici, M.; Pezzi, R. P.; Piano, S.; Prakasa, E.; Prasad, S. K.; Preghenella, R.; Prino, F.; Pruneau, C. A.; Pshenichnov, I.; Puccio, M.; Pucek, J.; Quercigh, E.; Röhrich, D.; Ramello, L.; Rami, F.; Raniwala, S.; Raniwala, R.; Rath, R.; Ravasenga, I.; Redelbach, A.; Redlich, K.; Reidt, F.; Reygers, K.; Riabov, V.; Riedler, P.; Riegler, W.; Rischke, D.; Ristea, C.; Rode, S. P.; Rodríguez Cahuantzi, M.; Rohr, D.; Rossi, A.; Rui, R.; Rustamov, A.; Rybicki, A.; Šafařík, K.; Sadikin, R.; Sadovsky, S.; Sahoo, R.; Sahoo, P.; Sahu, P. K.; Saini, J.; Samsonov, V.; Sarma, P.; Scheid, H. S.; Schicker, R.; Schmah, A.; Schmidt, M. O.; Schmidt, C.; Schutz, Y.; Schweda, K.; Scomparin, E.; Seger, J. E.; Senyukov, S.; Seryakov, A.; Shahoyan, R.; Sharma, N.; Siddhanta, S.; Siemiarczuk, T.; Singh, R.; Sitta, M.; Soltveit, H.; Spyropoulou-Stassinaki, M.; Stachel, J.; Sugitate, T.; Sumowidagdo, S.; Sun, X.; Takahashi, J.; Terrevoli, C.; Toia, A.; Topilskaya, N.; Tripathy, S.; Trogolo, S.; Trubnikov, V.; Trzaska, W. H.; Trzeciak, B. A.; Tveter, T. S.; Uras, A.; Usai, G. L.; Valentino, G.; van Doremalen, L. V.R.; van Leeuwen, M.; Vande Vyvre, P.; Vasileiou, M.; Vechernin, V.; Vermunt, L.; Villalobos Baillie, O.; Virgili, T.; Vodopyanov, A.; Voloshin, S. A.; Volpe, G.; von Haller, B.; Vorobyev, I.; Wang, Y.; Weber, M.; Wegrzynek, A.; Weiser, D. F.; Wenzel, S. C.; Wessels, J. P.; Wiechula, J.; Wiedemann, U.; Wilkinson, J.; Windelband, B.; Winn, M.; Xu, N.; Yamakawa, K.; Yin, Z.; Yoo, I. K.; Yoon, J. H.; Yuncu, A.; Zaccolo, V.; Zampolli, C.; Zarochentsev, A.; Zhang, B.; Zhang, X.; Zhao, C.; Zherebchevskii, V.; Zhou, D.; Zhou, Y.; Zhou, Y.; Zinovjev, G.
In: Unknown Journal, 31.01.2019.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - A next-generation LHC heavy-ion experiment
AU - Adamová, D.
AU - Aglieri Rinella, G.
AU - Agnello, M.
AU - Ahammed, Z.
AU - Aleksandrov, D.
AU - Alici, A.
AU - Alkin, A.
AU - Alt, T.
AU - Altsybeev, I.
AU - Andreou, D.
AU - Andronic, A.
AU - Antinori, F.
AU - Antonioli, P.
AU - Appelshäuser, H.
AU - Arnaldi, R.
AU - Arsene, I. C.
AU - Arslandok, M.
AU - Averbeck, R.
AU - Azmi, M. D.
AU - Bai, X.
AU - Bailhache, R.
AU - Bala, R.
AU - Barioglio, L.
AU - Barnaföldi, G. G.
AU - Barnby, L. S.
AU - Bartalini, P.
AU - Barth, K.
AU - Basu, S.
AU - Becattini, F.
AU - Bedda, C.
AU - Belikov, I.
AU - Bellini, F.
AU - Bellwied, R.
AU - Beole, S.
AU - Bergmann, L.
AU - Bertens, R. A.
AU - Besoiu, M.
AU - Betev, L.
AU - Bhatti, A.
AU - Bianchi, A.
AU - Bianchi, L.
AU - Bielčík, J.
AU - Bielčíková, J.
AU - Bilandzic, A.
AU - Biswas, S.
AU - Biswas, R.
AU - Blau, D.
AU - Bock, F.
AU - Bombara, M.
AU - Borri, M.
AU - Braun-Munzinger, P.
AU - Bregant, M.
AU - Bruno, G. E.
AU - Buckland, M. D.
AU - Buesching, H.
AU - Bufalino, S.
AU - Buncic, P.
AU - Butt, J. B.
AU - Caliva, A.
AU - Camerini, P.
AU - Carnesecchi, F.
AU - Castillo Castellanos, J.
AU - Catalano, F.
AU - Chapeland, S.
AU - Chartier, M.
AU - Cheshkov, C.
AU - Cheynis, B.
AU - Chibante Barroso, V.
AU - Chinellato, D. D.
AU - Chochula, P.
AU - Chujo, T.
AU - Cicalo, C.
AU - Colamaria, F.
AU - Colella, D.
AU - Concas, M.
AU - Conesa del Valle, Z.
AU - Contin, G.
AU - Contreras, J. G.
AU - Costa, F.
AU - Dönigus, B.
AU - Dahms, T.
AU - Dainese, A.
AU - Dainton, J.
AU - Danu, A.
AU - Das, S.
AU - Das, D.
AU - Dash, S.
AU - Dash, A.
AU - David, G.
AU - de Caro, A.
AU - de Cataldo, G.
AU - de Falco, A.
AU - de Marco, N.
AU - de Pasquale, S.
AU - Deb, S.
AU - Di Bari, D.
AU - Di Mauro, A.
AU - Dietel, T.
AU - Divià, R.
AU - Dmitrieva, U.
AU - Dobrin, A.
AU - Dubey, A. K.
AU - Dubla, A.
AU - Elia, D.
AU - Erazmus, B.
AU - Erokhin, A.
AU - Eulisse, G.
AU - Evans, D.
AU - Fabbietti, L.
AU - Faggin, M.
AU - Fecchio, P.
AU - Feliciello, A.
AU - Feofilov, G.
AU - Fernández Téllez, A.
AU - Festanti, A.
AU - Floerchinger, S.
AU - Foka, P.
AU - Fokin, S.
AU - Franco, A.
AU - Furget, C.
AU - Furs, A.
AU - Gaardhøje, J.
AU - Gagliardi, M.
AU - Ganoti, P.
AU - Garabatos, C.
AU - Garcia-Solis, E.
AU - Gargiulo, C.
AU - Gasik, P.
AU - Gay Ducati, M. B.
AU - Germain, M.
AU - Ghosh, P.
AU - Giubellino, P.
AU - Giubilato, P.
AU - Glässel, P.
AU - Gonzalez, V.
AU - Grachov, O.
AU - Grigoryan, A.
AU - Grigoryan, S.
AU - Grosa, F.
AU - Grosse-Oetringhaus, J. F.
AU - Guernane, R.
AU - Gunji, T.
AU - Gupta, R.
AU - Gupta, A.
AU - Habib, M. K.
AU - Hamagaki, H.
AU - Harris, J. W.
AU - Hatzifotiadou, D.
AU - Heckel, S. T.
AU - Hellbär, E.
AU - Helstrup, H.
AU - Herman, T.
AU - Hillemanns, H.
AU - Hills, C.
AU - Hippolyte, B.
AU - Hornung, S.
AU - Hristov, P.
AU - Iddon, J. P.
AU - Igolkin, S.
AU - Innocenti, G.
AU - Ippolitov, M.
AU - Ivanov, M.
AU - Jacholkowski, A.
AU - Jung, M.
AU - Jusko, A.
AU - Köhler, M. K.
AU - Kabana, S.
AU - Kalweit, A.
AU - Karasu Uysal, A.
AU - Karavicheva, T.
AU - Kebschull, U.
AU - Keidel, R.
AU - Keil, M.
AU - Ketzer, B.
AU - Khan, S. A.
AU - Khanzadeev, A.
AU - Kharlov, Y.
AU - Khuntia, A.
AU - Kim, B.
AU - Kim, J.
AU - Kim, M.
AU - Klein, J.
AU - Klein, C.
AU - Klein-Bösing, C.
AU - Klewin, S.
AU - Kluge, A.
AU - Knichel, M. L.
AU - Kobdaj, C.
AU - Kofarago, M.
AU - Konopka, P. J.
AU - Kovalenko, V.
AU - Králik, I.
AU - Krüger, M.
AU - Kreis, L.
AU - Krivda, M.
AU - Krizek, F.
AU - Kroesen, M.
AU - Kryshen, E.
AU - Kučera, V.
AU - Kuhn, C.
AU - Kumar, L.
AU - Kundu, S.
AU - Kushpil, S.
AU - Kweon, M. J.
AU - Kwon, M.
AU - Kwon, Y.
AU - Lévai, P.
AU - la Pointe, S. L.
AU - Laudi, E.
AU - Lazareva, T.
AU - Lea, R.
AU - Leardini, L.
AU - Lee, S.
AU - Lemmon, R. C.
AU - Lietava, R.
AU - Lim, B.
AU - Lindenstruth, V.
AU - Lindner, A.
AU - Lippmann, C.
AU - Liu, J.
AU - Lopez, J.
AU - Lopez,
AU - Lourenco, C.
AU - Luparello, G.
AU - Mahmood, S. M.
AU - Maire, A.
AU - Manzari, V.
AU - Mao, Y.
AU - Marín, A.
AU - Marchisone, M.
AU - Margagliotti, G. V.
AU - Marquard, M.
AU - Martinengo, P.
AU - Masciocchi, S.
AU - Masera, M.
AU - Masson, E.
AU - Mastroserio, A.
AU - Mathis, A. M.
AU - Matyja, A.
AU - Mazzilli, M.
AU - Mazzoni, M. A.
AU - Micheletti, L.
AU - Mishra, A. N.
AU - Miskowiec, D.
AU - Mohanty, B.
AU - Mohisin Khan, M.
AU - Morsch, A.
AU - Mrnjavac, T.
AU - Muccifora, V.
AU - Mühlheim, D.
AU - Muhuri, S.
AU - Mulligan, J. D.
AU - Munhoz, M. G.
AU - Munzer, R. H.
AU - Murakami, H.
AU - Musa, L.
AU - Naik, B.
AU - Nandi, B. K.
AU - Nania, R.
AU - Nayak, T. K.
AU - Nesterov, D.
AU - Nicosia, G.
AU - Nikolaev, S.
AU - Nikulin, V.
AU - Noferini, F.
AU - Norman, J.
AU - Nyanin, A.
AU - Okorokov, V.
AU - Oppedisano, C.
AU - Otwinowski, J.
AU - Oyama, K.
AU - Płoskon, M.
AU - Pachmayer, Y.
AU - Pandey, A. K.
AU - Pastore, C.
AU - Pawlowski, J.
AU - Pei, H.
AU - Peitzmann, T.
AU - Peresunko, D.
AU - Petrovici, M.
AU - Pezzi, R. P.
AU - Piano, S.
AU - Prakasa, E.
AU - Prasad, S. K.
AU - Preghenella, R.
AU - Prino, F.
AU - Pruneau, C. A.
AU - Pshenichnov, I.
AU - Puccio, M.
AU - Pucek, J.
AU - Quercigh, E.
AU - Röhrich, D.
AU - Ramello, L.
AU - Rami, F.
AU - Raniwala, S.
AU - Raniwala, R.
AU - Rath, R.
AU - Ravasenga, I.
AU - Redelbach, A.
AU - Redlich, K.
AU - Reidt, F.
AU - Reygers, K.
AU - Riabov, V.
AU - Riedler, P.
AU - Riegler, W.
AU - Rischke, D.
AU - Ristea, C.
AU - Rode, S. P.
AU - Rodríguez Cahuantzi, M.
AU - Rohr, D.
AU - Rossi, A.
AU - Rui, R.
AU - Rustamov, A.
AU - Rybicki, A.
AU - Šafařík, K.
AU - Sadikin, R.
AU - Sadovsky, S.
AU - Sahoo, R.
AU - Sahoo, P.
AU - Sahu, P. K.
AU - Saini, J.
AU - Samsonov, V.
AU - Sarma, P.
AU - Scheid, H. S.
AU - Schicker, R.
AU - Schmah, A.
AU - Schmidt, M. O.
AU - Schmidt, C.
AU - Schutz, Y.
AU - Schweda, K.
AU - Scomparin, E.
AU - Seger, J. E.
AU - Senyukov, S.
AU - Seryakov, A.
AU - Shahoyan, R.
AU - Sharma, N.
AU - Siddhanta, S.
AU - Siemiarczuk, T.
AU - Singh, R.
AU - Sitta, M.
AU - Soltveit, H.
AU - Spyropoulou-Stassinaki, M.
AU - Stachel, J.
AU - Sugitate, T.
AU - Sumowidagdo, S.
AU - Sun, X.
AU - Takahashi, J.
AU - Terrevoli, C.
AU - Toia, A.
AU - Topilskaya, N.
AU - Tripathy, S.
AU - Trogolo, S.
AU - Trubnikov, V.
AU - Trzaska, W. H.
AU - Trzeciak, B. A.
AU - Tveter, T. S.
AU - Uras, A.
AU - Usai, G. L.
AU - Valentino, G.
AU - van Doremalen, L. V.R.
AU - van Leeuwen, M.
AU - Vande Vyvre, P.
AU - Vasileiou, M.
AU - Vechernin, V.
AU - Vermunt, L.
AU - Villalobos Baillie, O.
AU - Virgili, T.
AU - Vodopyanov, A.
AU - Voloshin, S. A.
AU - Volpe, G.
AU - von Haller, B.
AU - Vorobyev, I.
AU - Wang, Y.
AU - Weber, M.
AU - Wegrzynek, A.
AU - Weiser, D. F.
AU - Wenzel, S. C.
AU - Wessels, J. P.
AU - Wiechula, J.
AU - Wiedemann, U.
AU - Wilkinson, J.
AU - Windelband, B.
AU - Winn, M.
AU - Xu, N.
AU - Yamakawa, K.
AU - Yin, Z.
AU - Yoo, I. K.
AU - Yoon, J. H.
AU - Yuncu, A.
AU - Zaccolo, V.
AU - Zampolli, C.
AU - Zarochentsev, A.
AU - Zhang, B.
AU - Zhang, X.
AU - Zhao, C.
AU - Zherebchevskii, V.
AU - Zhou, D.
AU - Zhou, Y.
AU - Zhou, Y.
AU - Zinovjev, G.
N1 - Publisher Copyright: Copyright © 2019, The Authors. All rights reserved. Copyright: Copyright 2020 Elsevier B.V., All rights reserved.
PY - 2019/1/31
Y1 - 2019/1/31
N2 - The present document discusses plans for a compact, next-generation multipurpose detector at the LHC as a follow-up to the present ALICE experiment. The aim is to build a nearly massless barrel detector consisting of truly cylindrical layers based on curved wafer-scale ultra-thin silicon sensors with MAPS technology, featuring an unprecedented low material budget of 0.05% X0 per layer, with the innermost layers possibly positioned inside the beam pipe. In addition to superior tracking and vertexing capabilities over a wide momentum range down to a few tens of MeV/c, the detector will provide particle identification via time-of-flight determination with about 20 ps resolution. In addition, electron and photon identification will be performed in a separate shower detector. The proposed detector is conceived for studies of pp, pA and AA collisions at luminosities a factor of 20 to 50 times higher than possible with the upgraded ALICE detector, enabling a rich physics program ranging from measurements with electromagnetic probes at ultra-low transverse momenta to precision physics in the charm and beauty sector.
AB - The present document discusses plans for a compact, next-generation multipurpose detector at the LHC as a follow-up to the present ALICE experiment. The aim is to build a nearly massless barrel detector consisting of truly cylindrical layers based on curved wafer-scale ultra-thin silicon sensors with MAPS technology, featuring an unprecedented low material budget of 0.05% X0 per layer, with the innermost layers possibly positioned inside the beam pipe. In addition to superior tracking and vertexing capabilities over a wide momentum range down to a few tens of MeV/c, the detector will provide particle identification via time-of-flight determination with about 20 ps resolution. In addition, electron and photon identification will be performed in a separate shower detector. The proposed detector is conceived for studies of pp, pA and AA collisions at luminosities a factor of 20 to 50 times higher than possible with the upgraded ALICE detector, enabling a rich physics program ranging from measurements with electromagnetic probes at ultra-low transverse momenta to precision physics in the charm and beauty sector.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85095323462&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85095323462&partnerID=8YFLogxK
M3 - Article
AN - SCOPUS:85095323462
JO - Nuclear Physics A
JF - Nuclear Physics A
SN - 0375-9474
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