Cryogenic Characterization of FBK RGB-HD SiPMs

C. E. Aalseth, F. Acerbi, P. Agnes, I. F.M. Albuquerque, T. Alexander, A. Alici, A. K. Alton, P. Ampudia, P. Antonioli, S. Arcelli, R. Ardito, I. J. Arnquist, D. M. Asner, H. O. Back, G. Batignani, E. Bertoldo, S. Bettarini, M. G. Bisogni, V. Bocci, A. BondarG. Bonfini, W. Bonivento, M. Bossa, B. Bottino, R. Bunker, S. Bussino, A. Buzulutskov, M. Cadeddu, M. Cadoni, A. Caminata, N. Canci, A. Candela, C. Cantini, M. Caravati, M. Cariello, M. Carlini, M. Carpinelli, A. Castellani, S. Catalanotti, V. Cataudella, P. Cavalcante, R. Cereseto, Y. Chen, A. Chepurnov, A. Chiavassa, C. Cicalò, L. Cifarelli, M. Citterio, A. G. Cocco, M. Colocci, S. Corgiolu, G. Covone, P. Crivelli, I. D'Antone, M. D'Incecco, M. D.Da Rocha Rolo, M. Daniel, S. Davini, A. De Candia, S. De Cecco, M. De Deo, G. De Filippis, Giorgia De Guido, G. De Rosa, G. Dellacasa, P. Demontis, A. V. Derbin, A. Devoto, F. Di Eusanio, G. Di Pietro, C. Dionisi, A. Dolgov, I. Dormia, S. Dussoni, A. Empl, A. Ferri, C. Filip, G. Fiorillo, K. Fomenko, D. Franco, G. E. Froudakis, F. Gabriele, A. Gabrieli, C. Galbiati, P. Garcia Abia, A. Gendotti, A. Ghisi, S. Giagu, G. Gibertoni, C. Giganti, M. Giorgi, G. K. Giovanetti, M. L. Gligan, A. Gola, O. Gorchakov, A. M. Goretti, F. Granato, M. Grassi, J. W. Grate, G. Y. Grigoriev, M. Gromov, M. Guan, M. B.B. Guerra, M. Guerzoni, M. Gulino, R. K. Haaland, B. Harrop, E. W. Hoppe, S. Horikawa, B. Hosseini, D. Hughes, P. Humble, E. V. Hungerford, An Ianni, S. Jimenez Cabre, T. N. Johnson, K. Keeter, C. L. Kendziora, S. Kim, G. Koh, D. Korablev, G. Korga, A. Kubankin, R. Kugathasan, M. Kuss, X. Li, M. Lissia, G. U. Lodi, B. Loer, G. Longo, R. Lussana, L. Luzzi, Y. Ma, A. A. Machado, I. N. Machulin, L. Mais, A. Mandarano, L. Mapelli, M. Marcante, A. Margotti, S. M. Mari, M. Mariani, J. Maricic, M. Marinelli, D. Marras, C. J. Martoff, M. Mascia, A. Messina, P. D. Meyers, R. Milincic, A. Moggi, S. Moioli, S. Monasterio, J. Monroe, A. Monte, M. Morrocchi, W. Mu, V. N. Muratova, S. Murphy, P. Musico, R. Nania, J. Napolitano, A. Navrer Agasson, I. Nikulin, V. Nosov, A. O. Nozdrina, N. N. Nurakhov, A. Oleinik, V. Oleynikov, M. Orsini, F. Ortica, L. Pagani, M. Pallavicini, S. Palmas, L. Pandola, E. Pantic, E. Paoloni, G. Paternoster, V. Pavletcov, F. Pazzona, K. Pelczar, L. A. Pellegrini, N. Pelliccia, F. Perotti, R. Perruzza, C. Piemonte, F. Pilo, A. Pocar, D. Portaluppi, S. S. Poudel, D. A. Pugachev, H. Qian, B. Radics, F. Raffaelli, F. Ragusa, K. Randle, M. Razeti, A. Razeto, V. Regazzoni, C. Regenfus, B. Reinhold, A. L. Renshaw, M. Rescigno, Q. Riffard, A. Rivetti, A. Romani, L. Romero, B. Rossi, N. Rossi, A. Rubbia, D. Sablone, P. Salatino, O. Samoylov, W. Sands, M. Sant, R. Santorelli, C. Savarese, E. Scapparone, B. Schlitzer, G. Scioli, E. Sechi, E. Segreto, A. Seifert, D. A. Semenov, S. Serci, A. Shchagin, L. Shekhtman, E. Shemyakina, A. Sheshukov, M. Simeone, P. N. Singh, M. D. Skorokhvatov, O. Smirnov, G. Sobrero, A. Sokolov, A. Sotnikov, C. Stanford, G. B. Suffritti, Y. Suvorov, R. Tartaglia, G. Testera, A. Tonazzo, A. Tosi, P. Trinchese, E. V. Unzhakov, A. Vacca, M. Verducci, T. Viant, F. Villa, A. Vishneva, B. Vogelaar, M. Wada, J. Wahl, S. Walker, H. Wang, Y. Wang, A. W. Watson, S. Westerdale, J. Wilhelmi, R. Williams, M. M. Wojcik, S. Wu, X. Xiang, X. Xiao, C. Yang, Z. Ye, F. Zappa, G. Zappalà, C. Zhu, A. Zichichi, G. Zuzel

Research output: Contribution to journalArticle

4 Scopus citations

Abstract

We report on the cryogenic characterization of Red Green Blue - High Density (RGB-HD) SiPMs developed at Fondazione Bruno Kessler (FBK) as part of the DarkSide program of dark matter searches with liquid argon time projection chambers. A cryogenic setup was used to operate the SiPMs at varying temperatures and a custom data acquisition system and analysis software were used to precisely characterize the primary dark noise, the correlated noise, and the gain of the devices. We demonstrate that FBK RGB-HD SiPMs with low quenching resistance (RGB-HD-LRq) can be operated from 40 K to 300 K with gains in the range 105 to 106 and noise rates at a level of around 1 Hz/mm2.

Original languageEnglish (US)
Article numberP09030
JournalJournal of Instrumentation
Volume12
Issue number9
DOIs
StatePublished - Sep 26 2017

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Mathematical Physics
  • Instrumentation

Keywords

  • Cryogenic detectors
  • Photon detectors for UV, visible and IR photons (solid-state)
  • Photon detectors forUV, visible and IR photons (solid-state) (PIN diodes, APDs, Si-PMTs, G-APDs, CCDs, EBCCDs, EMCCDs etc)

Fingerprint Dive into the research topics of 'Cryogenic Characterization of FBK RGB-HD SiPMs'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Aalseth, C. E., Acerbi, F., Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alici, A., Alton, A. K., Ampudia, P., Antonioli, P., Arcelli, S., Ardito, R., Arnquist, I. J., Asner, D. M., Back, H. O., Batignani, G., Bertoldo, E., Bettarini, S., Bisogni, M. G., Bocci, V., ... Zuzel, G. (2017). Cryogenic Characterization of FBK RGB-HD SiPMs. Journal of Instrumentation, 12(9), [P09030]. https://doi.org/10.1088/1748-0221/12/09/P09030