Calibration and Characterization of the IceCube Photomultiplier Tube

Over 5,000 PMTs are being deployed at the South Pole to compose the IceCube neutrino observatory. Many are placed deep in the ice to detect Cherenkov light emitted by the products of high-energy neutrino interactions, and others are frozen into tanks on the surface to detect particles from atmospher...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: The IceCube Collaboration, Abbasi, R., Abdou, Y., Abu-Zayyad, T., Adams, J., Aguilar, J. A., Ahlers, M., Andeen, K., Auffenberg, J., Bai, X., Baker, M., Barwick, S. W., Bay, R., Alba, J. L. Bazo, Beattie, K., Beatty, J. J., Bechet, S., Becker, J. K., Becker, K. -H., Benabderrahmane, M. L., Berdermann, J., Berghaus, P., Berley, D., Bernardini, E., Bertrand, D., Besson, D. Z., Bissok, M., Blaufuss, E., Boersma, D. J., Bohm, C., Botner, O., Bradley, L., Braun, J., Buitink, S., Carson, M., Chirkin, D., Christy, B., Clem, J., Cohen, S., Colnard, C., Cowen, D. F., D'Agostino, M. V., Danninger, M., De Clercq, C., Demirörs, L., Depaepe, O., Descamps, F., Desiati, P., de Vries-Uiterweerd, G., DeYoung, T., Díaz-Vélez, J. C., Dreyer, J., Dumm, J. P., Duvoort, M. R., Ehrlich, R., Eisch, J., Ellsworth, R. W., Engdegård, O., Euler, S., Evenson, P. A., Fadiran, O., Fazely, A. R., Feusels, T., Filimonov, K., Finley, C., Foerster, M. M., Fox, B. D., Franckowiak, A., Franke, R., Gaisser, T. K., Gallagher, J., Ganugapati, R., Geisler, M., Gerhardt, L., Gladstone, L., Goldschmidt, A., Goodman, J. A., Grant, D., Griesel, T., Groß, A., Grullon, S., Gunasingha, R. M., Gurtner, M., Ha, C., Hallgren, A., Halzen, F., Han, K., Hanson, K., Hasegawa, Y., Haugen, J., Helbing, K., Herquet, P., Hickford, S., Hill, G. C., Hoffman, K. D., Homeier, A., Hoshina, K., Hubert, D., Huelsnitz, W., Hülß, J. -P., Hulth, P. O., Hultqvist, K., Hussain, S., Imlay, R. L., Inaba, M., Ishihara, A., Jacobsen, J., Japaridze, G. S., Johansson, H., Joseph, J. M., Kampert, K. -H., Kappes, A., Karg, T., Karle, A., Kelley, J. L., Kemming, N., Kenny, P., Kiryluk, J., Kislat, F., Kitamura, N., Klein, S. R., Knops, S., Kohnen, G., Kolanoski, H., Köpke, L., Koskinen, D. J., Kowalski, M., Kowarik, T., Krasberg, M., Krings, T., Kroll, G., Kuehn, K., Kuwabara, T., Labare, M., Lafebre, S., Laihem, K., Landsman, H., Lauer, R., Laundrie, A., Lehmann, R., Lennarz, D., Lünemann, J., Madsen, J., Majumdar, P., Maruyama, R., Mase, K., Matis, H. S., Matusik, M., Meagher, K., Merck, M., Mészáros, P., Meures, T., Middell, E., Milke, N., Miyamoto, H., Montaruli, T., Morse, R., Movit, S. M., Nahnhauer, R., Nam, J. W., Naumann, U., Nießen, P., Nygren, D. R., Odrowski, S., Olivas, A., Olivo, M., Ono, M., Panknin, S., Paul, L., Heros, C. Pérez de los, Petrovic, J., Piegsa, A., Pieloth, D., Pohl, A. C., Porrata, R., Posselt, J., Price, P. B., Prikockis, M., Przybylski, G. T., Rawlins, K., Redl, P., Resconi, E., Rhode, W., Ribordy, M., Rizzo, A., Robl, P., Rodrigues, J. P., Roth, P., Rothmaier, F., Rott, C., Roucelle, C., Rutledge, D., Ruzybayev, B., Ryckbosch, D., Sander, H. -G., Sandstrom, P., Sarkar, S., Schatto, K., Schlenstedt, S., Schmidt, T., Schneider, D., Schukraft, A., Schultes, A., Schulz, O., Schunck, M., Seckel, D., Semburg, B., Seo, S. H., Sestayo, Y., Seunarine, S., Silvestri, A., Slipak, A., Spiczak, G. M., Spiering, C., Stamatikos, M., Stanev, T., Stephens, G., Stezelberger, T., Stokstad, R. G., Stoyanov, S., Strahler, E. A., Straszheim, T., Sullivan, G. W., Swillens, Q., Taboada, I., Tamburro, A., Tarasova, O., Tepe, A., Ter-Antonyan, S., Terranova, C., Tilav, S., Toale, P. A., Tosi, D., Turcan, D., van Eijndhoven, N., Vandenbroucke, J., Van Overloop, A., van Santen, J., Voigt, B., Wahl, D., Walck, C., Waldenmaier, T., Wallraff, M., Walter, M., Wendt, C., Westerhoff, S., Whitehorn, N., Wiebe, K., Wiebusch, C. H., Wikström, G., Williams, D. R., Wischnewski, R., Wissing, H., Woschnagg, K., Xu, C., Xu, X. W., Yodh, G., Yoshida, S., Zarzhitsky, P.
Format: Text
Language:unknown
Published: arXiv 2010
Subjects:
Online Access:https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.1002.2442
https://arxiv.org/abs/1002.2442
id ftdatacite:10.48550/arxiv.1002.2442
record_format openpolar
institution Open Polar
collection DataCite Metadata Store (German National Library of Science and Technology)
op_collection_id ftdatacite
language unknown
topic Instrumentation and Methods for Astrophysics astro-ph.IM
FOS Physical sciences
spellingShingle Instrumentation and Methods for Astrophysics astro-ph.IM
FOS Physical sciences
The IceCube Collaboration
Abbasi, R.
Abdou, Y.
Abu-Zayyad, T.
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Andeen, K.
Auffenberg, J.
Bai, X.
Baker, M.
Barwick, S. W.
Bay, R.
Alba, J. L. Bazo
Beattie, K.
Beatty, J. J.
Bechet, S.
Becker, J. K.
Becker, K. -H.
Benabderrahmane, M. L.
Berdermann, J.
Berghaus, P.
Berley, D.
Bernardini, E.
Bertrand, D.
Besson, D. Z.
Bissok, M.
Blaufuss, E.
Boersma, D. J.
Bohm, C.
Botner, O.
Bradley, L.
Braun, J.
Buitink, S.
Carson, M.
Chirkin, D.
Christy, B.
Clem, J.
Cohen, S.
Colnard, C.
Cowen, D. F.
D'Agostino, M. V.
Danninger, M.
De Clercq, C.
Demirörs, L.
Depaepe, O.
Descamps, F.
Desiati, P.
de Vries-Uiterweerd, G.
DeYoung, T.
Díaz-Vélez, J. C.
Dreyer, J.
Dumm, J. P.
Duvoort, M. R.
Ehrlich, R.
Eisch, J.
Ellsworth, R. W.
Engdegård, O.
Euler, S.
Evenson, P. A.
Fadiran, O.
Fazely, A. R.
Feusels, T.
Filimonov, K.
Finley, C.
Foerster, M. M.
Fox, B. D.
Franckowiak, A.
Franke, R.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganugapati, R.
Geisler, M.
Gerhardt, L.
Gladstone, L.
Goldschmidt, A.
Goodman, J. A.
Grant, D.
Griesel, T.
Groß, A.
Grullon, S.
Gunasingha, R. M.
Gurtner, M.
Ha, C.
Hallgren, A.
Halzen, F.
Han, K.
Hanson, K.
Hasegawa, Y.
Haugen, J.
Helbing, K.
Herquet, P.
Hickford, S.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Homeier, A.
Hoshina, K.
Hubert, D.
Huelsnitz, W.
Hülß, J. -P.
Hulth, P. O.
Hultqvist, K.
Hussain, S.
Imlay, R. L.
Inaba, M.
Ishihara, A.
Jacobsen, J.
Japaridze, G. S.
Johansson, H.
Joseph, J. M.
Kampert, K. -H.
Kappes, A.
Karg, T.
Karle, A.
Kelley, J. L.
Kemming, N.
Kenny, P.
Kiryluk, J.
Kislat, F.
Kitamura, N.
Klein, S. R.
Knops, S.
Kohnen, G.
Kolanoski, H.
Köpke, L.
Koskinen, D. J.
Kowalski, M.
Kowarik, T.
Krasberg, M.
Krings, T.
Kroll, G.
Kuehn, K.
Kuwabara, T.
Labare, M.
Lafebre, S.
Laihem, K.
Landsman, H.
Lauer, R.
Laundrie, A.
Lehmann, R.
Lennarz, D.
Lünemann, J.
Madsen, J.
Majumdar, P.
Maruyama, R.
Mase, K.
Matis, H. S.
Matusik, M.
Meagher, K.
Merck, M.
Mészáros, P.
Meures, T.
Middell, E.
Milke, N.
Miyamoto, H.
Montaruli, T.
Morse, R.
Movit, S. M.
Nahnhauer, R.
Nam, J. W.
Naumann, U.
Nießen, P.
Nygren, D. R.
Odrowski, S.
Olivas, A.
Olivo, M.
Ono, M.
Panknin, S.
Paul, L.
Heros, C. Pérez de los
Petrovic, J.
Piegsa, A.
Pieloth, D.
Pohl, A. C.
Porrata, R.
Posselt, J.
Price, P. B.
Prikockis, M.
Przybylski, G. T.
Rawlins, K.
Redl, P.
Resconi, E.
Rhode, W.
Ribordy, M.
Rizzo, A.
Robl, P.
Rodrigues, J. P.
Roth, P.
Rothmaier, F.
Rott, C.
Roucelle, C.
Rutledge, D.
Ruzybayev, B.
Ryckbosch, D.
Sander, H. -G.
Sandstrom, P.
Sarkar, S.
Schatto, K.
Schlenstedt, S.
Schmidt, T.
Schneider, D.
Schukraft, A.
Schultes, A.
Schulz, O.
Schunck, M.
Seckel, D.
Semburg, B.
Seo, S. H.
Sestayo, Y.
Seunarine, S.
Silvestri, A.
Slipak, A.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stephens, G.
Stezelberger, T.
Stokstad, R. G.
Stoyanov, S.
Strahler, E. A.
Straszheim, T.
Sullivan, G. W.
Swillens, Q.
Taboada, I.
Tamburro, A.
Tarasova, O.
Tepe, A.
Ter-Antonyan, S.
Terranova, C.
Tilav, S.
Toale, P. A.
Tosi, D.
Turcan, D.
van Eijndhoven, N.
Vandenbroucke, J.
Van Overloop, A.
van Santen, J.
Voigt, B.
Wahl, D.
Walck, C.
Waldenmaier, T.
Wallraff, M.
Walter, M.
Wendt, C.
Westerhoff, S.
Whitehorn, N.
Wiebe, K.
Wiebusch, C. H.
Wikström, G.
Williams, D. R.
Wischnewski, R.
Wissing, H.
Woschnagg, K.
Xu, C.
Xu, X. W.
Yodh, G.
Yoshida, S.
Zarzhitsky, P.
Calibration and Characterization of the IceCube Photomultiplier Tube
topic_facet Instrumentation and Methods for Astrophysics astro-ph.IM
FOS Physical sciences
description Over 5,000 PMTs are being deployed at the South Pole to compose the IceCube neutrino observatory. Many are placed deep in the ice to detect Cherenkov light emitted by the products of high-energy neutrino interactions, and others are frozen into tanks on the surface to detect particles from atmospheric cosmic ray showers. IceCube is using the 10-inch diameter R7081-02 made by Hamamatsu Photonics. This paper describes the laboratory characterization and calibration of these PMTs before deployment. PMTs were illuminated with pulses ranging from single photons to saturation level. Parameterizations are given for the single photoelectron charge spectrum and the saturation behavior. Time resolution, late pulses and afterpulses are characterized. Because the PMTs are relatively large, the cathode sensitivity uniformity was measured. The absolute photon detection efficiency was calibrated using Rayleigh-scattered photons from a nitrogen laser. Measured characteristics are discussed in the context of their relevance to IceCube event reconstruction and simulation efforts. : 40 pages, 12 figures
format Text
author The IceCube Collaboration
Abbasi, R.
Abdou, Y.
Abu-Zayyad, T.
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Andeen, K.
Auffenberg, J.
Bai, X.
Baker, M.
Barwick, S. W.
Bay, R.
Alba, J. L. Bazo
Beattie, K.
Beatty, J. J.
Bechet, S.
Becker, J. K.
Becker, K. -H.
Benabderrahmane, M. L.
Berdermann, J.
Berghaus, P.
Berley, D.
Bernardini, E.
Bertrand, D.
Besson, D. Z.
Bissok, M.
Blaufuss, E.
Boersma, D. J.
Bohm, C.
Botner, O.
Bradley, L.
Braun, J.
Buitink, S.
Carson, M.
Chirkin, D.
Christy, B.
Clem, J.
Cohen, S.
Colnard, C.
Cowen, D. F.
D'Agostino, M. V.
Danninger, M.
De Clercq, C.
Demirörs, L.
Depaepe, O.
Descamps, F.
Desiati, P.
de Vries-Uiterweerd, G.
DeYoung, T.
Díaz-Vélez, J. C.
Dreyer, J.
Dumm, J. P.
Duvoort, M. R.
Ehrlich, R.
Eisch, J.
Ellsworth, R. W.
Engdegård, O.
Euler, S.
Evenson, P. A.
Fadiran, O.
Fazely, A. R.
Feusels, T.
Filimonov, K.
Finley, C.
Foerster, M. M.
Fox, B. D.
Franckowiak, A.
Franke, R.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganugapati, R.
Geisler, M.
Gerhardt, L.
Gladstone, L.
Goldschmidt, A.
Goodman, J. A.
Grant, D.
Griesel, T.
Groß, A.
Grullon, S.
Gunasingha, R. M.
Gurtner, M.
Ha, C.
Hallgren, A.
Halzen, F.
Han, K.
Hanson, K.
Hasegawa, Y.
Haugen, J.
Helbing, K.
Herquet, P.
Hickford, S.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Homeier, A.
Hoshina, K.
Hubert, D.
Huelsnitz, W.
Hülß, J. -P.
Hulth, P. O.
Hultqvist, K.
Hussain, S.
Imlay, R. L.
Inaba, M.
Ishihara, A.
Jacobsen, J.
Japaridze, G. S.
Johansson, H.
Joseph, J. M.
Kampert, K. -H.
Kappes, A.
Karg, T.
Karle, A.
Kelley, J. L.
Kemming, N.
Kenny, P.
Kiryluk, J.
Kislat, F.
Kitamura, N.
Klein, S. R.
Knops, S.
Kohnen, G.
Kolanoski, H.
Köpke, L.
Koskinen, D. J.
Kowalski, M.
Kowarik, T.
Krasberg, M.
Krings, T.
Kroll, G.
Kuehn, K.
Kuwabara, T.
Labare, M.
Lafebre, S.
Laihem, K.
Landsman, H.
Lauer, R.
Laundrie, A.
Lehmann, R.
Lennarz, D.
Lünemann, J.
Madsen, J.
Majumdar, P.
Maruyama, R.
Mase, K.
Matis, H. S.
Matusik, M.
Meagher, K.
Merck, M.
Mészáros, P.
Meures, T.
Middell, E.
Milke, N.
Miyamoto, H.
Montaruli, T.
Morse, R.
Movit, S. M.
Nahnhauer, R.
Nam, J. W.
Naumann, U.
Nießen, P.
Nygren, D. R.
Odrowski, S.
Olivas, A.
Olivo, M.
Ono, M.
Panknin, S.
Paul, L.
Heros, C. Pérez de los
Petrovic, J.
Piegsa, A.
Pieloth, D.
Pohl, A. C.
Porrata, R.
Posselt, J.
Price, P. B.
Prikockis, M.
Przybylski, G. T.
Rawlins, K.
Redl, P.
Resconi, E.
Rhode, W.
Ribordy, M.
Rizzo, A.
Robl, P.
Rodrigues, J. P.
Roth, P.
Rothmaier, F.
Rott, C.
Roucelle, C.
Rutledge, D.
Ruzybayev, B.
Ryckbosch, D.
Sander, H. -G.
Sandstrom, P.
Sarkar, S.
Schatto, K.
Schlenstedt, S.
Schmidt, T.
Schneider, D.
Schukraft, A.
Schultes, A.
Schulz, O.
Schunck, M.
Seckel, D.
Semburg, B.
Seo, S. H.
Sestayo, Y.
Seunarine, S.
Silvestri, A.
Slipak, A.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stephens, G.
Stezelberger, T.
Stokstad, R. G.
Stoyanov, S.
Strahler, E. A.
Straszheim, T.
Sullivan, G. W.
Swillens, Q.
Taboada, I.
Tamburro, A.
Tarasova, O.
Tepe, A.
Ter-Antonyan, S.
Terranova, C.
Tilav, S.
Toale, P. A.
Tosi, D.
Turcan, D.
van Eijndhoven, N.
Vandenbroucke, J.
Van Overloop, A.
van Santen, J.
Voigt, B.
Wahl, D.
Walck, C.
Waldenmaier, T.
Wallraff, M.
Walter, M.
Wendt, C.
Westerhoff, S.
Whitehorn, N.
Wiebe, K.
Wiebusch, C. H.
Wikström, G.
Williams, D. R.
Wischnewski, R.
Wissing, H.
Woschnagg, K.
Xu, C.
Xu, X. W.
Yodh, G.
Yoshida, S.
Zarzhitsky, P.
author_facet The IceCube Collaboration
Abbasi, R.
Abdou, Y.
Abu-Zayyad, T.
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Andeen, K.
Auffenberg, J.
Bai, X.
Baker, M.
Barwick, S. W.
Bay, R.
Alba, J. L. Bazo
Beattie, K.
Beatty, J. J.
Bechet, S.
Becker, J. K.
Becker, K. -H.
Benabderrahmane, M. L.
Berdermann, J.
Berghaus, P.
Berley, D.
Bernardini, E.
Bertrand, D.
Besson, D. Z.
Bissok, M.
Blaufuss, E.
Boersma, D. J.
Bohm, C.
Botner, O.
Bradley, L.
Braun, J.
Buitink, S.
Carson, M.
Chirkin, D.
Christy, B.
Clem, J.
Cohen, S.
Colnard, C.
Cowen, D. F.
D'Agostino, M. V.
Danninger, M.
De Clercq, C.
Demirörs, L.
Depaepe, O.
Descamps, F.
Desiati, P.
de Vries-Uiterweerd, G.
DeYoung, T.
Díaz-Vélez, J. C.
Dreyer, J.
Dumm, J. P.
Duvoort, M. R.
Ehrlich, R.
Eisch, J.
Ellsworth, R. W.
Engdegård, O.
Euler, S.
Evenson, P. A.
Fadiran, O.
Fazely, A. R.
Feusels, T.
Filimonov, K.
Finley, C.
Foerster, M. M.
Fox, B. D.
Franckowiak, A.
Franke, R.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganugapati, R.
Geisler, M.
Gerhardt, L.
Gladstone, L.
Goldschmidt, A.
Goodman, J. A.
Grant, D.
Griesel, T.
Groß, A.
Grullon, S.
Gunasingha, R. M.
Gurtner, M.
Ha, C.
Hallgren, A.
Halzen, F.
Han, K.
Hanson, K.
Hasegawa, Y.
Haugen, J.
Helbing, K.
Herquet, P.
Hickford, S.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Homeier, A.
Hoshina, K.
Hubert, D.
Huelsnitz, W.
Hülß, J. -P.
Hulth, P. O.
Hultqvist, K.
Hussain, S.
Imlay, R. L.
Inaba, M.
Ishihara, A.
Jacobsen, J.
Japaridze, G. S.
Johansson, H.
Joseph, J. M.
Kampert, K. -H.
Kappes, A.
Karg, T.
Karle, A.
Kelley, J. L.
Kemming, N.
Kenny, P.
Kiryluk, J.
Kislat, F.
Kitamura, N.
Klein, S. R.
Knops, S.
Kohnen, G.
Kolanoski, H.
Köpke, L.
Koskinen, D. J.
Kowalski, M.
Kowarik, T.
Krasberg, M.
Krings, T.
Kroll, G.
Kuehn, K.
Kuwabara, T.
Labare, M.
Lafebre, S.
Laihem, K.
Landsman, H.
Lauer, R.
Laundrie, A.
Lehmann, R.
Lennarz, D.
Lünemann, J.
Madsen, J.
Majumdar, P.
Maruyama, R.
Mase, K.
Matis, H. S.
Matusik, M.
Meagher, K.
Merck, M.
Mészáros, P.
Meures, T.
Middell, E.
Milke, N.
Miyamoto, H.
Montaruli, T.
Morse, R.
Movit, S. M.
Nahnhauer, R.
Nam, J. W.
Naumann, U.
Nießen, P.
Nygren, D. R.
Odrowski, S.
Olivas, A.
Olivo, M.
Ono, M.
Panknin, S.
Paul, L.
Heros, C. Pérez de los
Petrovic, J.
Piegsa, A.
Pieloth, D.
Pohl, A. C.
Porrata, R.
Posselt, J.
Price, P. B.
Prikockis, M.
Przybylski, G. T.
Rawlins, K.
Redl, P.
Resconi, E.
Rhode, W.
Ribordy, M.
Rizzo, A.
Robl, P.
Rodrigues, J. P.
Roth, P.
Rothmaier, F.
Rott, C.
Roucelle, C.
Rutledge, D.
Ruzybayev, B.
Ryckbosch, D.
Sander, H. -G.
Sandstrom, P.
Sarkar, S.
Schatto, K.
Schlenstedt, S.
Schmidt, T.
Schneider, D.
Schukraft, A.
Schultes, A.
Schulz, O.
Schunck, M.
Seckel, D.
Semburg, B.
Seo, S. H.
Sestayo, Y.
Seunarine, S.
Silvestri, A.
Slipak, A.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stephens, G.
Stezelberger, T.
Stokstad, R. G.
Stoyanov, S.
Strahler, E. A.
Straszheim, T.
Sullivan, G. W.
Swillens, Q.
Taboada, I.
Tamburro, A.
Tarasova, O.
Tepe, A.
Ter-Antonyan, S.
Terranova, C.
Tilav, S.
Toale, P. A.
Tosi, D.
Turcan, D.
van Eijndhoven, N.
Vandenbroucke, J.
Van Overloop, A.
van Santen, J.
Voigt, B.
Wahl, D.
Walck, C.
Waldenmaier, T.
Wallraff, M.
Walter, M.
Wendt, C.
Westerhoff, S.
Whitehorn, N.
Wiebe, K.
Wiebusch, C. H.
Wikström, G.
Williams, D. R.
Wischnewski, R.
Wissing, H.
Woschnagg, K.
Xu, C.
Xu, X. W.
Yodh, G.
Yoshida, S.
Zarzhitsky, P.
author_sort The IceCube Collaboration
title Calibration and Characterization of the IceCube Photomultiplier Tube
title_short Calibration and Characterization of the IceCube Photomultiplier Tube
title_full Calibration and Characterization of the IceCube Photomultiplier Tube
title_fullStr Calibration and Characterization of the IceCube Photomultiplier Tube
title_full_unstemmed Calibration and Characterization of the IceCube Photomultiplier Tube
title_sort calibration and characterization of the icecube photomultiplier tube
publisher arXiv
publishDate 2010
url https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.1002.2442
https://arxiv.org/abs/1002.2442
geographic South Pole
geographic_facet South Pole
genre South pole
genre_facet South pole
op_relation https://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2010.03.102
op_rights arXiv.org perpetual, non-exclusive license
http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
op_doi https://doi.org/10.48550/arxiv.1002.2442
https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.03.102
_version_ 1766201899249303552
spelling ftdatacite:10.48550/arxiv.1002.2442 2023-05-15T18:22:29+02:00 Calibration and Characterization of the IceCube Photomultiplier Tube The IceCube Collaboration Abbasi, R. Abdou, Y. Abu-Zayyad, T. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Andeen, K. Auffenberg, J. Bai, X. Baker, M. Barwick, S. W. Bay, R. Alba, J. L. Bazo Beattie, K. Beatty, J. J. Bechet, S. Becker, J. K. Becker, K. -H. Benabderrahmane, M. L. Berdermann, J. Berghaus, P. Berley, D. Bernardini, E. Bertrand, D. Besson, D. Z. Bissok, M. Blaufuss, E. Boersma, D. J. Bohm, C. Botner, O. Bradley, L. Braun, J. Buitink, S. Carson, M. Chirkin, D. Christy, B. Clem, J. Cohen, S. Colnard, C. Cowen, D. F. D'Agostino, M. V. Danninger, M. De Clercq, C. Demirörs, L. Depaepe, O. Descamps, F. Desiati, P. de Vries-Uiterweerd, G. DeYoung, T. Díaz-Vélez, J. C. Dreyer, J. Dumm, J. P. Duvoort, M. R. Ehrlich, R. Eisch, J. Ellsworth, R. W. Engdegård, O. Euler, S. Evenson, P. A. Fadiran, O. Fazely, A. R. Feusels, T. Filimonov, K. Finley, C. Foerster, M. M. Fox, B. D. Franckowiak, A. Franke, R. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganugapati, R. Geisler, M. Gerhardt, L. Gladstone, L. Goldschmidt, A. Goodman, J. A. Grant, D. Griesel, T. Groß, A. Grullon, S. Gunasingha, R. M. Gurtner, M. Ha, C. Hallgren, A. Halzen, F. Han, K. Hanson, K. Hasegawa, Y. Haugen, J. Helbing, K. Herquet, P. Hickford, S. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Homeier, A. Hoshina, K. Hubert, D. Huelsnitz, W. Hülß, J. -P. Hulth, P. O. Hultqvist, K. Hussain, S. Imlay, R. L. Inaba, M. Ishihara, A. Jacobsen, J. Japaridze, G. S. Johansson, H. Joseph, J. M. Kampert, K. -H. Kappes, A. Karg, T. Karle, A. Kelley, J. L. Kemming, N. Kenny, P. Kiryluk, J. Kislat, F. Kitamura, N. Klein, S. R. Knops, S. Kohnen, G. Kolanoski, H. Köpke, L. Koskinen, D. J. Kowalski, M. Kowarik, T. Krasberg, M. Krings, T. Kroll, G. Kuehn, K. Kuwabara, T. Labare, M. Lafebre, S. Laihem, K. Landsman, H. Lauer, R. Laundrie, A. Lehmann, R. Lennarz, D. Lünemann, J. Madsen, J. Majumdar, P. Maruyama, R. Mase, K. Matis, H. S. Matusik, M. Meagher, K. Merck, M. Mészáros, P. Meures, T. Middell, E. Milke, N. Miyamoto, H. Montaruli, T. Morse, R. Movit, S. M. Nahnhauer, R. Nam, J. W. Naumann, U. Nießen, P. Nygren, D. R. Odrowski, S. Olivas, A. Olivo, M. Ono, M. Panknin, S. Paul, L. Heros, C. Pérez de los Petrovic, J. Piegsa, A. Pieloth, D. Pohl, A. C. Porrata, R. Posselt, J. Price, P. B. Prikockis, M. Przybylski, G. T. Rawlins, K. Redl, P. Resconi, E. Rhode, W. Ribordy, M. Rizzo, A. Robl, P. Rodrigues, J. P. Roth, P. Rothmaier, F. Rott, C. Roucelle, C. Rutledge, D. Ruzybayev, B. Ryckbosch, D. Sander, H. -G. Sandstrom, P. Sarkar, S. Schatto, K. Schlenstedt, S. Schmidt, T. Schneider, D. Schukraft, A. Schultes, A. Schulz, O. Schunck, M. Seckel, D. Semburg, B. Seo, S. H. Sestayo, Y. Seunarine, S. Silvestri, A. Slipak, A. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stephens, G. Stezelberger, T. Stokstad, R. G. Stoyanov, S. Strahler, E. A. Straszheim, T. Sullivan, G. W. Swillens, Q. Taboada, I. Tamburro, A. Tarasova, O. Tepe, A. Ter-Antonyan, S. Terranova, C. Tilav, S. Toale, P. A. Tosi, D. Turcan, D. van Eijndhoven, N. Vandenbroucke, J. Van Overloop, A. van Santen, J. Voigt, B. Wahl, D. Walck, C. Waldenmaier, T. Wallraff, M. Walter, M. Wendt, C. Westerhoff, S. Whitehorn, N. Wiebe, K. Wiebusch, C. H. Wikström, G. Williams, D. R. Wischnewski, R. Wissing, H. Woschnagg, K. Xu, C. Xu, X. W. Yodh, G. Yoshida, S. Zarzhitsky, P. 2010 https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.1002.2442 https://arxiv.org/abs/1002.2442 unknown arXiv https://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2010.03.102 arXiv.org perpetual, non-exclusive license http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/ Instrumentation and Methods for Astrophysics astro-ph.IM FOS Physical sciences article-journal Article ScholarlyArticle Text 2010 ftdatacite https://doi.org/10.48550/arxiv.1002.2442 https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.03.102 2022-04-01T15:05:49Z Over 5,000 PMTs are being deployed at the South Pole to compose the IceCube neutrino observatory. Many are placed deep in the ice to detect Cherenkov light emitted by the products of high-energy neutrino interactions, and others are frozen into tanks on the surface to detect particles from atmospheric cosmic ray showers. IceCube is using the 10-inch diameter R7081-02 made by Hamamatsu Photonics. This paper describes the laboratory characterization and calibration of these PMTs before deployment. PMTs were illuminated with pulses ranging from single photons to saturation level. Parameterizations are given for the single photoelectron charge spectrum and the saturation behavior. Time resolution, late pulses and afterpulses are characterized. Because the PMTs are relatively large, the cathode sensitivity uniformity was measured. The absolute photon detection efficiency was calibrated using Rayleigh-scattered photons from a nitrogen laser. Measured characteristics are discussed in the context of their relevance to IceCube event reconstruction and simulation efforts. : 40 pages, 12 figures Text South pole DataCite Metadata Store (German National Library of Science and Technology) South Pole