D-Egg: a dual PMT optical module for IceCube

The D-Egg, an acronym for "Dual optical sensors in an Ellipsoid Glass for Gen2," is one of the optical modules designed for future extensions of the IceCube experiment at the South Pole. The D-Egg has an elongated-sphere shape to maximize the photon-sensitive effective area while maintaini...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Journal of Instrumentation
Main Authors: Abbasi, R., Ackermann, M., Adams, J., Aggarwal, N., Aguilar, J. A., Ahlers, M., Alameddine, J. M., Alves, A. A., Jr., Amin, N. M., Andeen, K., Anderson, T., Anton, G., Argüelles, C., Ashida, Y., Athanasiadou, S., Axani, S. N., Bai, X., Balagopal V., A., Baricevic, M., Barwick, S. W., Basu, V., Bay, R., Beatty, J. J., Becker, K.-H., Becker Tjus, J., Beise, J., Bellenghi, C., BenZvi, S., Berley, D., Bernardini, E., Besson, D. Z., Binder, G., Bindig, D., Blaufuss, E., Blot, S., Bontempo, F., Book, J. Y., Borowka, J., Boscolo Meneguolo, C., Böser, S., Botner, O., Böttcher, J., Bourbeau, E., Braun, J., Brinson, B., Brostean-Kaiser, J., Burley, R. T., Busse, R. S., Campana, M. A., Carnie-Bronca, E. G., Chen, C., Chen, Z., Chirkin, D., Choi, S., Clark, B. A., Classen, L., Coleman, A., Collin, G. H., Connolly, A., Conrad, J. M., Coppin, P., Correa, P., Countryman, S., Cowen, D. F., Dappen, C., Dave, P., De Clercq, C., DeLaunay, J. J., Delgado López, D., Dembinski, H., Deoskar, K., Desai, A., Desiati, P., de Vries, K. D., de Wasseige, G., DeYoung, T., Diaz, A., Díaz-Vélez, J. C., Dittmer, M., Dujmovic, H., DuVernois, M. A., Ehrhardt, T., Eller, P., Engel, R., Erpenbeck, H., Evans, J., Evenson, P. A., Fan, K. L., Fazely, A. R., Fedynitch, A., Feigl, N., Fiedlschuster, S., Fienberg, A. T., Finley, C., Fischer, L., Fox, D., Franckowiak, A., Friedman, E., Fritz, A., Fürst, P., Gaisser, T. K., Gallagher, J., Ganster, E., Garcia, A., Garrappa, S., Gerhardt, L., Ghadimi, A., Glaser, C., Glauch, T., Glüsenkamp, T., Goehlke, N., Gonzalez, J. G., Goswami, S., Grant, D., Gray, S. J., Grégoire, T., Griffin, S., Griswold, S., Günther, C., Gutjahr, P., Haack, C., Hallgren, A., Halliday, R., Halve, L., Halzen, F., Hamdaoui, H., Ha Minh, M., Hanson, K., Hardin, J., Harnisch, A. A., Hatch, P., Haungs, A., Helbing, K., Hellrung, J., Henningsen, F., Heuermann, L., Hickford, S., Hidvegi, A., Hill, C., Hill, G. C., Hoffman, K. D., Hoshina, K., Hou, W., Huber, T., Hultqvist, K., Hünnefeld, M., Hussain, R., Hymon, K., In, S., Iovine, N., Ishihara, A., Jansson, M., Japaridze, G. S., Jeong, M., Jin, M., Jones, B. J. P., Kang, D., Kang, W., Kang, X., Kappes, A., Kappesser, D., Kardum, L., Karg, T., Karl, M., Karle, A., Katz, U., Kauer, M., Kelley, J. L., Kheirandish, A., Kin, K., Kiryluk, J., Klein, S. R., Kochocki, A., Koirala, R., Kolanoski, H., Kontrimas, T., Köpke, L., Kopper, C., Koskinen, D. J., Koundal, P., Kovacevich, M., Kowalski, M., Kozynets, T., Kruiswijk, K., Krupczak, E., Kumar, A., Kun, E., Kurahashi, N., Lad, N., Lagunas Gualda, C., Lamoureux, M., Larson, M. J., Lauber, F., Lazar, J. P., Lee, J. W., Leonard DeHolton, K., Leszczyńska, A., Lincetto, M., Liu, Q. R., Liubarska, M., Lohfink, E., Love, C., Lozano Mariscal, C. J., Lu, L., Lucarelli, F., Ludwig, A., Luszczak, W., Lyu, Y., Ma, W. Y., Madsen, J., Mahn, K. B. M., Makino, Y., Mancina, S., Marie Sainte, W., Mariş, I. C., Marka, S., Marka, Z., Marsee, M., Martinez-Soler, I., Maruyama, R., Mayhew, F., McElroy, T., McNally, F., Mead, J. V., Meagher, K., Mechbal, S., Medina, A., Meier, M., Meighen-Berger, S., Merckx, Y., Merten, L., Meures, T., Micallef, J., Mockler, D., Montaruli, T., Moore, R. W., Morii, Y., Morse, R., Moulai, M., Mukherjee, T., Naab, R., Nagai, R., Naumann, U., Nayerhoda, A., Necker, J., Neumann, M., Niederhausen, H., Nisa, M. U., Noell, A., Nowicki, S. C., Obertacke Pollmann, A., Oehler, M., Oeyen, B., Olivas, A., Orsoe, R., Osborn, J., O'Sullivan, E., Pandya, H., Pankova, D. V., Park, N., Parker, G. K., Paudel, E. N., Paul, L., Pérez de los Heros, C., Peterson, J., Philippen, S., Pieper, S., Pizzuto, A., Plum, M., Popovych, Y., Prado Rodriguez, M., Pries, B., Procter-Murphy, R., Przybylski, G. T., Raab, C., Rack-Helleis, J., Rawlins, K., Rechav, Z., Rehman, A., Reichherzer, P., Renzi, G., Resconi, E., Reusch, S., Rhode, W., Richman, M., Riedel, B., Roberts, E. J., Robertson, S., Rodan, S., Roellinghoff, G., Rongen, M., Rott, C., Ruhe, T., Ruohan, L., Ryckbosch, D., Rysewyk Cantu, D., Safa, I., Saffer, J., Salazar-Gallegos, D., Sampathkumar, P., Sanchez Herrera, S. E., Sandrock, A., Sandstrom, P., Santander, M., Sarkar, S., Savelberg, J., Savina, P., Schaufel, M., Schieler, H., Schindler, S., Schlüter, B., Schmidt, T., Schneider, J., Schröder, F. G., Schumacher, L., Schwefer, G., Sclafani, S., Seckel, D., Seunarine, S., Sharma, A., Shefali, S., Shimizu, N., Shimizu, S., Silva, M., Skrzypek, B., Smithers, B., Snihur, R., Soedingrekso, J., Søgaard, A., Soldin, D., Spannfellner, C., Spiczak, G. M., Spiering, C., Stamatikos, M., Stanev, T., Stein, R., Stezelberger, T., Stürwald, T., Stuttard, T., Sulanke, K. H., Sullivan, G. W., Taboada, I., Ter-Antonyan, S., Thompson, W. G., Thwaites, J., Tilav, S., Tollefson, K., Tönnis, C., Toscano, S., Tosi, D., Trettin, A., Tung, C. F., Turcotte, R., Twagirayezu, J. P., Ty, B., Unland Elorrieta, M. A., Upshaw, K., Valtonen-Mattila, N., Vandenbroucke, J., van Eijndhoven, N., Vannerom, D., van Santen, J., Vara, J., Veitch-Michaelis, J., Verpoest, S., Veske, D., Walck, C., Watson, T. B., Weaver, C., Weber, J., Weigel, P., Weindl, A., Weldert, J., Wendt, C., Werthebach, J., Weyrauch, M., Whitehorn, N., Wiebusch, C. H., Willey, N., Williams, D. R., Wisher, I., Wolf, M., Wrede, G., Wulff, J., Xu, X. W., Yanez, J. P., Yildizci, E., Yoshida, S., Yu, S., Yuan, T., Zhang, Z., Zhelnin, P.
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: Institute of Physics Publishing Ltd 2023
Subjects:
Online Access:https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000158606
id ftubkarlsruhe:oai:EVASTAR-Karlsruhe.de:1000158606
record_format openpolar
institution Open Polar
collection KITopen (Karlsruhe Institute of Technologie)
op_collection_id ftubkarlsruhe
language English
topic ddc:530
Physics
info:eu-repo/classification/ddc/530
spellingShingle ddc:530
Physics
info:eu-repo/classification/ddc/530
Abbasi, R.
Ackermann, M.
Adams, J.
Aggarwal, N.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Alameddine, J. M.
Alves, A. A., Jr.
Amin, N. M.
Andeen, K.
Anderson, T.
Anton, G.
Argüelles, C.
Ashida, Y.
Athanasiadou, S.
Axani, S. N.
Bai, X.
Balagopal V., A.
Baricevic, M.
Barwick, S. W.
Basu, V.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K.-H.
Becker Tjus, J.
Beise, J.
Bellenghi, C.
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, E.
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Bontempo, F.
Book, J. Y.
Borowka, J.
Boscolo Meneguolo, C.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Braun, J.
Brinson, B.
Brostean-Kaiser, J.
Burley, R. T.
Busse, R. S.
Campana, M. A.
Carnie-Bronca, E. G.
Chen, C.
Chen, Z.
Chirkin, D.
Choi, S.
Clark, B. A.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Connolly, A.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Countryman, S.
Cowen, D. F.
Dappen, C.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Delgado López, D.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
Desai, A.
Desiati, P.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
DeYoung, T.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dittmer, M.
Dujmovic, H.
DuVernois, M. A.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fan, K. L.
Fazely, A. R.
Fedynitch, A.
Feigl, N.
Fiedlschuster, S.
Fienberg, A. T.
Finley, C.
Fischer, L.
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Fürst, P.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garcia, A.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goehlke, N.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Gray, S. J.
Grégoire, T.
Griffin, S.
Griswold, S.
Günther, C.
Gutjahr, P.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Hamdaoui, H.
Ha Minh, M.
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Hatch, P.
Haungs, A.
Helbing, K.
Hellrung, J.
Henningsen, F.
Heuermann, L.
Hickford, S.
Hidvegi, A.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoshina, K.
Hou, W.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
Hymon, K.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jin, M.
Jones, B. J. P.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Kardum, L.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kin, K.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Kochocki, A.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Kontrimas, T.
Köpke, L.
Kopper, C.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, M.
Kozynets, T.
Kruiswijk, K.
Krupczak, E.
Kumar, A.
Kun, E.
Kurahashi, N.
Lad, N.
Lagunas Gualda, C.
Lamoureux, M.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Leonard DeHolton, K.
Leszczyńska, A.
Lincetto, M.
Liu, Q. R.
Liubarska, M.
Lohfink, E.
Love, C.
Lozano Mariscal, C. J.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Mancina, S.
Marie Sainte, W.
Mariş, I. C.
Marka, S.
Marka, Z.
Marsee, M.
Martinez-Soler, I.
Maruyama, R.
Mayhew, F.
McElroy, T.
McNally, F.
Mead, J. V.
Meagher, K.
Mechbal, S.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Merckx, Y.
Merten, L.
Meures, T.
Micallef, J.
Mockler, D.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morii, Y.
Morse, R.
Moulai, M.
Mukherjee, T.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Nayerhoda, A.
Necker, J.
Neumann, M.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Noell, A.
Nowicki, S. C.
Obertacke Pollmann, A.
Oehler, M.
Oeyen, B.
Olivas, A.
Orsoe, R.
Osborn, J.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
Pérez de los Heros, C.
Peterson, J.
Philippen, S.
Pieper, S.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Prado Rodriguez, M.
Pries, B.
Procter-Murphy, R.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Rack-Helleis, J.
Rawlins, K.
Rechav, Z.
Rehman, A.
Reichherzer, P.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Roberts, E. J.
Robertson, S.
Rodan, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ruohan, L.
Ryckbosch, D.
Rysewyk Cantu, D.
Safa, I.
Saffer, J.
Salazar-Gallegos, D.
Sampathkumar, P.
Sanchez Herrera, S. E.
Sandrock, A.
Sandstrom, P.
Santander, M.
Sarkar, S.
Savelberg, J.
Savina, P.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schindler, S.
Schlüter, B.
Schmidt, T.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Schwefer, G.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Sharma, A.
Shefali, S.
Shimizu, N.
Shimizu, S.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Søgaard, A.
Soldin, D.
Spannfellner, C.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, R.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sulanke, K. H.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Ter-Antonyan, S.
Thompson, W. G.
Thwaites, J.
Tilav, S.
Tollefson, K.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tung, C. F.
Turcotte, R.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unland Elorrieta, M. A.
Upshaw, K.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
van Santen, J.
Vara, J.
Veitch-Michaelis, J.
Verpoest, S.
Veske, D.
Walck, C.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weber, J.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Willey, N.
Williams, D. R.
Wisher, I.
Wolf, M.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Yanez, J. P.
Yildizci, E.
Yoshida, S.
Yu, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zhelnin, P.
D-Egg: a dual PMT optical module for IceCube
topic_facet ddc:530
Physics
info:eu-repo/classification/ddc/530
description The D-Egg, an acronym for "Dual optical sensors in an Ellipsoid Glass for Gen2," is one of the optical modules designed for future extensions of the IceCube experiment at the South Pole. The D-Egg has an elongated-sphere shape to maximize the photon-sensitive effective area while maintaining a narrow diameter to reduce the cost and the time needed for drilling of the deployment holes in the glacial ice for the optical modules at depths up to 2700 m. The D-Egg design is utilized for the IceCube Upgrade, the next stage of the IceCube project also known as IceCube-Gen2 Phase 1, where nearly half of the optical sensors to be deployed are D-Eggs. With two 8-inch high-quantum efficiency photomultiplier tubes (PMTs) per module, D-Eggs offer an increased effective area while retaining the successful design of the IceCube digital optical module (DOM). The convolution of the wavelength-dependent effective area and the Cherenkov emission spectrum provides an effective photodetection sensitivity that is 2.8 times larger than that of IceCube DOMs. The signal of each of the two PMTs is digitized using ultra-low-power 14-bit analog-to-digital converters with a sampling frequency of 240 MSPS, enabling a flexible event triggering, as well as seamless and lossless event recording of single-photon signals to multi-photons exceeding 200 photoelectrons within 10 ns. Mass production of D-Eggs has been completed, with 277 out of the 310 D-Eggs produced to be used in the IceCube Upgrade. In this paper, we report the design of the D-Eggs, as well as the sensitivity and the single to multi-photon detection performance of mass-produced D-Eggs measured in a laboratory using the built-in data acquisition system in each D-Egg optical sensor module.
format Article in Journal/Newspaper
author Abbasi, R.
Ackermann, M.
Adams, J.
Aggarwal, N.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Alameddine, J. M.
Alves, A. A., Jr.
Amin, N. M.
Andeen, K.
Anderson, T.
Anton, G.
Argüelles, C.
Ashida, Y.
Athanasiadou, S.
Axani, S. N.
Bai, X.
Balagopal V., A.
Baricevic, M.
Barwick, S. W.
Basu, V.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K.-H.
Becker Tjus, J.
Beise, J.
Bellenghi, C.
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, E.
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Bontempo, F.
Book, J. Y.
Borowka, J.
Boscolo Meneguolo, C.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Braun, J.
Brinson, B.
Brostean-Kaiser, J.
Burley, R. T.
Busse, R. S.
Campana, M. A.
Carnie-Bronca, E. G.
Chen, C.
Chen, Z.
Chirkin, D.
Choi, S.
Clark, B. A.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Connolly, A.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Countryman, S.
Cowen, D. F.
Dappen, C.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Delgado López, D.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
Desai, A.
Desiati, P.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
DeYoung, T.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dittmer, M.
Dujmovic, H.
DuVernois, M. A.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fan, K. L.
Fazely, A. R.
Fedynitch, A.
Feigl, N.
Fiedlschuster, S.
Fienberg, A. T.
Finley, C.
Fischer, L.
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Fürst, P.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garcia, A.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goehlke, N.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Gray, S. J.
Grégoire, T.
Griffin, S.
Griswold, S.
Günther, C.
Gutjahr, P.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Hamdaoui, H.
Ha Minh, M.
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Hatch, P.
Haungs, A.
Helbing, K.
Hellrung, J.
Henningsen, F.
Heuermann, L.
Hickford, S.
Hidvegi, A.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoshina, K.
Hou, W.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
Hymon, K.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jin, M.
Jones, B. J. P.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Kardum, L.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kin, K.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Kochocki, A.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Kontrimas, T.
Köpke, L.
Kopper, C.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, M.
Kozynets, T.
Kruiswijk, K.
Krupczak, E.
Kumar, A.
Kun, E.
Kurahashi, N.
Lad, N.
Lagunas Gualda, C.
Lamoureux, M.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Leonard DeHolton, K.
Leszczyńska, A.
Lincetto, M.
Liu, Q. R.
Liubarska, M.
Lohfink, E.
Love, C.
Lozano Mariscal, C. J.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Mancina, S.
Marie Sainte, W.
Mariş, I. C.
Marka, S.
Marka, Z.
Marsee, M.
Martinez-Soler, I.
Maruyama, R.
Mayhew, F.
McElroy, T.
McNally, F.
Mead, J. V.
Meagher, K.
Mechbal, S.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Merckx, Y.
Merten, L.
Meures, T.
Micallef, J.
Mockler, D.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morii, Y.
Morse, R.
Moulai, M.
Mukherjee, T.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Nayerhoda, A.
Necker, J.
Neumann, M.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Noell, A.
Nowicki, S. C.
Obertacke Pollmann, A.
Oehler, M.
Oeyen, B.
Olivas, A.
Orsoe, R.
Osborn, J.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
Pérez de los Heros, C.
Peterson, J.
Philippen, S.
Pieper, S.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Prado Rodriguez, M.
Pries, B.
Procter-Murphy, R.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Rack-Helleis, J.
Rawlins, K.
Rechav, Z.
Rehman, A.
Reichherzer, P.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Roberts, E. J.
Robertson, S.
Rodan, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ruohan, L.
Ryckbosch, D.
Rysewyk Cantu, D.
Safa, I.
Saffer, J.
Salazar-Gallegos, D.
Sampathkumar, P.
Sanchez Herrera, S. E.
Sandrock, A.
Sandstrom, P.
Santander, M.
Sarkar, S.
Savelberg, J.
Savina, P.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schindler, S.
Schlüter, B.
Schmidt, T.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Schwefer, G.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Sharma, A.
Shefali, S.
Shimizu, N.
Shimizu, S.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Søgaard, A.
Soldin, D.
Spannfellner, C.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, R.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sulanke, K. H.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Ter-Antonyan, S.
Thompson, W. G.
Thwaites, J.
Tilav, S.
Tollefson, K.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tung, C. F.
Turcotte, R.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unland Elorrieta, M. A.
Upshaw, K.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
van Santen, J.
Vara, J.
Veitch-Michaelis, J.
Verpoest, S.
Veske, D.
Walck, C.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weber, J.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Willey, N.
Williams, D. R.
Wisher, I.
Wolf, M.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Yanez, J. P.
Yildizci, E.
Yoshida, S.
Yu, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zhelnin, P.
author_facet Abbasi, R.
Ackermann, M.
Adams, J.
Aggarwal, N.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Alameddine, J. M.
Alves, A. A., Jr.
Amin, N. M.
Andeen, K.
Anderson, T.
Anton, G.
Argüelles, C.
Ashida, Y.
Athanasiadou, S.
Axani, S. N.
Bai, X.
Balagopal V., A.
Baricevic, M.
Barwick, S. W.
Basu, V.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K.-H.
Becker Tjus, J.
Beise, J.
Bellenghi, C.
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, E.
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Bontempo, F.
Book, J. Y.
Borowka, J.
Boscolo Meneguolo, C.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Braun, J.
Brinson, B.
Brostean-Kaiser, J.
Burley, R. T.
Busse, R. S.
Campana, M. A.
Carnie-Bronca, E. G.
Chen, C.
Chen, Z.
Chirkin, D.
Choi, S.
Clark, B. A.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Connolly, A.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Countryman, S.
Cowen, D. F.
Dappen, C.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Delgado López, D.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
Desai, A.
Desiati, P.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
DeYoung, T.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dittmer, M.
Dujmovic, H.
DuVernois, M. A.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fan, K. L.
Fazely, A. R.
Fedynitch, A.
Feigl, N.
Fiedlschuster, S.
Fienberg, A. T.
Finley, C.
Fischer, L.
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Fürst, P.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garcia, A.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goehlke, N.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Gray, S. J.
Grégoire, T.
Griffin, S.
Griswold, S.
Günther, C.
Gutjahr, P.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Hamdaoui, H.
Ha Minh, M.
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Hatch, P.
Haungs, A.
Helbing, K.
Hellrung, J.
Henningsen, F.
Heuermann, L.
Hickford, S.
Hidvegi, A.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoshina, K.
Hou, W.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
Hymon, K.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jin, M.
Jones, B. J. P.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Kardum, L.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kin, K.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Kochocki, A.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Kontrimas, T.
Köpke, L.
Kopper, C.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, M.
Kozynets, T.
Kruiswijk, K.
Krupczak, E.
Kumar, A.
Kun, E.
Kurahashi, N.
Lad, N.
Lagunas Gualda, C.
Lamoureux, M.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Leonard DeHolton, K.
Leszczyńska, A.
Lincetto, M.
Liu, Q. R.
Liubarska, M.
Lohfink, E.
Love, C.
Lozano Mariscal, C. J.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Mancina, S.
Marie Sainte, W.
Mariş, I. C.
Marka, S.
Marka, Z.
Marsee, M.
Martinez-Soler, I.
Maruyama, R.
Mayhew, F.
McElroy, T.
McNally, F.
Mead, J. V.
Meagher, K.
Mechbal, S.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Merckx, Y.
Merten, L.
Meures, T.
Micallef, J.
Mockler, D.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morii, Y.
Morse, R.
Moulai, M.
Mukherjee, T.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Nayerhoda, A.
Necker, J.
Neumann, M.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Noell, A.
Nowicki, S. C.
Obertacke Pollmann, A.
Oehler, M.
Oeyen, B.
Olivas, A.
Orsoe, R.
Osborn, J.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
Pérez de los Heros, C.
Peterson, J.
Philippen, S.
Pieper, S.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Prado Rodriguez, M.
Pries, B.
Procter-Murphy, R.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Rack-Helleis, J.
Rawlins, K.
Rechav, Z.
Rehman, A.
Reichherzer, P.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Roberts, E. J.
Robertson, S.
Rodan, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ruohan, L.
Ryckbosch, D.
Rysewyk Cantu, D.
Safa, I.
Saffer, J.
Salazar-Gallegos, D.
Sampathkumar, P.
Sanchez Herrera, S. E.
Sandrock, A.
Sandstrom, P.
Santander, M.
Sarkar, S.
Savelberg, J.
Savina, P.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schindler, S.
Schlüter, B.
Schmidt, T.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Schwefer, G.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Sharma, A.
Shefali, S.
Shimizu, N.
Shimizu, S.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Søgaard, A.
Soldin, D.
Spannfellner, C.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, R.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sulanke, K. H.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Ter-Antonyan, S.
Thompson, W. G.
Thwaites, J.
Tilav, S.
Tollefson, K.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tung, C. F.
Turcotte, R.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unland Elorrieta, M. A.
Upshaw, K.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
van Santen, J.
Vara, J.
Veitch-Michaelis, J.
Verpoest, S.
Veske, D.
Walck, C.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weber, J.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Willey, N.
Williams, D. R.
Wisher, I.
Wolf, M.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Yanez, J. P.
Yildizci, E.
Yoshida, S.
Yu, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zhelnin, P.
author_sort Abbasi, R.
title D-Egg: a dual PMT optical module for IceCube
title_short D-Egg: a dual PMT optical module for IceCube
title_full D-Egg: a dual PMT optical module for IceCube
title_fullStr D-Egg: a dual PMT optical module for IceCube
title_full_unstemmed D-Egg: a dual PMT optical module for IceCube
title_sort d-egg: a dual pmt optical module for icecube
publisher Institute of Physics Publishing Ltd
publishDate 2023
url https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000158606
geographic South Pole
geographic_facet South Pole
genre South pole
genre_facet South pole
op_source Journal of Instrumentation, 18 (04), Art.-Nr.: P04014
ISSN: 1748-0221
op_relation info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/000986916100005
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1088/1748-0221/18/04/P04014
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/1748-0221
https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000158606
op_rights info:eu-repo/semantics/openAccess
op_doi https://doi.org/10.1088/1748-0221/18/04/P04014
container_title Journal of Instrumentation
container_volume 18
container_issue 04
container_start_page P04014
_version_ 1772819897015861248
spelling ftubkarlsruhe:oai:EVASTAR-Karlsruhe.de:1000158606 2023-07-30T04:06:56+02:00 D-Egg: a dual PMT optical module for IceCube Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aggarwal, N. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Alameddine, J. M. Alves, A. A., Jr. Amin, N. M. Andeen, K. Anderson, T. Anton, G. Argüelles, C. Ashida, Y. Athanasiadou, S. Axani, S. N. Bai, X. Balagopal V., A. Baricevic, M. Barwick, S. W. Basu, V. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K.-H. Becker Tjus, J. Beise, J. Bellenghi, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Bontempo, F. Book, J. Y. Borowka, J. Boscolo Meneguolo, C. Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Braun, J. Brinson, B. Brostean-Kaiser, J. Burley, R. T. Busse, R. S. Campana, M. A. Carnie-Bronca, E. G. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Connolly, A. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Countryman, S. Cowen, D. F. Dappen, C. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado López, D. Dembinski, H. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Dujmovic, H. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Goehlke, N. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Gray, S. J. Grégoire, T. Griffin, S. Griswold, S. Günther, C. Gutjahr, P. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Hamdaoui, H. Ha Minh, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Hatch, P. Haungs, A. Helbing, K. Hellrung, J. Henningsen, F. Heuermann, L. Hickford, S. Hidvegi, A. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoshina, K. Hou, W. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Kruiswijk, K. Krupczak, E. Kumar, A. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Lagunas Gualda, C. Lamoureux, M. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard DeHolton, K. Leszczyńska, A. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Love, C. Lozano Mariscal, C. J. Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mancina, S. Marie Sainte, W. Mariş, I. C. Marka, S. Marka, Z. Marsee, M. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Mayhew, F. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Merckx, Y. Merten, L. Meures, T. Micallef, J. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morii, Y. Morse, R. Moulai, M. Mukherjee, T. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Nayerhoda, A. Necker, J. Neumann, M. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Noell, A. Nowicki, S. C. Obertacke Pollmann, A. Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. Orsoe, R. Osborn, J. O'Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Pérez de los Heros, C. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Prado Rodriguez, M. Pries, B. Procter-Murphy, R. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Rawlins, K. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Roberts, E. J. Robertson, S. Rodan, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ruohan, L. Ryckbosch, D. Rysewyk Cantu, D. Safa, I. Saffer, J. Salazar-Gallegos, D. Sampathkumar, P. Sanchez Herrera, S. E. Sandrock, A. Sandstrom, P. Santander, M. Sarkar, S. Savelberg, J. Savina, P. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schlüter, B. Schmidt, T. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Shimizu, N. Shimizu, S. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Søgaard, A. Soldin, D. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sulanke, K. H. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Thompson, W. G. Thwaites, J. Tilav, S. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tung, C. F. Turcotte, R. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unland Elorrieta, M. A. Upshaw, K. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, J. Verpoest, S. Veske, D. Walck, C. Watson, T. B. Weaver, C. Weber, J. Weigel, P. Weindl, A. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Willey, N. Williams, D. R. Wisher, I. Wolf, M. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. 2023-05-11 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000158606 eng eng Institute of Physics Publishing Ltd info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/000986916100005 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1088/1748-0221/18/04/P04014 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/1748-0221 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000158606 info:eu-repo/semantics/openAccess Journal of Instrumentation, 18 (04), Art.-Nr.: P04014 ISSN: 1748-0221 ddc:530 Physics info:eu-repo/classification/ddc/530 doc-type:article Text info:eu-repo/semantics/article article 2023 ftubkarlsruhe https://doi.org/10.1088/1748-0221/18/04/P04014 2023-07-16T22:09:49Z The D-Egg, an acronym for "Dual optical sensors in an Ellipsoid Glass for Gen2," is one of the optical modules designed for future extensions of the IceCube experiment at the South Pole. The D-Egg has an elongated-sphere shape to maximize the photon-sensitive effective area while maintaining a narrow diameter to reduce the cost and the time needed for drilling of the deployment holes in the glacial ice for the optical modules at depths up to 2700 m. The D-Egg design is utilized for the IceCube Upgrade, the next stage of the IceCube project also known as IceCube-Gen2 Phase 1, where nearly half of the optical sensors to be deployed are D-Eggs. With two 8-inch high-quantum efficiency photomultiplier tubes (PMTs) per module, D-Eggs offer an increased effective area while retaining the successful design of the IceCube digital optical module (DOM). The convolution of the wavelength-dependent effective area and the Cherenkov emission spectrum provides an effective photodetection sensitivity that is 2.8 times larger than that of IceCube DOMs. The signal of each of the two PMTs is digitized using ultra-low-power 14-bit analog-to-digital converters with a sampling frequency of 240 MSPS, enabling a flexible event triggering, as well as seamless and lossless event recording of single-photon signals to multi-photons exceeding 200 photoelectrons within 10 ns. Mass production of D-Eggs has been completed, with 277 out of the 310 D-Eggs produced to be used in the IceCube Upgrade. In this paper, we report the design of the D-Eggs, as well as the sensitivity and the single to multi-photon detection performance of mass-produced D-Eggs measured in a laboratory using the built-in data acquisition system in each D-Egg optical sensor module. Article in Journal/Newspaper South pole KITopen (Karlsruhe Institute of Technologie) South Pole Journal of Instrumentation 18 04 P04014