A novel technique for the study of pile-up events in cryogenic bolometers - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Physical Review C Année : 2020

A novel technique for the study of pile-up events in cryogenic bolometers

A Armatol (1) , E Armengaud (1) , W Armstrong , C Augier (2) , F T Avignone , O Azzolini , A Barabash , G Bari , A Barresi , D Baudin (1) , F Bellini , G Benato , M Beretta , L Bergé (3) , M Biassoni , J Billard (2) , V Boldrini , A Branca , C Brofferio , C Bucci , J Camilleri , S Capelli , L Cappelli , L Cardani , P Carniti , N Casali , A Cazes (2) , E Celi , C Chang , M Chapellier (3) , A Charrier (4) , D Chiesa , M Clemenza , I Colantoni , F Collamati , S Copello , F Cova , O Cremonesi , R J Creswick , A Cruciani , A d'Addabbo , G d'Imperio , I Dafinei , F A Danevich , M de Combarieu (4) , M de Jesus (2) , P de Marcillac (3) , S Dell'Oro , S Di Domizio , V Dompè , A Drobizhev , L Dumoulin (3) , G Fantini , M Fasoli , M Faverzani , E Ferri , F Ferri (1) , F Ferroni , E Figueroa-Feliciano , J Formaggio , A Franceschi , C Fu , S Fu , B K Fujikawa , J Gascon (2) , A Giachero , L Gironi , A Giuliani (3) , P Gorla , C Gotti , P Gras (1) , M Gros (1) , T D Gutierrez , K Han , E V Hnasen , K M Heeger , D L Helis (1) , H Z Huang , R G Huang , L Imbert (3) , J Johnston , A Juillard (2) , G Karapetrov , G Keppel , H Khalife (3) , V V Kobychev , Yu G Kolomensky , S Konovalov , Y Liu , P Loaiza (3) , L Ma , M Madhukuttan (3) , F Mancarella , R Mariam (3) , L Marini , S Marnieros (3) , M Martinez , R H Maruyama , B Mauri (1) , D Mayer , Y Mei , S Milana , D Misiak (2) , T Napolitano , M Nastasi , X F Navick (1) , J Nikkel , R Nipoti , S Nisi , C Nones (1) , E B Norman , V Novosad , I Nutini , T O'Donnell , E Olivieri (3) , C Oriol (3) , J L Ouellet , S Pagan , C Pagliarone , L Pagnanini , P Pari (4) , L Pattavina , B Paul (1) , M Pavan , H Peng , G Pessina , V Pettinacci , C Pira , S Pirro , D V Poda (3) , T Polakovic , O G Polischuk , S Pozzi , E Previtali , A Puiu , A Ressa , R Rizzoli , C Rosenfeld , C Rusconi , V Sanglard (2) , J.A. Scarpaci (3) , B Schmidt , V Sharma , V Shlegel , V Singh , M Sisti , D Speller , P T Surukuchi , L Taffarello , O Tellier (1) , C Tomei , V I Tretyak , A Tsymbaliuk , A Vedda , M Velazquez (5) , K J Vetter , S L Wagaarachchi , G Wang , L Wang , B Welliver , J Wilson , K Wilson , L A Winslow , M Xue , L Yan , J Yang , V Yefremenko , V Yumatov , M M Zarytskyy , J Zhang , A Zolotarova (3) , S Zucchelli
W Armstrong
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F T Avignone
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O Azzolini
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A Barabash
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G Bari
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A Barresi
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F Bellini
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G Benato
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M Beretta
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M Biassoni
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V Boldrini
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A Branca
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C Brofferio
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C Bucci
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J Camilleri
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S Capelli
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L Cappelli
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L Cardani
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P Carniti
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N Casali
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E Celi
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C Chang
D Chiesa
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M Clemenza
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I Colantoni
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F Collamati
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S Copello
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F Cova
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O Cremonesi
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R J Creswick
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A Cruciani
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A d'Addabbo
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G d'Imperio
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I Dafinei
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F A Danevich
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S Dell'Oro
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A Drobizhev
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M Fasoli
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E Figueroa-Feliciano
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J Formaggio
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A Franceschi
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C Fu
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B K Fujikawa
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F Mancarella
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M M Zarytskyy
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J Zhang
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S Zucchelli
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Résumé

Precise characterization of detector time resolution is of crucial importance for next-generation cryogenic-bolometer experiments searching for neutrinoless double-beta decay, such as CUPID, in order to reject background due to pile-up of two-neutrino double-beta decay events. In this paper, we describe a technique developed to study the pile-up rejection capability of cryogenic bolometers. Our approach, which consists of producing controlled pile-up events with a programmable waveform generator, has the benefit that we can reliably and reproducibly control the time separation and relative energy of the individual components of the generated pile-up events. The resulting data allow us to optimize and benchmark analysis strategies to discriminate between individual and pile-up pulses. We describe a test of this technique performed with a small array of detectors at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso, in Italy; we obtain a 90% rejection efficiency against pulser-generated pile-up events with rise time of ~15 ms down to time separation between the individual events of 2 ms.
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hal-03091677 , version 1 (31-12-2020)

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Citer

A Armatol, E Armengaud, W Armstrong, C Augier, F T Avignone, et al.. A novel technique for the study of pile-up events in cryogenic bolometers. Physical Review C, 2020, 104, pp.015501. ⟨10.1103/PhysRevC.104.015501⟩. ⟨hal-03091677⟩
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