ATHENA detector proposal - a totally hermetic electron nucleus apparatus proposed for IP6 at the Electron-Ion Collider

J. Adam, L. Adamczyk, N. Agrawal, C. Aidala, W. Akers, M. Alekseev, M. M. Allen, F. Ameli, A. Angerami, P. Antonioli, N. J. Apadula, A. Aprahamian, W. Armstrong, M. Arratia, J. R. Arrington, A. Asaturyan, E. C. Aschenauer, K. Augsten, S. Aune, K. BaileyC. Baldanza, M. Bansal, F. Barbosa, L. Barion, K. Barish, M. Battaglieri, A. Bazilevsky, N. K. Behera, V. Berdnikov, J. Bernauer, C. Berriaud, A. Bhasin, D. S. Bhattacharya, J. Bielcik, J. Bielcikova, C. Bissolotti, W. Boeglin, M. Bondì, M. Borri, F. Bossù, F. Bouyjou, J. D. Brandenburg, A. Bressan, M. Brooks, S. L. Bültmann, D. Byer, H. Caines, M. Calderon De La Barca Sanchez, V. Calvelli, A. Camsonne, L. Cappelli, M. Capua, M. Castro, D. Cavazza, D. Cebra, A. Celentano, I. Chakaberia, B. Chan, W. Chang, M. Chartier, C. Chatterjee, D. Chen, J. Chen, K. Chen, Z. Chen, H. Chetri, T. Chiarusi, M. Chiosso, X. Chu, J. J. Chwastowski, G. Cicala, E. Cisbani, E. Cline, I. Cloët, D. Colella, M. Contalbrigo, G. Contin, R. Corliss, Y. Corrales-Morales, J. Crafts, C. Crawford, R. Cruz-Torres, D. D'Ago, A. D'Angelo, N. D'Hose, J. Dainton, S. Dalla Torre, S. S. Dasgupta, S. Dash, N. Dashyan, J. Datta, M. Daugherity, R. De Vita, W. Deconinck, M. Defurne, K. Dehmelt, A. Del Dotto, F. Delcarro, G. Dellacasa, Z. S. Demiroglu, G. W. Deptuch, V. Desai, A. Deshpande, K. Devereaux, R. Dhillon, R. Di Salvo, C. Dilks, D. Dixit, S. Dobbs, X. Dong, J. Drachenberg, A. Drees, R. Dupré, M. Durham, R. Dzhygadlo, L. El Fassi, D. Elia, E. Epple, R. Esha, O. Evdokimov, O. Eyser, D. Falchieri, W. Fan, A. Fantini, R. Fatemi, S. Fazio, S. Fegan, A. Filippi, H. Fox, A. Francisco, A. Freeze, S. Furletov, Y. Furletova, C. Gal, S. Gardner, P. Garg, D. Gaskell, K. Gates, M. T.W. Gericke, F. Geurts, C. Ghosh, M. Giacalone, F. Giacomini, S. Gilchrist, D. Glazier, K. Gnanvo, L. Gonella, L. C. Greiner, N. Guerrini, L. Guo, A. Gupta, R. Gupta, W. Guryn, X. He, T. Hemmick, S. Heppelmann, D. Higinbotham, M. Hoballah, A. Hoghmrtsyan, M. Hohlmann, T. Horn, D. Hornidge, H. Z. Huang, C. E. Hyde, P. Iapozzuto, M. Idzik, B. V. Jacak, M. Jadhav, S. Jain, C. Jena, A. Jentsch, Y. Ji, Z. Ji, J. Jia, P. G. Jones, R. W.I. Jones, S. Joosten, S. Joshi, L. Kabir, G. Kalicy, G. Karyan, V. K.S. Kashyap, D. Kawall, H. Ke, M. Kelsey, J. Kim, J. Kiryluk, A. Kiselev, S. R. Klein, H. Klest, V. Kochar, W. Korsch, L. Kosarzewski, A. Kotzinian, F. Krizek, A. Kumar, K. S. Kumar, L. Kumar, R. Kumar, S. Kumar, A. Kunnath, N. Kushawaha, R. Lacey, Y. S. Lai, K. Lalwani, J. Landgraf, L. Lanza, D. Lattuada, M. Lavinsky, J. H. Lee, S. H. Lee, R. Lemmon, A. Lestone, N. Lewis, H. Li, S. Li, W. Li, W. Li, X. Li, X. Li, X. Liang, T. Ligonzo, T. Lin, J. Liu, K. Liu, M. Liu, K. Livingston, N. Liyanage, T. Ljubicic, O. Long, N. Lukow, Y. Ma, J. Mammei, F. Mammoliti, K. Mamo, I. Mandjavidze, S. Maple, D. Marchand, A. Margotti, C. Markert, P. Markowitz, T. Marshall, A. Martin, H. Marukyan, A. Mastroserio, S. Mathew, S. Mayilyan, C. Mayri, M. McEneaney, Y. Mei, L. Meng, F. Méot, J. Metcalfe, Z. E. Meziani, P. Mihir, R. Milton, A. Mirabella, M. Mirazita, A. Mkrtchyan, H. Mkrtchyan, B. Mohanty, M. Mondal, A. Morreale, A. Movsisyan, D. Muenstermann, A. Mukherjee, C. Munoz Camacho, M. J. Murray, H. Mustafa, M. Myška, B. P. Nachman, K. Nagai, R. Naik, J. P. Naim, J. Nam, B. Nandi, E. Nappi, Md Nasim, D. Neff, D. Neiret, P. R. Newman, M. Nguyen, S. Niccolai, M. Nie, F. Noferini, J. Norman, F. Noto, A. S. Nunes, T. O'Connor, G. Odyniec, V. A. Okorokov, M. Osipenko, B. Page, C. Palatchi, D. Palmer, P. Palni, S. Pandey, D. Panzieri, S. Park, K. Paschke, C. Pastore, R. N. Patra, A. Paul, S. Paul, C. Pecar, A. Peck, I. Pegg, C. Pellegrino, C. Peng, L. Pentchev, R. Perrino, K. Piotrzkowski, T. Polakovic, M. Płoskoń, M. Posik, S. Prasad, R. Preghenella, S. Priens, E. Prifti, M. Przybycien, P. Pujahari, A. Quintero, M. Radici, S. K. Radhakrishnan, S. Rahman, S. Rathi, B. Raue, R. Reed, P. Reimer, J. Reinhold, E. Renner, L. Rignanese, M. Ripani, A. Rizzo, D. Romanov, A. Roy, N. Rubini, M. Ruspa, L. Ruan, F. Sabatié, S. Sadhukhan, N. Sahoo, P. Sahu, D. Samuel, A. Sarkar, M. Sarsour, W. Schmidke, B. Schmookler, C. Schwarz, J. Schwiening, M. Scott, I. Sedgwick, M. Segreti, S. Sekula, R. Seto, N. Shah, A. Shahinyan, D. Sharma, N. Sharma, E. P. Sichtermann, A. Signori, A. Singh, B. K. Singh, S. N. Singh, N. Smirnov, D. Sokhan, R. Soltz, W. Sondheim, S. Spinali, F. Stacchi, R. Staszewski, P. Stepanov, S. Strazzi, I. R. Stroe, X. Sun, B. Surrow, Z. Sweger, T. J. Symons, V. Tadevosyan, A. Tang, E. Tassi, L. Teodorescu, F. Tessarotto, D. Thomas, J. H. Thomas, T. Toll, L. Tomášek, F. Torales-Acosta, P. Tribedy, Triloki, V. Tripathi, R. Trotta, M. Trzebiński, B. A. Trzeciak, O. Tsai, Z. Tu, R. Turrisi, C. Tuvè, T. Ullrich, G. M. Urciuoli, A. Valentini, S. Vallarino, M. Vandenbroucke, J. Vanek, G. Vino, G. Volpe, H. Voskanyan, A. Vossen, E. Voutier, G. Wang, Y. Wang, D. Watts, N. Wickramaarachchi, F. Wilson, C. P. Wong, X. Wu, Y. Wu, J. Xie, Q. H. Xu, Z. Xu, Z. W. Xu, C. Yang, Q. Yang, Y. Yang, Z. Ye, Z. Ye, L. Yi, Z. Yin, M. Yurov, N. Zachariou, J. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhang, Z. Zhang, Y. Zhao, Y. X. Zhao, Z. Zhao, L. Zheng, M. Żurek

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

13 Scopus citations

Abstract

ATHENA has been designed as a general purpose detector capable of delivering the full scientific scope of the Electron-Ion Collider. Careful technology choices provide fine tracking and momentum resolution, high performance electromagnetic and hadronic calorimetry, hadron identification over a wide kinematic range, and near-complete hermeticity. This article describes the detector design and its expected performance in the most relevant physics channels. It includes an evaluation of detector technology choices, the technical challenges to realizing the detector and the R&D required to meet those challenges.

Original languageEnglish
Article numberP10019
JournalJournal of Instrumentation
Volume17
Issue number10
DOIs
StatePublished - Oct 1 2022

Bibliographical note

Publisher Copyright:
© 2022 The Author(s).

Keywords

  • Calorimeters
  • Cherenkov detectors
  • Large detector systems for particle and astroparticle physics
  • Particle tracking detectors

ASJC Scopus subject areas

  • Instrumentation
  • Mathematical Physics

Fingerprint

Dive into the research topics of 'ATHENA detector proposal - a totally hermetic electron nucleus apparatus proposed for IP6 at the Electron-Ion Collider'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this