Acceptance Tests of more than 10 000 Photomultiplier Tubes for the multi-PMT Digital Optical Modules of the IceCube Upgrade
Authors: Abbasi R. , Ackermann M. , Adams J. , Agarwalla S.K. , Aguilar J.A. , Ahlers M. , Alameddine J.M. , Amin N.M. , Andeen K. , Anton G. , Argüelles C. , Ashida Y. , Athanasiadou S. , Ausborm L. , Axani S.N. , Bai X. , V. A.Balagopal , Baricevic M. , Barwick S.W. , Bash S. , Basu V. , Bay R. , Beatty J.J. , Becker Tjus J. , Beise J. , Bellenghi C. , Benning C. , BenZvi S. , Berley D. , Bernardini E. , Besson D.Z. , Blaufuss E. , Bloom L. , Blot S. , Bontempo F. , Book Motzkin J.Y. , Boscolo Meneguolo C. , Böser S. , Botner O. , Böttcher J. , Braun J. , Brinson B. , Brostean-Kaiser J. , Brusa L. , Burley R.T. , Butterfield D. , Campana M.A. , Caracas I. , Carloni K. , Carpio J. , Chattopadhyay S. , Chau N. , Chen Z. , Chirkin D. , Choi S. , Clark B.A. , Coleman A. , Collin G.H. , Connolly A. , Conrad J.M. , Coppin P. , Corley R. , Correa P. , Cowen D.F. , Dave P. , De Clercq C. , DeLaunay J.J. , Delgado D. , Deng S. , Desai A. , Desiati P. , de Vries K.D. , de Wasseige G. , DeYoung T. , Diaz A. , Díaz-Vélez J.C. , Dierichs P. , Dittmer M. , Domi A. , Draper L. , Dujmovic H. , Dutta K. , DuVernois M.A. , Ehrhardt T. , Eidenschink L. , Eimer A. , Eller P. , Ellinger E. , El Mentawi S. , Elsässer D. , Engel R. , Erpenbeck H. , Evans J. , Evenson P.A. , Fan K.L. , Fang K. , Farrag K. , Fazely A.R. , Fedynitch A. , Feigl N. , Fiedlschuster S. , Finley C. , Fischer L. , Fox D. , Franckowiak A. , Fukami S. , Fürst P. , Gallagher J. , Ganster E. , Garcia A. , Garcia M. , Garg G. , Genton E. , Gerhardt L. , Ghadimi A. , Girard-Carillo C. , Glaser C. , Glüsenkamp T. , Gonzalez J.G. , Goswami S. , Granados A. , Grant D. , Gray S.J. , Gries O. , Griffin S. , Griswold S. , Groth K.M. , Günther C. , Gutjahr P. , Ha C. , Haack C. , Hallgren A. , Halliday R. , Halve L. , Halzen F. , Hamdaoui H. , Ha Minh M. , Handt M. , Hanson K. , Hardin J. , Harnisch A.A. , Hatch P. , Haungs A. , Häußler J. , Helbing K. , Hellrung J. , Hermannsgabner J. , Heuermann L. , Heyer N. , Hickford S. , Hidvegi A. , Hill C. , Hill G.C. , Hoffman K.D. , Hori S. , Hoshina K. , Hostert M. , Hou W. , Huber T. , Hultqvist K. , Hünnefeld M. , Hussain R. , Hymon K. , Ishihara A. , Iwakiri W. , Jacquart M. , Janik O. , Jansson M. , Japaridze G.S. , Jeong M. , Jin M. , Jones B.J.P. , Joppe R. , Kamp N. , Kang D. , Kang W. , Kang X. , Kappes A. , Kappesser D. , Kardum L. , Karg T. , Karl M. , Karle A. , Katil A. , Katz U. , Kauer M. , Kelley J.L. , Khanal M. , Khatee Zathul A. , Kheirandish A. , Kiryluk J. , Kochocki A. , Koirala R. , Kolanoski H. , Kontrimas T. , Köpke L. , Kopper C. , Koskinen D.J. , Kossatz M. , Koundal P. , Kovacevich M. , Kowalski M. , Kozynets T. , Krishnamoorthi J. , Kruiswijk K. , Krupczak E. , Kumar A. , Kun E. , Kurahashi N. , Lad N. , Lagunas Gualda C. , Lamoureux M. , Larson M.J. , Latseva S. , Lauber F. , Lazar J.P. , Lee J.W. , Leonard DeHolton K. , Leszczyńska A. , Liao J. , Lincetto M. , Liu Y.T. , Liubarska M. , Lohfink E. , Love C. , Lozano Mariscal C.J. , Lu L. , Lucarelli F. , Luszczak W. , Lyu Y. , Madsen J. , Magnus E. , Mahn K.B.M. , Makino Y. , Manao E. , Mancina S. , Marie Sainte W. , Mariş I.C. , Marka S. , Marka Z. , Marsee M. , Martinez-Soler I. , Maruyama R. , Mayhew F. , McNally F. , Mead J.V. , Meagher K. , Mechbal S. , Medina A. , Meier M. , Merckx Y. , Merten L. , Micallef J. , Mitchell J. , Montaruli T. , Moore R.W. , Morii Y. , Morse R. , Moulai M. , Mukherjee T. , Naab R. , Nagai R. , Nakos M. , Naumann U. , Necker J. , Negi A. , Neste L. , Neumann M. , Niederhausen H. , Nisa M.U. , Noda K. , Noell A. , Novikov A. , Obertacke Pollmann A. , O'Dell V. , Oeyen B. , Olivas A. , Orsoe R. , Osborn J. , O'Sullivan E. , Pandya H. , Park N. , Parker G.K. , Paudel E.N. , Paul L. , Pérez de los Heros C. , Pernice T. , Peterson J. , Philippen S. , Pizzuto A. , Plum M. , Pontén A. , Popovych Y. , Prado Rodriguez M. , Pries B. , Procter-Murphy R. , Przybylski G.T. , Raab C. , Rack-Helleis J. , Ravn M. , Rawlins K. , Rechav Z. , Rehman A. , Reichherzer P. , Resconi E. , Reusch S. , Rhode W. , Riedel B. , Rifaie A. , Roberts E.J. , Robertson S. , Rodan S. , Roellinghoff G. , Rongen M. , Rosted A. , Rott C. , Ruhe T. , Ruohan L. , Ryckbosch D. , Safa I. , Saffer J. , Salazar-Gallegos D. , Sampathkumar P. , Sandrock A. , Santander M. , Sarkar S. , Sarkar S. , Savelberg J. , Savina P. , Schaile P. , Schaufel M. , Schieler H. , Schindler S. , Schlüter B. , Schlüter F. , Schmeisser N. , Schmidt T. , Schneider J. , Schröder F.G. , Schumacher L. , Sclafani S. , Seckel D. , Seikh M. , Seo M. , Seunarine S. , Sevle Myhr P. , Shah R. , Shefali S. , Shimizu N. , Silva M. , Skrzypek B. , Smithers B. , Snihur R. , Soedingrekso J. , Søgaard A. , Soldin D. , Soldin P. , Sommani G. , Spannfellner C. , Spiczak G.M. , Spiering C. , Stamatikos M. , Stanev T. , Stezelberger T. , Stürwald T. , Stuttard T. , Sulanke K.H. , Sullivan G.W. , Taboada I. , Ter-Antonyan S. , Terliuk A. , Thiesmeyer M. , Thompson W.G. , Thwaites J. , Tilav S. , Tollefson K. , Tönnis C. , Toscano S. , Tosi D. , Trettin A. , Turcotte R. , Twagirayezu J.P. , Unland Elorrieta M.A. , Upadhyay A.K. , Upshaw K. , Vaidyanathan A. , Valtonen-Mattila N. , Vandenbroucke J. , van Eijndhoven N. , Vannerom D. , van Santen J. , Vara J. , Veitch-Michaelis J. , Venugopal M. , Vereecken M. , Verpoest S. , Veske D. , Vijai A. , Walck C. , Wang A. , Weaver C. , Weigel P. , Weindl A. , Weldert J. , Wen A.Y. , Wendt C. , Werthebach J. , Weyrauch M. , Whitehorn N. , Wiebusch C.H. , Williams D.R. , Witthaus L. , Wolf A. , Wolf M. , Wrede G. , Xu X.W. , Yanez J.P. , Yildizci E. , Yoshida S. , Young R. , Yu S. , Yuan T. , Zhang Z. , Zhelnin P. , Zilberman P. , Zimmerman M. ,   The IceCube collaboration
Published: July 2024

Abstract
More than 10000
photomultiplier tubes (PMTs) with a diameter of
80 mm will be installed in
multi-PMT Digital Optical Modules (mDOMs) of the IceCube
Upgrade. These have been tested and pre-calibrated at two sites. A
throughput of more than 1000 PMTs per
week with both sites was achieved with a modular design of the
testing facilities and highly automated testing procedures. The
testing facilities can easily be adapted to other PMTs, such that
they can, e.g., be re-used for testing the PMTs for
IceCube-Gen2. Single photoelectron response, high voltage
dependence, time resolution, prepulse, late pulse, afterpulse
probabilities, and dark rates were measured for each PMT. We
describe the design of the testing facilities, the testing
procedures, and the results of the acceptance tests.