AugerPrime surface detector electronics
Authors: Abdul Halim A. , Abreu P. , Aglietta M. , Allison P. , Allekotte I. , Almeida Cheminant K. , Almela A. , Aloisio R. , Alvarez-Muñiz J. , Ammerman Yebra J. , Anastasi G.A. , Anchordoqui L. , Andrada B. , Andringa S. , Anukriti  , Aramo C. , Araújo Ferreira P.R. , Arnone E. , Arteaga Velázquez J.C. , Assiro R. , Assis P. , Avila G. , Avocone E. , Badescu A.M. , Bakalova A. , Barbato F. , Bartz Mocellin A. , Beatty J.J. , Becker K.H. , Bellido J.A. , Berat C. , Bertaina M.E. , Bhatta G. , Bianciotto M. , Biermann P.L. , Binet V. , Bismark K. , Bister T. , Biteau J. , Blazek J. , Bleve C. , Blümer J. , Boháčová M. , Boncioli D. , Bonifazi C. , Bonneau Arbeletche L. , Borodai N. , Brack J. , Brichetto Orchera P.G. , Briechle F.L. , Bueno A. , Buitink S. , Buscemi M. , Büsken M. , Bwembya A. , Caballero-Mora K.S. , Cabana-Freire S. , Caccianiga L. , Caruso R. , Castellina A. , Catalani F. , Cataldi G. , Cazon L. , Cerda M. , Cermenati A. , Chinellato J.A. , Chudoba J. , Chytka L. , Clay R.W. , Cobos Cerutti A.C. , Colalillo R. , Coleman A. , Coluccia M.R. , Conceição R. , Condorelli A. , Consolati G. , Conte M. , Convenga F. , Correia dos Santos D. , Costa P.J. , Covault C.E. , Cristinziani M. , Cruz Sanchez C.S. , Dasso S. , Daumiller K. , Dawson B.R. , de Almeida R.M. , de Jesús J. , de Jong S.J. , de Mello Neto J.R.T. , De Mitri I. , de Oliveira J. , de Oliveira Franco D. , de Palma F. , de Souza V. , de Souza de Errico B.P. , De Vito E. , Del Popolo A. , Deligny O. , Denner N. , Deval L. , di Matteo A. , Dobre M. , Dobrigkeit C. , D'Olivo J.C. , Domingues Mendes L.M. , dos Anjos J.C. , dos Anjos R.C. , Ebr J. , Ellwanger F. , Emam M. , Engel R. , Epicoco I. , Erdmann M. , Etchegoyen A. , Evoli C. , Falcke H. , Farmer J. , Farrar G. , Fauth A.C. , Fazzini N. , Feldbusch F. , Fenu F. , Fernandes A. , Fick B. , Figueira J.M. , Filipčič A. , Fitoussi T. , Flaggs B. , Fodran T. , Fujii T. , Fuster A. , Galea C. , Galelli C. , García B. , Gaudu C. , Gemmeke H. , Gesualdi F. , Gherghel-Lascu A. , Ghia P.L. , Giaccari U. , Glombitza J. , Gobbi F. , Gollan F. , Golup G. , Gómez Berisso M. , Gómez Vitale P.F. , Gongora J.P. , González J.M. , González N. , Goos I. , Góra D. , Gorgi A. , Gottowik M. , Grubb T.D. , Guarino F. , Guedes G.P. , Guido E. , Hahn S. , Hamal P. , Hampel M.R. , Hansen P. , Harari D. , Harvey V.M. , Haungs A. , Hebbeker T. , Hojvat C. , Hörandel J.R. , Horvath P. , Hrabovský M. , Huege T. , Insolia A. , Isar P.G. , Janecek P. , Johnsen J.A. , Jurysek J. , Kampert K.H. , Keilhauer B. , Khakurdikar A. , Kizakke Covilakam V.V. , Klages H.O. , Kleifges M. , Knapp F. , Kunka N. , Lago B.L. , Lagorio E. , Langner N. , Leigui de Oliveira M.A. , Lema-Capeans Y. , Lenok V. , Letessier-Selvon A. , Lhenry-Yvon I. , Lopes L. , Lu L. , Luce Q. , Lundquist J.P. , Machado Payeras A. , Majercakova M. , Mandat D. , Manning B.C. , Mantsch P. , Marafico S. , Mariani F.M. , Mariazzi A.G. , Mariş I.C. , Marsella G. , Martello D. , Martinelli S. , Martínez Bravo O. , Martins M.A. , Mathes H.J. , Matthews J. , Matthiae G. , Mayotte E. , Mayotte S. , Mazur P.O. , Medina-Tanco G. , Meinert J. , Melo D. , Menshikov A. , Merx C. , Michal S. , Micheletti M.I. , Miramonti L. , Mollerach S. , Montanet F. , Morejon L. , Morello C. , Mulrey K. , Mussa R. , Namasaka W.M. , Negi S. , Nellen L. , Nguyen K. , Nguyen Trung T. , Nicora G. , Niechciol M. , Nitz D. , Nosek D. , Novotny V. , Nožka L. , Nucita A. , Núñez L.A. , Oliveira C. , Palatka M. , Pallotta J. , Panja S. , Parente G. , Paulsen T. , Pawlowsky J. , Pech M. , Pȩkala J. , Pelayo R. , Pereira L.A.S. , Pereira Martins E.E. , Perez Armand J. , Pérez Bertolli C. , Perrone L. , Petrera S. , Petrucci C. , Pierog T. , Pimenta M. , Platino M. , Pont B. , Pothast M. , Pourmohammad Shahvar M. , Privitera P. , Prouza M. , Puyleart A. , Querchfeld S. , Rautenberg J. , Ravignani D. , Reginatto Akim J.V. , Reininghaus M. , Ridky J. , Riehn F. , Risse M. , Rizi V. , Rodrigues de Carvalho W. , Rodriguez E. , Rodriguez Rojo J. , Roncoroni M.J. , Rossoni S. , Roth M. , Roulet E. , Rovero A.C. , Ruehl P. , Saftoiu A. , Saharan M. , Salamida F. , Salazar H. , Salina G. , Sanabria Gomez J.D. , Sánchez F. , Santos E.M. , Santos E. , Sarazin F. , Sarmento R. , Sato R. , Savina P. , Schäfer C.M. , Scherini V. , Schieler H. , Schimassek M. , Schimp M. , Schmidt D. , Scholten O. , Schoorlemmer H. , Schovánek P. , Schröder F.G. , Schulte J. , Schulz T. , Sciutto S.J. , Scornavacche M. , Segreto A. , Sehgal S. , Shivashankara S.U. , Sigl G. , Silli G. , Sima O. , Simon F. , Smau R. , Šmída R. , Sommers P. , Soriano J.F. , Squartini R. , Stadelmaier M. , Stanič S. , Stasielak J. , Stassi P. , Strähnz S. , Straub M. , Suomijärvi T. , Supanitsky A.D. , Svozilikova Z. , Szadkowski Z. , Tairli F. , Tapia A. , Taricco C. , Timmermans C. , Tkachenko O. , Tobiska P. , Todero Peixoto C.J. , Tomé B. , Torrès Z. , Travaini A. , Travnicek P. , Trimarelli C. , Tueros M. , Unger M. , Vaclavek L. , Vacula M. , Valdés Galicia J.F. , Valore L. , Varela E. , Vásquez-Ramírez A. , Veberič D. , Ventura C. , Vergara Quispe I.D. , Verzi V. , Vicha J. , Vink J. , Vlastimil J. , Vorobiov S. , Watanabe C. , Watson A.A. , Weindl A. , Wiencke L. , Wilczyński H. , Wittkowski D. , Wundheiler B. , Yue B. , Yushkov A. , Zapparrata O. , Zas E. , Zavrtanik D. , Zavrtanik M. ,   The Pierre Auger Collaboration
Published: October 2023

Abstract
Operating since 2004, the Pierre Auger Observatory has led
to major advances in our understanding of the ultra-high-energy
cosmic rays. The latest findings have revealed new insights that led
to the upgrade of the Observatory, with the primary goal of
obtaining information on the primary mass of the most energetic
cosmic rays on a shower-by-shower basis. In the framework of the
upgrade, called AugerPrime, the 1660 water-Cherenkov detectors of
the surface array are equipped with plastic scintillators and radio
antennas, allowing us to enhance the composition sensitivity. To
accommodate new detectors and to increase experimental capabilities,
the electronics is also upgraded. This includes better timing with
up-to-date GPS receivers, higher sampling frequency, increased
dynamic range, and more powerful local processing of the data. In
this paper, the design characteristics of the new electronics and
the enhanced dynamic range will be described. The manufacturing and
test processes will be outlined and the test results will be
discussed. The calibration of the SD detector and various
performance parameters obtained from the analysis of the first
commissioning data will also be presented.