Initial Results of a Silicon Sensor Irradiation Study for ILC Extreme Forward Calorimetry
为国际直线对撞机提出的探测器包括一个钨取样量热计（“BeamCal”），目的是再现从对撞机相互作用点以5至50毫弧度角度出现的电子、正电子和光子簇射。对于这个量热计的最里面的半径，预计最大辐射剂量将达到每年100兆拉德，这主要是由于在ILC束-束相互作用中产生的e+e-“beamstrahlung”对的感应电磁簇射中产生的最小电离电子和正电子。然而，辐射对量热计传感器的损害可能主要是由簇射光子的核相互作用引起的强子，这更有可能导致非电离能量损失，这已被观察到对暴露于强子辐射的传感器造成损害。我们在这里报告SLAC实验T-506的结果，其中几种不同类型的硅二极管传感器暴露于能量为3.5-10.6 GeV的簇射电子引起的辐射剂量。通过在钨辐射器内的照射下嵌入传感器，暴露并入强子物质，这将潜在地有助于安装在精密采样量热计中的传感器的退化。根据传感器技术，有效的电荷收集，观察到的剂量高达220兆拉德。
2014-02-11 physics.ins-det
Forward Instrumentation for ILC Detectors
两个特殊的量热计被预见的仪表的ILC检测器，光度计设计用于测量率的低角度Bhabha散射事件的精度优于10-3和低极角量热计，相邻的光束管。后者将被大量的束射残留物击中。这些沉积物的数量和形状将允许快速的光度估计和光束参数的确定。这个量热计的传感器必须是抗辐射的。这两种装置都将提高探测器在寻找新粒子时的密封性。细分和非常紧凑的热量计将符合要求。由于占用率高，需要快速前端电子设备。介绍了用蒙特卡罗模拟设计和优化的量热计。传感器和读出电子ASIC已经设计完成，原型也已上市。总结了这些主要部件的性能结果。
2010-11-03 physics.ins-det
Updated Results of a Solid-State Sensor Irradiation Study for ILC Extreme Forward Calorimetry
为国际直线对撞机提出的探测器包括一个钨取样量热计（“BeamCal”），目的是再现从对撞机相互作用点以5至50毫弧度角度出现的电子、正电子和光子簇射。对于这个量热计的最里面的半径，簇射最大辐射剂量预计达到每年100 Mrad，主要是由于在ILC束-束相互作用中产生的e $^+$ e $^-$“束辐射”对的感应电磁簇射中产生的最小电离电子和正电子。然而，辐射对量热计传感器的损害可能主要是由簇射光子的核相互作用引起的强子，这更有可能导致非电离能量损失，这已被观察到对暴露于强子辐射的传感器造成损害。我们在这里报告先前的亮点和最近的结果SLAC实验T-506，几种不同类型的半导体传感器暴露于剂量的辐射诱导的能量为3.5-13.3 GeV的淋浴电子。通过在钨辐射器内的照射下嵌入传感器，暴露并入强子物质，这将潜在地有助于安装在精密采样量热计中的传感器的退化。根据传感器技术，观察到的剂量为几百Mrad的显着的辐照后电荷收集。
2017-03-15 physics.ins-det
CALICE Report to the Calorimeter R&D Review Panel
该报告描述了在CALICE合作中进行的ILC检测器的量热计研发的状态。2007年6月在DESY举行的LCWS 07研讨会上，已向审查小组介绍了这一状况。
2007-07-09 physics.ins-det
Updated Results of a Solid-State Sensor Irradiation Study for ILC Extreme Forward Calorimetry
为国际直线对撞机提出的探测器包括一个钨取样量热计（“BeamCal”），目的是再现从对撞机相互作用点以5至50毫弧度角度出现的电子、正电子和光子簇射。对于这个量热计的最里面的半径，簇射最大辐射剂量预计将达到每年100 Mrad，主要是由于在ILC束-束相互作用中产生的e+e-“beamstrahlung”对的感应电磁簇射中产生的最小电离电子和正电子。然而，辐射对量热计传感器的损害可能主要是由簇射光子的核相互作用引起的强子，这更有可能导致非电离能量损失，这已被观察到对暴露于强子辐射的传感器造成损害。我们在这里报告的结果SLAC实验T-506，几种不同类型的硅二极管和砷化镓传感器暴露于剂量的辐射诱导的能量为3.5-13.3 GeV的电子淋浴。通过在钨辐射器内的照射下嵌入传感器，暴露并入强子物质，这将潜在地有助于安装在精密采样量热计中的传感器的退化。根据传感器技术，有效的电荷收集，观察到的剂量高达270 Mrad。
2016-02-27 physics.ins-det
Calibration Studies and the Investigation of Track Segments within Showers with an Imaging Hadronic Calorimeter
CALICE合作项目已经建造了一个高度颗粒化的强子采样量热计原型，它具有由硅光电倍增器（SiPM）单独读出的小闪烁体瓦片，以评估ILC的技术。探测器的成像能力允许强子事件的子结构的详细研究，如识别最小电离轨道段内的强子簇射。这些轨道段具有高质量，因此它们可以用于校准，作为Muons和用于监控SiPM的内置LED系统的附加工具。这些轨道段也有助于约束Geant 4中使用的强子簇射模型。详细的MC研究与现实模型的ILC检测器进行研究的校准要求的一个完整的量热计系统。通过将费米实验室束流测试的校准常数传输到欧洲核子研究中心在不同条件下记录的数据，在真实数据上对校准策略进行了测试。
2009-10-20 physics.ins-det
Beam Calorimeter Technologies
两种不同的技术被认为是用于ILC探测器的束量热计。对金刚石-钨夹心式量热计和光纤读出的均质重元素晶体量热计的性能进行了模拟研究。对于金刚石-钨选项，对多晶金刚石的稳定性和线性进行了研究。对于重晶体选项，研究了由于波长偏移光纤读出而导致的光产额降低。
2005-07-25 physics.ins-det
Hadron Showers in a Digital Hadron Calorimeter
将一个以电阻板室作为活性元素的细颗粒数字强子量能器的小型原型暴露于1 >的正π子中。16 GeV的能量从费米实验室测试束。事件选择分离事件与大多数非相互作用的粒子和事件的强子簇射，在前面的一部分的量热计。将数据与装置的蒙特卡罗模拟进行比较。本文最后预测的扩展数字强子量能器的性能。
2009-08-28 physics.ins-det
Calibration of a digital hadron calorimeter with muons
本文叙述了以电阻板室为主动元件的细颗粒数字强子量能器的标定过程。与一堆9层暴露于μ子从费米实验室的测试束获得的结果。
2008-04-17 physics.ins-det
A Study of the Impact of High Cross Section ILC Processes on the SiD Detector Design
SiD概念是两个提议安装在国际直线对撞机（ILC）相互作用区域的探测器之一。大量的ILC背景产生于碰撞束的电磁场的相互作用所产生的低横向动量$\mathrm{e}^{+}\mathrm{e}^{-}$对。为了提供密封性和灵敏度的光束瞄准参数，前光束线量热计（BeamCal）正在设计，将提供覆盖范围从出射光束轨迹下降到5毫拉德，并拦截大部分的这对背景。使用SiD模拟框架，这对背景上的SiD探测器组件，特别是顶点探测器（VXD）和前向电磁量能器（FCAL）的影响，进行了探讨。在FCAL的情况下，从巴巴和双光子过程的背景也被认为是。BeamCal几何形状和ILC相互作用区域配置的几个变体的后果被认为是顶点检测器和BeamCal性能。
2016-09-25 hep-ex physics.ins-det
Measurement of Positron Showers with a Digital Hadron Calorimeter
将一个以电阻板室为活动元件的精细颗粒数字强子量能器的小型原型暴露于1的正电子。16 GeV的能量从费米实验室测试束。给出了响应函数、能量分辨率以及电磁簇射形状的测量结果。将数据与装置的蒙特卡罗模拟进行比较。
2009-02-10 physics.ins-det
Digital Hadron Calorimetry with Glass RPC Active Detectors
玻璃RPC探测器是ILC高颗粒度数字强子量能器（DHCAL）的一个有吸引力的候选者。在这项工作中的数值研究，基于GEANT3模拟包，这样的量热计的性能。RPC响应的简化模型，调整真实数据，在模拟中实现。模拟的可靠性证明了现有的数据收集与大体积量热计原型暴露在能量范围从2 GeV到10 GeV的π介子束进行比较。从优化读出间距的角度出发，详细研究了不同读出垫尺寸下单强子水平的能量和位置分辨率。这些结果，然后使用在一个参数的形式，以获得一个初步估计的DHCAL的能量流的重建在ILC检测器的贡献。
2005-07-04 physics.ins-det
Detailed Measurements of Shower Properties in a High Granularity Digital Electromagnetic Calorimeter
所提出的ALICE前向量热计（FoCal）的MAPS原型是最高粒度的电磁量热计，具有3900万像素的$30 \times 30 μ$ m $^{2}$。粒子簇射可以用这个原型进行前所未有的详细研究。能量在2 GeV和244 GeV之间的电磁簇射进行了研究，并与Geant 4模拟进行了比较。模拟模型可以比以往任何时候都更详细地进行测试，FoCal数据和Geant 4模拟之间的差异表明，电磁模型的改进仍然是可能的。
2018-01-07 physics.ins-det
Design, Construction and Commissioning of the Digital Hadron Calorimeter - DHCAL
一种新型的强子量能器正在研制中，用于未来的轻子碰撞束探测器。量热计是优化的粒子流算法（PFAs）的应用程序的测量强子喷流和功能非常精细的分段读数与1 × 1平方厘米的细胞。量热计的有源介质是带有数字（即1位）读数的电阻板室（RPC）。一阶的入射粒子在这个量热计的能量被重建为与垫的数量成比例，具有超过给定阈值的信号。一个具有大约500，000个读出通道的大型原型量热计已经建成，并在费米实验室和欧洲核子研究中心的测试束中进行了广泛的测试。本文报告的设计，建造和调试的原型量热计。
2016-03-04 physics.ins-det
Design, Construction and Testing of the Digital Hadron Calorimeter (DHCAL) Electronics
一种新型的强子量能器正在研制中，用于未来的轻子碰撞束探测器。量热计是优化的粒子流算法（PFAs）的应用程序的测量强子喷流和功能非常精细的分段读数与1 × 1平方厘米的细胞。量热计的有源介质是带有数字（即1位）读数的电阻板室（RPC）。一阶的入射粒子在这个量热计的能量被重建为与垫的数量成比例，具有超过给定阈值的信号。一个具有大约500，000个读出通道的大型原型量热计已经建成，并在费米实验室和欧洲核子研究中心的测试束中进行了广泛的测试。本文介绍了该型量热计电子读数系统的设计、结构和调试情况。该系统基于DCAL前端芯片和基于VME的后端。
2016-03-04 physics.ins-det
ECFA Detector R&D Panel, Review Report
两个特殊的量热计被预见的仪表的ILC或CLIC检测器的非常向前的区域;一个光度计（LumiCal），旨在测量率的低角度巴巴散射事件的精度优于10 $^{-3}$在ILC和10 $^{-2}$在CLIC，和一个低极角量热计（BeamCal）。后者将被大量的束射残留物击中。这些沉积物的强度和空间形状将提供快速的光度估计，以及确定光束参数。这种量热计的传感器必须是抗辐射的。这两种设备都将改善电动机的性能。探测器在寻找新粒子时的气密性。精细分段和非常紧凑的电磁量热计将满足这些要求。由于占用率高，将需要快速的前端电子设备。蒙特卡罗研究进行调查的影响，光束光束相互作用和物理背景过程的光度测量，和beamstrahlung的BeamCal的性能，以及优化设计的两个量热计。专门的传感器、前端和ADC ASIC已为ILC设计，原型也已推出。已在电子束中研究了完全组装有读出电子器件的传感器平面的原型。
2014-11-19 physics.ins-det
Readout Electronics for CEPC Semi-Digital Hadron Calorimeter Pre-prototype
CEPC（Circular Electron and Positron Collider）是我国粒子物理界提出的大型实验装置。它的一个运行选项是希格斯工厂。量热仪是本实验的主要组成部分，用于测量射流能量。半数字强子量能器（SDHCAL）是强子测量的一种选择。GEM探测器以其高位置分辨率和灵活的结构成为SDHCAL有源层的候选材料之一。本文的主要目的是为基于GEM的半数字强子量能器提供一种可行的读出方法。设计并实现了一个小型样机，包括前端板和数据接口板。电子原型已经过测试。所有通道的等效RMS噪声低于0.35fC。动态范围高达500fC，增益变化小于1%。读出电路应用于双层GEM探测器上，读出垫为1cm*1cm。结果表明，该电子学与探测器工作良好。MIP的检测效率在95%以上，阈值为5fC。
2018-11-21 physics.ins-det
Luminometer for the future International Linear Collider - simulation and beam test results
LumiCal将是拟议中的国际直线对撞机（ILC）国际大型探测器的光度量热计。ILC物理程序要求在GigaZ模式下运行时以10 e-3或10 e-4量级的相对精度测量积分亮度。亮度将通过计数在相互作用点的相对侧对称放置的两个量热计模块中同时发生的巴巴散射事件来确定。为了实现这些目标，量热计的能量分辨率必须在高能量下优于1.5%。LumCal被设计为30层取样量热计，钨作为被动材料，硅作为主动材料。使用Geant 4软件框架的蒙特卡罗模拟已用于识别对能量分辨率产生不利影响的设计元素，并在不损失统计数据的情况下对其进行校正。BeamCal覆盖的极角小于LumCal，将用于光束调谐、光度优化和高能电子探测。其次，原型的传感器和两个探测器的电子设备进行了评估，在光束测试，其结果也在这里。
2011-11-22 physics.ins-det
Muon ID at the ILC
本文描述了一种高效率、高π排斥的μ子重建和识别的新方法。由于ILC中的μ子通常是在喷流中产生的，对于许多感兴趣的物理通道[1]，一种有效的算法来处理喷流中粒子的识别和分离是很重要的。该方法的核心算法考虑了磁场的影响以及由于检测器中的电离而导致的带电粒子的能量损失。我们选择在美国采用的一种直线对撞机概念探测器的设置中进行分析。在b对产生喷流中，粒子的动量范围很广;然而，约80%的粒子的动量低于30 GeV[2]。我们的研究，专注于bbar-b喷流，之前仔细分析了2和50 GeV之间的单能量粒子。由于中能粒子是喷流的主要组成部分，许多粒子在到达μ子探测器之前在量热计和螺线管线圈中损失了部分能量，在μ子探测器中它们的能量可能低于2 GeV。为了解决这个问题，我们对计算出的轨迹进行了龙格库塔修正，以更好地处理这些低能量粒子。多重散射和其他随机过程，更重要的是在较低的能量，是由卡尔曼滤波器集成到重建算法。该算法提供了一个独特的和强大的分离介子介子。来自螺线管的5特斯拉磁场围绕强子量热计，并允许重建和精确的动量测量下降到几个GeV。
2006-09-02 physics.ins-det
Optimizing the Performance of a High-Granularity Silicon-Pad EM Calorimeter
硅基细粒度量热计是未来国际直线对撞机ILC、未来环形对撞机CEPC的潜在技术，也是大型强子对撞机升级CMS实验的首选技术。有源硅传感垫用作MIP计数器，热量计的标准校准使用基于平均能量损失$dEdx$的权重。在这项工作中，dEdx校准方法在能量线性，规模和分辨率方面的局限性进行了探讨。在与CMS计划的被动层厚度不同的量热计的情况下，$dEdx$方法导致分辨率函数中的显著常数项和能量响应的非线性。出于这些原因，一种方法的基础上的热量计采样分数，利用每事件测量的淋浴深度，并显示提供优越的绝对能量尺度，线性度和分辨率。量热设计，其中淋浴器的背面采样较少，提供降低成本而不损失性能。因此，这里提出的适当校准对于获得最具成本效益和性能效益的硅取样量热计设计至关重要。
2017-06-21 physics.ins-det
Construction of a Digital Hadron Calorimeter
DHCAL合作正在组装一个大规模的原型数字强子热量计（DHCAL）。量热计利用电阻板室（RPC）作为活性介质，并具有400，000 1 \times 1 cm 2数量级的垫的特征，其具有二进制（或数字）电子读数。该原型的目的是提供强子簇射的详细测量，并证明以RPC作为活动元素的DHCAL的概念。
2010-05-03 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the new multi-layer integration prototype of the CALICE tile hadron calorimeter
国际直线对撞机（ILC）的瓦强子量能器（HCAL）的基本原型已经实现，并进行了广泛的测试。所提出的概念的一个主要方面是通过测量簇射发展的细节并将它们与跟踪系统（粒子流）的数据相结合来提高射流能量分辨率。该原型利用了由新型硅光电倍增器（SiPMs）读出的叠瓦，并考虑了ILC预期操作所需的所有设计方面。目前，一个新的12层原型约3400探测器通道正在开发中。测试了具有和不具有波长偏移纤维的反射瓦的替代架构以及具有反射器箔的单独包裹的瓦以及不同类型的SiPM。2014年秋季，新原型首次在CERN质子同步加速器测试设施中使用。此外，CALICE基于闪烁器的电磁量热仪（Sc-ECAL）的检测器模块，遵循拟议的HCAL电子架构，是这个新原型的一部分。一个新的多层数据采集系统（DAQ）用于检测器的配置和操作。
2016-10-06 hep-ex physics.ins-det
Quality factor analysis and optimization of digital filtering signal reconstruction for liquid ionization calorimeters
来自诸如液体电离量热计的粒子探测器的采样信号的最优滤波（OF）重构依赖于归一化脉冲形状的知识。这方面的知识总是不精确的，因为真实的电离脉冲形状和预测的形状之间存在残余差异，无论用于建模或拟合粒子诱导信号的方法如何。分析了残差对信号幅度估计引入的系统误差，以及对OF重构提供的品质因数的影响。一种分析方法来评估从一个样本的信号的残差的开发和测试与仿真工具。所获得的校正示出，以保持原来的幅度归一化，同时恢复预期的$χ^2 $ -类似的行为的品质因数。
2008-12-18 physics.ins-det
The semi-digital hadronic calorimeter (SDHCAL) for future leptonic colliders
第一个技术SDHCAL原型已经成功测试，这是一个新的研发阶段，以完全验证国际线性对撞机（ILC）国际线性探测器（ILD）项目的SDHCAL选项，已经开始了新原型的概念和实现。新的层旨在承载未来SDHCAL的少量但较大的活动层。新的有源层由尺寸大于2平方米的玻璃电阻板室（GRPC）制成，将配备新版本的电子读出器，以满足未来ILD探测器的要求。新的GRPC被认为是一种新的气体分布方案，以改善均匀性。最后采用电子束焊接技术实现机械结构的焊接。将介绍所取得的进展，并讨论今后的步骤。
2016-05-19 physics.ins-det
Scintillator-Based Electromagnetic Calorimeter Prototype and Beam Test Results at FNAL
用于ILC探测器的闪烁体-钨电磁量能器原型（ScECAL）于2008年在费米实验室测试束上进行了测试。用能量范围在1 - 32 GeV的电子、π介子和μ介子束，结合强子量能器和尾捕集器收集数据。CALICE计划的主要目标之一是建立基于闪烁体的电磁量能器技术并验证量能器的性能。由第一种电子束分析方法的初步结果，我们得到ScECAL能量分辨率σ随机= 15.15+/-0.03%和σ常数= 1.44+/-0.02%。与线性响应的偏差经计算小于6%。
2010-07-06 hep-ex physics.ins-det
Development of MicroMegas for a Digital Hadronic Calorimeter
最近的事态发展MicroMegas的原型建立使用散装技术与模拟和数字读出电子。几个MicroMegas原型的堆叠的主测试束结果完全符合未来粒子物理实验的强子量热计的需要。介绍了一种大型样机的技术方案。
2009-01-30 hep-ex physics.ins-det
Construction of the Digital Hadron Calorimeter
粒子流算法（PFAs）已被提出作为一种方法，以提高未来的碰撞束探测器的喷流能量分辨率。PFA需要具有高粒度的量热计，以实现事件的三维成像。线性对撞机合作（CALICE）的量热仪正在开发和测试这种高度分段量热仪的原型。在这种情况下，由阿贡国家实验室领导的一个小组开发和建造了一个大型的数字强子量热仪（DHCAL）原型。DHCAL由52层组成，装有电阻板室（RPC），并与钢吸收板交错。RPC通过1 x 1 cm2焊盘以1位分辨率（数字读出）读出。DHCAL原型有大约480，000个读出通道。本讲座报告DHCAL的设计，建造和调试。DHCAL于2010年秋季安装在费米实验室试验束设施，并于2011年夏季收集数据。
2012-02-27 hep-ex physics.ins-det
Monte carlo study of the physics performance of a digital hadronic calorimeter
以MICROMEGAS为主动元件的数字化强子量能器是未来轻子对撞机粒子物理实验的一个很有前途的选择。这些实验将针对粒子流算法的应用进行优化，因此需要具有非常精细的横向分割的量热计。LAPP目前正在开发一个1平方米的原型，该原型基于MICROMEGAS腔室，具有1x1平方厘米的读出垫。介绍了MICR0MEGAS热量计物理性能的GEANT 4模拟。主要特征，如能量分辨率，线性和簇射轮廓，已被仔细检查各种被动材料的π介子在一个宽的能量范围从3到200 GeV。重点对模拟读出和数字读出进行了比较。
2009-10-23 hep-ex physics.ins-det
Technical instrumentation R&D for ILD SiW ECAL large scale device
带有硅探测器的量热计具有许多独特的功能，并被提议用于几个世界领先的实验。介绍了未来e+ e-ILC对撞机上国际大型探测器（ILD）的12000个读出通道的大尺度探测器元件的研制计划。该计划的重点是读出前端电子嵌入在量热计。拥有2000个通道和两个小型硅传感器的第一部分已经建成，完整的原型计划于2018年初完成。
2018-02-12 physics.ins-det
Design and R&D of very forward calorimeters for detectors at future e+e- collider
未来e+e-对撞机的探测器需要在非常前端的区域使用特殊的量热计来快速估计和精确测量光度，以提高气密性并屏蔽中心跟踪探测器的后向散射粒子。介绍了用蒙特卡罗模拟对ILC对撞机进行优化设计的方法。传感器原型已经生产，专用FE ASIC已经开发和测试。传感器首次连接到前端和ADC ASIC，并在电子束中进行测试。性能的结果进行了讨论。
2012-01-31 hep-ex physics.ins-det
A Silicon-Tungsten ECal with Integrated Electronics
本文综述了为满足ILC物理要求而设计的集成电子学的硅钨电磁量能器（ECal）的最新研究进展。
2007-10-12 physics.ins-det
Analysis of Testbeam Data of the Highly Granular RPC-Steel CALICE Digital Hadron Calorimeter and Validation of Geant4 Monte Carlo Models
我们提出了一个高颗粒度的数字强子量能器与钢吸收体，铁DHCAL，正电子，介子和π介子的动量范围从2到60 GeV/c的响应的研究。在CALICE合作的背景下开发的强子量热计利用电阻板室作为活性介质，穿插着钢吸收板。利用$1\,\times\,1\,$ cm $^{2}$的横向粒度和38层的纵向分段，量热计计数350，208个读出通道，每个读出通道具有单位分辨率（数字读出）。这些数据在2010-11年被记录在费米实验室的测试束中。分析包括量热计响应的测量和对正电子和μ子的能量分辨率，以及各种簇射形状数量的详细研究。结果进行了比较，模拟的基础上Geant 4，利用不同的电磁和强子物理列表。
2019-01-25 physics.ins-det
CALICE Digital Hadron Calorimeter: Calibration and Response to Hadrons
大型CALICE数字强子量热仪原型（DHCAL）于2009 - 2010年建造。DHCAL使用电阻板室（RPC）作为有源介质，并以1 x 1 cm 2焊盘和数字（1位）分辨率进行读取。DHCAL拥有约0.5M读出通道的世界纪录，为以前所未有的空间分辨率研究强子相互作用提供了可能性。本演讲报告了费米实验室测试束中收集的2至60 GeV/c动量的π介子事件的分析结果，重点是复杂的校准程序。
2014-03-31 hep-ex physics.ins-det
Optimization study of scintillator shape of electromagnetic calorimeter for Higgs factories
用于希格斯工厂（例如ILC）实验的基于闪烁体的量热计需要闪烁体设计，其可以检测足够数量的光子并且具有良好的光输出均匀性，并且它们可以容易地大规模生产。为了满足这些要求，已经提出了具有小凹坑的闪烁体条。在我们的研究中，我们测量了一个酒窝闪烁体样品的光产额，然后我们比较使用GEANT4的光跟踪模拟测量。我们打算使用我们的结果，提出一个优化的闪烁体形状。
2020-02-15 hep-ex physics.ins-det
Response of the CALICE Si-W Electromagnetic Calorimeter Physics Prototype to Electrons
2006年夏季和秋季，在欧洲核子研究中心安装并测试了用于国际直线对撞机（ILC）探测器的原型硅钨电磁量能器（ECAL）。探测器有6480个尺寸为1 × 1 cm ^2的硅垫。数据收集与电子束的能量范围为6至45 GeV。本文所描述的分析集中在电磁簇射重建和表征ECAL响应电子的能量分辨率和线性度。该探测器在约1%水平内呈线性，相对能量分辨率为（16.6 +- 0.1）/ \sqrt{E(GeV}）+ 1.1 +- 0.1（%）。空间均匀性和时间稳定性的ECAL也解决了。
2008-11-14 physics.acc-ph physics.ins-det
First test of a power-pulsed electronics system on a GRPC detector in a 3-Tesla magnetic field
在实现用于未来国际直线对撞机（ILC）实验的超颗粒强子量能器方面迈出了重要的技术一步。一个33 × 50 cm 2 GRPC探测器配备了一个功率脉冲电子电路板，提供了1 cm 2的横向分割，成功地测试了3特斯拉磁铁在H2束线的欧洲核子研究中心SPS。一个重要的降低功耗的检测器的性能没有恶化时，获得的功率脉冲模式被应用。这一重要结果表明，用于ILC实验的超颗粒量热计不仅是一个有吸引力的，而且是一个现实的选择。
2011-11-23 hep-ex physics.ins-det
A hadronic calorimeter with Glass RPC as sensitive medium
SDHCAL技术原型是一个$1 \times 1 \times 1.3$ m $^3$高粒度半数字强子量热计，使用玻璃电阻板室作为敏感介质。它是ILD协作组考虑的两个HCAL方案之一，将被提议作为未来国际直线对撞机项目的探测器。该原型由多达50个1 m $^2$尺寸和3 mm厚度的GRPC探测器组成，每个探测器都具有嵌入式半数字电子读出器，该电子读出器是自动触发和功率脉冲的。GRPC读数被精细地分割成1 cm $^2$的垫。测量性能的GRPC和完整的SDHCAL原型的均匀性，低噪声和能量分辨率方面提出了在这个过程中。
2014-07-07 physics.ins-det
Progress towards a Technological Prototype for a Semi-Digital Hadron Calorimeter based on Glass RPCs
使用GRPC作为敏感介质的半数字强子量能器是ILD合作正在考虑的ILD探测器最终设计的两个选择之一。为了验证这一选择，在CALICE合作范围内设想了一个1立方米的原型。该原型旨在尽可能接近ILD LOI中提出的原型。生产并成功测试了第一台1平方米的GRPC，厚度为3毫米，完全配备了半数字电子读数和新的气体分布设计。2010年，我们计划生产40个类似的单元，用于插入自支撑机械结构中。然后，原型将在CERN或费米实验室接受测试束进行最终验证。
2010-06-17 hep-ex physics.ins-det
Performance of Glass Resistive Plate Chambers for a high granularity semi-digital calorimeter
提出了一种新的用于未来国际直线对撞机（ILC）实验的高颗粒度强子量能器的设计方案。它具有2位阈值半数字读出。几个GRPC原型与他们的电子已经成功地建立和π介子束测试。这些检测器的设计，以及效率，垫的多样性，稳定性和再现性的测试结果。
2010-12-30 hep-ex physics.ins-det
Tests of a Digital Hadron Calorimeter
在开发一个强子量能器与极细粒度的粒子流算法的应用程序，以测量喷流能量在未来的轻子对撞机的背景下，我们报告的小规模原型量能器的广泛测试。量热计包含多达10层的电阻板室（RPC），其具有2560个1 \times 1 cm 2的读出垫，与钢吸收板交错。这些测试包括长期宇宙射线数据采集和粒子束测量，确定了对宽带μ子以及能量在1 - 16 GeV范围内的π子和正电子的响应。详细测量室的效率作为光束强度的函数也已进行使用120 GeV的质子在不同的强度。将数据与基于GEANT 4的模拟和速率限制的分析计算进行比较。
2010-05-03 hep-ex physics.ins-det
Shower centre determination in a high granularity digital sampling calorimeter
光子或电子碰撞位置的精确测量是从π0和η介子衰变中重建双光子事件或从夸克偶子衰变中重建双电子通道起源的前提。为了便于这样的测量，使用单片有源像素传感器（MAPS）的电磁量热计原型的建立和测试。30 $\times$ 30 m $^2$粒度，加上专为粒子计数数字量热计开发的优化重心幂律权重法，使得电磁簇射的撞击位置的精确重建变得简单。利用GEANT软件的仿真结果和DESY和CERN SPS的实验数据对该方法进行了参数优化和性能验证。在宽的能量范围内，电子或光子碰撞位置的重建精度可以优于30 $μ$ m。
2018-08-22 hep-ex physics.ins-det
Beam test performance of the highly granular SiW-ECAL technological prototype for the ILC
CALICE高颗粒硅钨电磁量能器（SiW-ECAL）的技术原型于2017年在DESY进行了光束测试。该装置包括七层硅传感器。每层包括四个传感器，每个传感器包含256个$5.5\times5.5$ mm $^2$硅PIN二极管的阵列。四个传感器覆盖$18\times18$ cm $^2$的总面积，并且包括总共1024个通道。读出器分为触发线和电荷信号线。两条输出线的信号噪声的关键性能结果，连同检测器响应的均匀性的研究。还测量了钨加载版本的探测器对电子的响应。
2019-10-22 physics.ins-det
Construction and beam-tests of silicon-tungsten prototype modules for the CMS High Granularity Calorimeter for HL-LHC
作为其HL-LHC升级计划的一部分，CMS正在开发一种高粒度量热计（HGCAL），以取代现有的端盖量热计。HGCAL将被实现为一个采样量热计，包括一个电磁隔室，该电磁隔室包括28层硅垫探测器，垫面积为0.5 - 1.0平方厘米，其间散布着吸收剂。原型模块，基于6英寸的六边形硅垫传感器与128个通道，已建成，并包括许多所需的功能，这一具有挑战性的探测器。2016年，FNAL和CERN使用Skiroc 2前端芯片（为ILC的CALICE实验设计）对这些模块制成的采样配置进行了光束测试。2017年，该装置被扩展为CALICE AHCAL原型，这是一种基于scinitillator的采样量热计，并在CERN的专用光束测试中进行了进一步测试。在那里，新的Skiroc 2-CMS前端ASIC首次被使用。我们重点介绍了2016年研究的最终结果，包括位置分辨率和精确定时测量。此外，还讨论了2017年的扩展设置，并显示了电子和π介子束流测试的第一个结果。
2017-12-20 hep-ex physics.ins-det
Energy-Calibration of the ATLAS Hadronic and Electromagnetic Liquid-Argon Endcap Calorimeters
2002年，ATLAS实验的强子和电磁液氩端盖量能器的第一次组合束测试在欧洲核子研究中心的SPS测试束上进行。在6至200 GeV的能量范围内，共记录了1500万个电子、μ子和π子事件。整个校准链，从数字滤波器的权重，校准常数，聚类和能量的权重，是相关的能量校准的强子和电磁簇射在ATLAS进行了测试，并应用于束流测试数据。两个量热计的综合性能的校准方法和第一个结果。
2003-10-24 physics.ins-det
Precision timing measurement of phototube pulses using a flash analog-to-digital converter
本文介绍了GEUX前向量热计的Flash ADC读出的定时特性，它依赖于精确测量FEU 84-3光电倍增管的脉冲到达时间来抑制本底。测试使用两种不同的250 MHz原型闪存ADC器件进行，一种为8位采样深度，另一种为12位采样深度。所有测得的时间分辨率都优于1 ns，与信号大小无关，这是GSTX前向量热计的设计目标。对于幅度为100 mV的脉冲，定时分辨率为0.57 ± 0.18 ns，而对于500 mV脉冲，定时分辨率为0.24 ± 0.08 ns。
2010-05-28 physics.ins-det
A radiation-hard dual-channel 12-bit 40 MS/s ADC prototype for the ATLAS liquid argon calorimeter readout electronics upgrade at the CERN LHC
欧洲核子研究中心大型强子对撞机ATLAS液氩量热计的读出电子升级需要抗辐射ADC。介绍了一种抗辐射双通道12位40 MS/s流水线ADC的设计。该设计包括两个流水线A/D通道，每个通道有四个乘法数模转换器，后面是8位逐次逼近寄存器模数转换器。该定制设计采用商用130 nm CMOS工艺制造，在10 MHz下，单通道40 MS/s时的SNDR性能为67.9 dB，延迟为87.5 ns（到第一位读出），而总功耗为50 mW/通道。该芯片使用两种电源电压：1.2和2.5 V。测量并确定辐照期间对单粒子效应的灵敏度，以满足系统要求。
2017-06-05 physics.ins-det
A digital ECAL based on MAPS
报道了用于ILC的硅钨ECAL的单片有源像素传感器（MAPS）的开发和测试进展。使用激光和源设置，传感器的第一个版本已经通过测量的绝对增益校准，噪声和基座的特点。像素到像素的增益扩展为10%。已测量电荷扩散，并发现与模拟结果兼容。单个像素收集的电荷从50%到20%不等，这取决于它产生的位置。在将探测器效应添加到类似ILC的ECAL的Geant 4模拟中之后，使用测量的参数，发现能量分辨率比理想分辨率高35%，但仍然低于等效模拟ECAL获得的分辨率。
2009-01-28 physics.ins-det
Construction and performance of a silicon photomultiplier/extruded scintillator tail-catcher and muon-tracker
2006年至2009年间，欧洲核子研究中心（CERN）和费米实验室（Fermilab）建造、安装并测试了一个国际直线对撞机（ILC）探测器的原型模块，作为CALICE试验束计划的一部分，以研究在强子量能器后面扩展能量采样的可能性，并研究提供μ子跟踪的可能性。“尾捕捉器/μ子跟踪器”（TCMT）由320个挤压闪烁体条（尺寸1000 mm x 50 mm x 5 mm）组成，包装在16个1米见方的平面中，交错在钢板之间。闪烁体条用波长移动光纤和硅光电倍增器读出。平面以交替的水平和垂直条带方向排列。收集了能量范围为6 GeV至80 GeV的μ子和π子的数据。利用在2006年采取的数据，本文介绍了TCMT的设计和建造，性能特点，和基于束的TCMT的能力，以提高强子能量分辨率的原型ILC探测器的评估。对于ILC探测器的典型配置，其线圈位于厚度为5.5个核相互作用长度的量热计系统外部，TCMT将对20至80 GeV之间的π介子的相对能量分辨率提高6- 16%。
2012-03-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Construction and commissioning of a technological prototype of a high-granularity semi-digital hadronic calorimeter
设计并建造了一个1.3m3的大型原型，作为未来ILC实验中提出的半数字强子量能器（SDHCAL）概念的演示器。原型是一个48单位的取样强子量能器。每个单元都由一个活性层组成，该活性层由放置在盒内的1 m2玻璃电阻板室（GRPC）检测器制成，盒壁由不锈钢制成。卡匣还包含用于读取GRPC检测器的电子器件。有源层的横向粒度由每个1cm 2的电子拾取焊盘提供。盒子被插入到一个自支撑的机械结构中，该结构也是由不锈钢板制成的，与盒子壁一起发挥吸收器的作用。原型设计得非常紧凑，并作出了重要努力，以尽量减少服务电缆的数量，以优化粒子流算法技术的效率，用于未来的ILC实验。对SDHCAL原型的不同部件进行了单独研究，并在最终选择这些部件时采用了严格的标准。在样机组装后进行了基本的校准程序。该原型是一系列新一代探测器中的第一个，配备了功率脉冲模式，旨在降低这种高粒度探测器的功耗。一个专用的采集系统被开发来处理超过440000个电子通道在触发和无触发模式下的输出。在2011年完成后，原型在欧洲核子研究中心使用宇宙射线和粒子束进行了委托。
2015-10-24 hep-ex physics.ins-det
Proton tracking in a high-granularity Digital Tracking Calorimeter for proton CT purposes
迄今为止，利用质子的放射治疗利用来自X射线CT的信息，以便估计患者中的穿过的组织的质子阻止本领。在组织中从X射线衰减到质子阻止本领的转换引入了范围的大约2-3%的范围不确定性，这些不确定性有助于增加添加到患者中的目标体积的必要规划裕度。成像方法和模式，如双能CT和质子CT，已经考虑在追求获得尽可能好的估计质子阻止能力。在这项研究中，一个数字跟踪量热仪的基准验证的概念质子CT的目的。数字跟踪量热计用于单个高能质子的径迹和能量重建。所提出的原型形成了质子CT系统的基础上，使用一个单一的跟踪和量热技术。这一优点简化了质子CT系统的设置并降低了成本，这是数字跟踪量热仪的独特功能。从AGORFIRM束线在KVI-CART在荷兰格罗宁根和蒙特卡罗模拟结果的数据被用来为了开发一个跟踪算法的剩余范围的估计大量的并发质子轨道。单个质子的射程目前可以用4%的分辨率来估计。该原型的读出系统能够通过在每个读出帧中使用500个并行质子轨道来处理1 MHz的有效质子频率，这处于目前类似原型的高端范围。未来进一步优化的原型将能够高速和更准确地确定治疗束中单个质子的范围。
2017-06-14 physics.ins-det physics.med-ph
Study of Position Sensitive Silicon Detector (PSD) for SiW-ECAL at ILC
我们正在开发位置敏感硅探测器（PSD），它在四个角上都有一个电极，这样带电粒子的入射位置就可以通过电极的信号来获得。通过在探测层中引入PSD，有望提高ILD探测器的电磁量能器（ECAL）的位置分辨率。我们已经开发PSD好几年了。在之前的生产中，我们发现由于读出阻抗的原因，电荷分离不是最佳的。为了解决这个问题，我们生产了具有更高表面电阻的新PSD，在表面上具有额外的电阻层。我们还实现了几种技术，以减少位置失真和增加信噪比，这是必不可少的最佳位置分辨率。对原型传感器的测量正在进行中，包括辐射源测量和使用硅垫探测器ASIC的激光测量。
2020-03-25 hep-ex physics.ins-det
Status of the CALICE DAQ system
本文介绍了一种用于国际直线对撞机（ILC）的粒子流算法量热计样机的数据采集（DAQ）系统。该设计是足够的通用性和可扩展性，使它应该有许多的应用，无论是ILC探测器或其他地方的高能物理一般。DAQ系统将使用FPGA实现，并使用现成的组件和带有可编程FPGA的网络硬件构建。DAQ系统的软件是基于现有的框架，DOOCS，这是一个服务器/客户端面向对象的系统。本报告介绍了该项目的设计理念、现状及其目标。
2009-01-26 hep-ex physics.ins-det
Status of Simulation Tools for the ILD ScECAL
电热带式电磁量能器（ScECAL）是用于ILC的量能技术之一。为了从条带分段层实现精细粒度，奇数层中的条带相对于偶数层中的条带正交。为了从这种探测器概念中提取最佳性能，ILD合作正在开发一种特殊的重建方法和仿真工具。本文报告了这些工具的发展状况。
2010-06-18 hep-ex physics.ins-det
A study of silicon sensor for ILD ECAL
国际大型探测器（International Large Detector，ILD）是国际直线对撞机（International Linear Collider，ILC）的探测器。它被设计成通过使用粒子流算法（PFA）来实现出色的射流能量分辨率，该算法依赖于在射流中分离附近粒子的能力。PFA需要高粒度的量热计。ILD电磁量热计（ECAL）是一种具有30个钨吸收层的采样量热计。该ECAL的总厚度约为24 X $_0$，并且它具有1000万至1亿个通道以实现高粒度。硅传感器是ECAL敏感层的候选技术。目前这些传感器的原型有256个5.5 $\times$ 5.5 mm $^2$像素，面积为9 $\times$ 9 cm $^2$。我们还研究了对红外激光的响应，以了解传感器在其边缘和像素读出焊盘之间的响应，以及不同保护环设计的影响。在本文中，我们展示了这些测量的结果，并讨论了未来的工作。
2014-03-31 physics.ins-det
