Roadmap for ILC Detector R&D Test Beams
本文件提供了ILC探测器测试光束需求在未来3 - 5年的路线图。在此期间,探测器意向书预计将于2008年秋季提交,ILC工程设计报告将于2012年提交ILC及其探测器。ILC探测器需要具有前所未有的精度,以便能够阐明LHC和ILC机器在TeV能量下的新物理发现,并充分利用电弱统一能量尺度下的实验研究。这需要对探测器测试束活动进行大量投资,以完成所需的研发,测试原型,并(随后)鉴定最终探测器系统设计,包括集成系统。本路线图文件描述了ILC试验束活动资源显著增加的需求。试验束设施管理人员和全球ILC领导层应使用本手册,以确保提供必要的资源和设施,及时满足需求。
2007-10-17 physics.ins-det
Design and Construction of a Cherenkov Detector for Compton Polarimetry at the ILC
本文介绍了国际直线对撞机的高能康普顿旋光计方面设想的切伦科夫探测器的设计和建造,其中前所未有的精度的光束诊断系统必须补充相互作用区域探测器,以追求一个雄心勃勃的物理方案。除了一个原型的切伦科夫探测器的设计,详细的模拟研究。第一次测试光束运动的主要目的是验证模拟的通道内的光分布和通道响应的结果。此外,一种新的方法,用于对准探测器,而不需要专门的数据采集已被开发。
2011-09-09 physics.ins-det
ILC Reference Design Report Volume 4 - Detectors
这份报告,第四卷的国际直线对撞机参考设计报告,描述了探测器,将记录和测量带电和中性粒子产生的ILC的高能电子+电子碰撞。ILC的物理特性以及机器-探测器接口的环境对探测器设计提出了新的挑战。探测器的几个概念设计保证了所需的性能,正在进行的探测器研发正在解决突出的技术问题。两个这样的探测器,在推挽模式下工作,完美的仪器ILC相互作用区域,并访问ILC物理的全部潜力。
2007-12-14 physics.ins-det
Possible benefit of longer $L^*$ for detectors at ILC
在ILC的本设计中,$L^*$,即相互作用点(IP)和最终聚焦磁体(QD 0)的前表面之间的距离,为4.1 m。QD0由悬臂式支架从检测器平台或检测器本身支撑。这种设计会给ILC的平稳运行或探测器的维护带来一些困难。这些困难可以通过采用更长的$L^*$光学器件来缓解。在本文中,我们讨论了探测器的更长$L^*$可能带来的好处。
2021-05-12 physics.ins-det
TPC development by the LCTPC collaboration for the ILD detector at ILC
国际直线对撞机(ILC)的国际大型探测器(ILD)需要显着改进的子探测器系统,以符合预期的性能。它的中心跟踪探测器是一个时间投影室(TPC),它配备了微图案气体探测器(MPGD)读出模块。LCTPC合作成立于2007年,旨在设计基于MPGD的TPC,并构建和测试演示模块。为此,在汉堡的DESY建立了一个实验装置,自2010年以来,在许多成功的测试光束活动中研究了四种不同的读出概念。可以证明,可以达到所需的横向和纵向空间点分辨率。此外,一个新的门控概念的开发,可以有效地消除离子回流,而轻微降低检测器的性能。
2022-03-07 physics.ins-det
Metastable Staus: Reconstructing Non-Prompt Tracks at the ILC with the SiD Detector
我们探讨了在顶点探测器的外层和第二中心跟踪层之间的径向区域中,从亚稳态衰变到引力子和态轻子的扭结的重建。在轨道多重性上应用切割后,我们发现这样的事件具有很高的效率,并且具有来自标准模型过程的最小背景。
2011-12-20 physics.ins-det
The Detector DCR
探测器概念报告(DCR)由两部分组成,一部分是物理部分,另一部分是ILC探测器。它是作为ILC加速器参考设计报告的随附文件编写的。探测器DCR描述了ILC探测器设计、探测器技术研发和预期性能。提供了探测器DCR的概述和最终发布计划。
2007-10-02 physics.ins-det
Development of ultra-light pixelated ladders for an ILC vertex detector
ILC对ILD顶点探测器的要求促使了超轻像素化梯子的开发。本文总结了三个与系统集成相关的项目。PLUME项目解决了组装双面梯子的问题。SERWIETE项目涉及一个更具创新性的概念,包括将单面无支撑梯子嵌入超薄塑料布中。AIDA是最后一个项目,旨在建立一个框架,再现实验运行条件,其中可以测试梯组。
2010-06-28 physics.ins-det
Development of a TPC for an ILC Detector
ILD概念是计划中的国际直线对撞机(ILC)的两个拟议探测器概念之一,预见了一个时间投影室(TPC)作为主要的跟踪探测器。LCTPC(线性对撞机TPC)合作致力于研发,以开发基于最先进技术的TPC。在对较小的原型进行测试后,目前的工作重点是使用直径为770 mm,长度为610 mm的大型原型进行研究。该原型可以容纳7个读出模块,其尺寸与最终TPC中使用的模块相当。构建并测试了使用Micromegas或GEM结构作为气体放大的几个模块原型。除了传统的焊盘读出外,在这些测试中研究了基于TimePix芯片的像素读出,板上最多有8个TimePix芯片。介绍了该技术的研究现状和今后的发展计划。
2012-03-09 physics.ins-det
Chronopixel Vertex Detectors for Future Linear Colliders
在过去的几年里,我们已经开发出,在合作与SARNOFF公司,一个单片CMOS像素检测器的ILC顶点检测器的设计。这种设计的独特之处在于,每次命中都伴随着一个具有足够精度的时间标签,以将每次命中分配给ILC的特定束交叉(因此称为Chronopixel)。这甚至将最里面的顶点检测器层中的占用率降低到可忽略的水平,从而即使在ILC中的背景高于当前估计的情况下也允许鲁棒的顶点检测器。
2011-09-13 physics.ins-det
Radiation Hardness of CCD Vertex Detectors for the ILC
详细的模拟结果的原型CCD芯片的电荷转移效率低下的报告。本文研究了在未来加速器上工作的粒子探测器的辐射损伤效应,方法是检查导带底部以下0.17 eV和0.44 eV的两个电子陷阱能级。使用ISE-TCAD DESSIS程序和0.17 eV能级的分析模型的模拟之间发现良好的协议。最佳操作被预测为在约250 K的陷阱的影响是最小的,这是近似独立的读出频率。这项工作是在国际线性对撞机(ILC)项目的背景下,在线性对撞机风味识别(LCFI)合作范围内进行的。
2006-11-28 physics.ins-det
ILC Instrumentation R&D at SCIPP
圣克鲁斯粒子物理研究所继续从事ILC探测器的研究和开发。在SCIPP的最新努力进行了描述,包括与LSTFE前端读出ASIC,使用的电荷划分,以获得从硅条探测器的纵向坐标,和条电阻读出噪声的贡献。
2009-01-16 physics.ins-det
Test Beam Requirements for the ILC Tracking and Vertex Detectors
在这份报告中,对ILC的顶点探测器和跟踪探测器的测试光束要求进行了讨论。它侧重于不同子系统的基础设施需求。在本摘要的第二部分,总结了关于未来基础设施的想法,这些想法超出了当前的需求。
2009-01-15 hep-ex physics.ins-det
Particle Flow Calorimetry at the ILC
ILC对探测器最重要的要求之一是良好的喷流能量分辨率。人们普遍认为,量热法的粒子流方法是实现0.3/sqrt(E[GeV])目标的关键。本文介绍了目前的PandoraPFA粒子流算法的性能。对于特斯拉TDR探测器概念中的45 GeV喷流,达到了ILC喷流能量分辨率目标。在更高的能量下,喷流能量分辨率变差,并且可以用经验表达式:sigma_E/E ~ 0.265/sqrt(E[GeV])+1.2 × 10 ^{-4}E[GeV]来描述。
2006-07-28 physics.ins-det
Status of a DEPFET pixel system for the ILC vertex detector
我们已经开发了一个原型系统的ILC顶点检测器的基础上DEPFET像素。该系统操作128 x64矩阵(具有约35 x25平方微米大像素),并使用两个专用微芯片,用于矩阵控制的TURCHER II芯片和用于读出的CURO II芯片。该系统的发展已被最终ILC的要求,其中最重要的是要求一个检测器减薄到50微米和一个行式读出的线速率为20 MHz以上。DEPFET技术的目标噪声性能在ENC=100 e-的范围内。该系统的功能已被证明使用不同的放射源的能量范围从6至40 keV。在最近的6 GeV电子束实验中,用450 μ m厚的传感器获得了S/N~120的信噪比。对于未来使用50微米薄传感器的改进的DEPFET系统,预期信噪比为40。
2006-12-07 physics.ins-det
The ILD detector at the ILC
国际大型探测器(ILD)是为正负电子对撞机ILC开发的探测器概念。该探测器已针对90 GeV至1 TeV能量范围内的精密物理学进行了优化。ILD具有高精度、大容量的硅和气体组合跟踪系统,以及高粒度量热计,所有这些都在3.5 T螺线管磁场内。粒子流理论一直是ILD设计的指导思想。在本文件中,所需的性能的检测器,建议的实施和准备的不同的技术需要的实施进行了讨论。这是在日本目前正在审议的国际法委员会对撞机提案的框架内进行的,包括在日本拟议的国际法委员会场址建造和操作探测器所需的场址具体方面。
2019-12-10 hep-ex physics.ins-det
Precision Polarimetry at the International Linear Collider
国际直线对撞机(ILC)将在45.6 GeV至250 GeV(可选高达500 GeV)的束流能量下碰撞极化电子和正电子。为了充分利用这台机器的物理潜力,不仅必须精确地知道亮度和光束能量,而且必须以前所未有的dP/P ~ 0.25%的精度测量粒子的偏振。高精度偏振测量在高光束能量的整体概念。重点将放在ILC光束传输系统中嵌入的偏振计(e+e相互作用点的上游和下游)上。讨论了康普顿光谱仪的设计和每个偏振计的切伦科夫探测器的设计所面临的挑战。详细研究的光电探测器及其读出电子设备,特别是专注于线性的设备,因为这是预期的ILC的偏振测量的精度上的限制因素。
2008-10-13 hep-ex physics.acc-ph 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
Development of Fast and High Precision CMOS Pixel Sensors for an ILC Vertex Detector
CMOS像素传感器的发展与列并行读出和集成零抑制已导致一个全尺寸,近1百万像素,原型与~100 μs的读出时间。它的性能非常接近ILD顶点检测器的规格,表明传感器架构可能会发展到完全满足这些规格。从现有架构和实现的性能出发,本文将从ILD探测器基线文档(将于2012年发布)的角度详细介绍该传感器在未来2-3年的发展。两个不同的设备预见到这个目标,一个是优化的内层和它们的快速读出的要求,而另一个利用外层中的调暗的背景,以减少功耗。传感器的发展依赖于高电阻率外延层、先进CMOS工艺的使用以及列级ADC与像素阵列的组合。本文将介绍如何利用这些方面来匹配ILD VTX规范。为了完整起见,将提及3D CMOS器件的发展状况。
2010-07-15 physics.ins-det
ISIS2: Pixel Sensor with Local Charge Storage for ILC Vertex Detector
ISIS(原位存储成像传感器)是一种新型的CMOS传感器,具有多电荷存储能力,由线性对撞机风味识别(LCFI)合作开发的ILC顶点探测器。本文报告了在0.18微米CMOS工艺中实现的第二代ISIS传感器ISIS2的测试结果。明确地证明了局部电荷存储和电荷转移。
2010-07-14 hep-ex physics.ins-det
The LCFIVertex Package: vertex detector-based Reconstruction at the ILC
的贡献给出了一个概述的LCFIVertex包,提供高层次的事件重建在国际直线对撞机使用顶点检测器的信息的软件工具。使用快速蒙特卡罗模拟对该软件包进行了验证。一个更现实的GEANT4为基础的检测器模拟和现实的跟踪代码获得的性能。讨论了强子相互作用对味标记的影响。
2007-08-20 physics.data-an physics.ins-det
Development of Vertically Integrated Circuits for ILC Vertex Detectors
我们报告的垂直互连电子(3D)的费米实验室像素组在过去两年中进行的研究。这些研究包括探索互连技术,背面减薄和激光退火,生产第一个用于粒子物理的3D芯片VIP,以及商业双层3D制造运行计划。
2009-01-29 hep-ex physics.ins-det
Studies on the Electron Reconstruction Efficiency for the Beam Calorimeter of an ILC Detector
在这次演讲中,介绍了最近的模拟结果的单个高能电子重建与束量热计的ILD探测器。用豚鼠产生电子对本底,用GEANT 4模拟量热计中的电子簇。提出了一种在大e+e-背景上进行sHEe重建的算法. sHEe重建的效率估计为标称和SB-2009 ILC光束参数。
2010-06-17 hep-ex 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
Measurements and simulations of MAPS (Monolithic Active Pixel Sensors) response to charged particles - a study towards a vertex detector at the ILC
国际直线对撞机(International Linear Collider,ILC)是一个质心能量为200-500 GeV的电子-正电子(e+e-)直线对撞机项目。单片有源像素传感器(MAPS)是ILC顶点检测器(VTX)的硅像素检测器概念之一。研究和比较了两种MAPS像素矩阵MIMOSA-5(17 $μ$ m像素间距)和MIMOSA-18(10 $μ$ m像素间距)的基本特性(噪声、ADC到电子转换增益的校准、探测器效率和电荷收集特性)。ILC中的电子+电子碰撞将伴随着强烈的电子和正电子束辐射背景,撞击顶点探测器的内平面。与次级强子相反,这种起源的径迹留下拉长的星团。集群特性和方向相对于像素网研究垂直和倾斜的轨道。测量了确定作为入射角的函数的簇取向的伸长率和精度。提出了一个简单的信号形成模型(基于电荷扩散),并使用收集的数据进行测试。
2010-05-20 hep-ex physics.ins-det
Machine-Related Backgrounds in the SiD Detector at ILC
在风洞中采用多级准直系统和磁铁扰流器,可以大大减少ILC探测器上的背景粒子通量。与此同时,束晕与束流传输系统中的准直器和保护罩的相互作用会产生μ子和其他二次粒子的通量,这些通量仍然可能超过一些ILC子探测器的可容忍水平。本文提出的SiD探测器的模拟结果相比,这些背景的e+ e-相互作用。
2006-07-31 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Radiation tolerance of FPCCD vertex detector for the ILC
精细像素CCD(FPCCD)是ILC顶点检测器的候选传感器技术之一。顶点探测器位于相互作用点附近,因此需要高的辐射耐受性。辐射损伤在CCD像素中形成陷阱,降低了CCD的电荷传输效率。我们测量了中子辐照FPCCD原型的电荷转移效率(CTI)。我们观察到的CTI的降解相比,非辐照CCD。为了提高辐照CCD的CTI,我们采用了零电荷注入填充陷阱。在本文中,我们报告了CTI改进的现状。
2017-03-16 hep-ex physics.ins-det
SiD Simulation & Analysis for ILC Snowmass Physics LoIs
国际直线对撞机(ILC)上$e^+e^-$碰撞事件的正确建模,以及硅探测器(SiD)等对撞机探测器的响应,对于评估希格斯玻色子关键属性的预期灵敏度至关重要。在本文档中,我们描述了为2021年Snowmass社区规划活动提交的SiD感兴趣信件所使用的事件生成和探测器模拟。
2021-08-19 hep-ph physics.ins-det
Impact of the new ILC250 beam parameter set on the SiD vertex detector occupancy arising from e$^+$e$^-$ pair background
硅探测器(SiD)是国际直线对撞机(ILC)的探测器概念之一,该对撞机计划在日本建造。自从决定将ILC第一级的质心能量降低到250 GeV以来,许多努力正在进行中,以评估可能的物理方案和探测器背景的变化。研究发现,改变光束参数可以提高亮度,从而进一步增强物理结果。在不利的一面,新的光束参数导致增加的检测器的背景所产生的光束相互作用。模拟研究,这是本说明的主题,重点是增加的背景水平上的SiD顶点检测器的性能的影响。结果表明,顶点检测器占用可以容纳在SiD检测器的设计中,而没有任何性能损失。
2018-01-12 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
R&D for Very Forward Calorimeters at the ILC Detector
需要特殊的量热计来测量ILC探测器的最前端区域。这些设备将提高气密性,这对寻找新粒子很重要。一个光度计预计测量的精度优于10-3的低角度巴巴散射率。束管附近的量热计将受到大量束辐射残余物的撞击。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。然而,传感器必须具有极强的抗辐射性。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FE电子设备。介绍了一种可能的量热计的设计方案,并对量热计的研究现状进行了综述
2009-02-19 hep-ex physics.ins-det
Simulating the Charge Dispersion Phenomena in Micro Pattern Gas Detectors with a Resistive Anode
国际直线对撞机(ILC)的TPC将需要测量大约200个轨道点,横向分辨率接近100微米。分辨率的目标是超越传统的比例线/阴极垫TPC和微图案气体检测器(MPGD)的能力正在开发,以满足这一挑战。然而,标准MPGD读出技术将难以实现如最初设想的具有2 mm X 6 mm焊盘的ILC-TPC分辨率目标。对较小宽度焊盘的提议将提高分辨率,但将需要更大数量的读出通道并增加TPC检测器的成本和复杂性。电荷分散的新MPGD读出概念具有在不诉诸较窄焊盘的情况下实现ILC-TPC分辨率目标的潜力。这是最近在宇宙射线测试的一个小型原型TPC读出MPGD使用电荷分散技术证明。在这里,我们描述的电荷分散现象的MPGD-TPC的模拟。详细的模拟包括初始电离团簇、电子漂移、扩散效应、本征探测器脉冲形状和电子学效应。模拟结果与实验数据吻合良好,可用于优化TPC的MPGD电荷色散读出。
2006-05-15 physics.ins-det
The LCFIVertex package: vertexing, flavour tagging and vertex charge reconstruction with an ILC vertex detector
国际直线对撞机(ILC)的精确测量取决于出色的仪器和重建软件。重味喷流的正确识别,对顶点探测器的质量提出了前所未有的要求,将是ILC计划的核心。本文介绍了LCFIVertex软件,它提供的工具,顶点发现和识别的味道和收费的领先强子在重味喷流。这些工具是必不可少的正在进行的优化的顶点探测器设计的线性对撞机,如ILC。本文介绍了在LCFIVertex包中实现的算法,以及典型顶点检测器设计的代码范围和性能。
2009-08-20 hep-ex physics.ins-det
ILCWS08 Test Beam Summary
对世界上的高能束流试验装置进行了综述。注意力都放在每个人的能力和可用性上。一个简短的描述是什么样的额外的设施,需要在未来支持ILC探测器的研究。
2009-02-17 hep-ex physics.ins-det
A Calibration System for Compton Polarimetry at $e^+e^-$ Linear Colliders
在未来的正负电子直线对撞机中,具有千分之一精度的偏振测量是必不可少的。康普顿旋光仪可以在几秒钟的测量时间内达到可以忽略的统计不确定性。主要的系统不确定性来源于记录康普顿散射电子的探测器的响应和对准。预计在未来的直线对撞机上使用的康普顿旋光仪的可靠基线技术是基于由光电倍增管读出的气体切伦科夫探测器阵列。在本文中,我们将提出一种校准方法,承诺监测在几个千分之一的水平,这样的探测器的响应的非线性。该方法已在基于LED的校准系统中实现,该系统与现有的原型探测器相匹配。该校准系统的性能足以控制对提取偏振的总不确定性的相应贡献,使其优于$0.1\%$。
2015-09-10 physics.ins-det
A Quartz Cherenkov Detector for Compton-Polarimetry at Future e+e- Colliders
精确的旋光测量对于未来的e+ e对撞机是必不可少的,需要康普顿旋光仪设计的统计不确定性可以忽略不计。在本文中,我们讨论了这种康普顿偏振计的石英切伦科夫探测器的设计和建设。探测器的概念已经开发的偏振测量的主要系统的不确定性,即探测器响应和探测器对准的线性度。这里提出的模拟研究意味着,通过使用石英作为切伦科夫介质可达到的光输出允许在切伦科夫光子谱中分辨对应于不同数量的康普顿电子的各个峰。应用这种单峰分辨率的偏振测量的检测器的好处示出的上游偏振计预见在国际直线对撞机的例子。第一次测试束运动的结果与四通道原型确认模拟预测单电子。
2015-06-02 hep-ex 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
Calorimetry for ILC Experiments: CALICE Collaboration R&D
CALICE协作正在为国际直线对撞机(ILC)的探测器进行量热法的研究和开发。CALICE正在研究一系列用于电磁和强子量热法的技术。的原型和选定的测试梁的结果的概述。
2008-10-20 hep-ex physics.ins-det
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
APRIL : a novel Algorithm for Particle Reconstruction at ILC
粒子流概念是推动未来正负电子对撞机发展的动力。在这些发展中,高粒度量热计发挥了核心作用。本报告将重点介绍一种新的粒子流算法(PFA)开发的高粒度量热计,特别是半数字强子量热计(SDHCAL)的国际大型探测器(ILD)项目的选项。ILD的第一个PFA是PandoraPFA。这款新的PFA(APRIL)基于PandoraPFA软件开发工具包,但从磐仪PFA方法中获得灵感,实现了不同的聚类。本文将简要描述APRIL算法,并讨论其与PandoraPFA的性能。
2020-03-18 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
The Detector System for the Stratospheric Kinetic Inductance Polarimeter (SKIP)
平流层动力感应旋光仪是一个拟议的气球实验,目的是通过从瑞典基律纳发射观测北半球1 133平方度的天空,研究宇宙微波背景、宇宙红外背景和银河尘埃排放。该仪器包含2317单极化,喇叭耦合,铝集总元件动态电感检测器(LEKID)。LEKID将使用绝热退磁制冷机保持在100 mK。偏振计在两种配置中操作,一种对以150 GHz为中心的频谱带敏感,另一种对260和350 GHz频带敏感。探测器读出系统基于ROACH-1板,探测器将被偏置到300 MHz以下。探测器阵列由F/2.4交叉德拉戈内望远镜与500 mm的孔径产生15弧分半高宽光束在150 GHz。为了最大限度地减少探测器负载并最大限度地提高灵敏度,整个光学系统将被冷却到1 K。线性偏振的天空信号将被安装在望远镜孔径处的金属网半波片调制,并由超导磁轴承旋转。观测计划包括至少两次为期五天的飞行,从150 GHz观测开始。
2014-01-05 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
Chargino and Neutralino Masses at ILC
电荷伴子/中性伴子对的产生是ILC的基准过程之一。这些过程是有趣的,不仅因为它允许高精度测量电荷伴子和中性伴子的质量,而且还因为W和Z玻色子通过其强子衰变产物的分离需要出色的喷射分辨率作为检测器性能的良好基准。分析的基础上的SiD探测器的概念与四个射流和丢失的能量最终状态。电荷伴子和中性伴子截面的不确定度分别为0.9%和4.2%。质量的不确定性得到的模板拟合方法实现的精度优于1 GeV。
2010-07-05 hep-ex physics.ins-det
ILD Machine-Detector Interface and Experimental Hall Issues
国际大型探测器(ILD)是国际直线对撞机(ILC)的探测器概念之一。ILD机器-检测器接口(MDI)的工作集中在优化检测器操作和维护的实验区设计上。ILC将使用推拉系统,允许在一个相互作用区域操作两个探测器。该系统的特殊要求对相互作用区域和两个探测器的设计提出了技术限制。
2012-01-27 hep-ex physics.ins-det
A Lightweight Field Cage for a Large TPC Prototype for the ILC
我们已经开发和建造了一个原型时间投影室的研究和开发研究的检测器在国际直线对撞机的字段笼。该原型内径为72厘米,长度为61厘米。场笼壁的设计是针对辐射长度的1.21%的低材料预算和Delta(E)/(E)小于或等于10^-4的漂移场均匀性进行优化的。自2008年11月以来,该原型已成为DESY综合测试光束设置的一部分,并用作基于微图案气体探测器的读出设备开发的测试室。
2010-06-16 hep-ex physics.ins-det
Design and construction of a high-energy photon polarimeter
本文报道了一种用于测量线偏振光子束偏振度的高能光子偏振计的设计和结构。光子偏振计利用原子电子的对产生过程(三重态产生)。三重态产生后散射原子电子的方位角分布产生了关于入射光子束的线性偏振程度的信息。旋光仪,与一对光谱仪一起操作,使用硅条检测器来测量在铍靶箔中的三重态光生产生的反冲电子分布。使用75 $\rm{μm}$铍转换器箔的装置的分析功率$Σ_A$约为0.2,相对系统不确定度$Σ_A$为1.5%。
2017-03-22 nucl-ex physics.ins-det
Development of a one-dimensional position sensitive detector for Compton X-ray polarimeters
Physical Research Laboratory(物理研究实验室);INAF − - Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali di Roma(罗马天体物理学和行星学研究所);Kavli Institute of Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University(斯坦福大学卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所)
本文开发了一种用于康普顿X射线偏振仪的一维位置敏感探测器,通过使用NaI(Tl)闪烁体吸收体和SiPM阵列实现高灵敏度检测,并通过位置敏感探测器提高偏振测量的精度和性能。
2026-03-26 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
International Large Detector: Interim Design Report
ILD探测器是为正负电子对撞机设计的,其碰撞质心能量为90~\GeV~1~\TeV。它是由一个国际科学家团队在过去10年中开发的,目标是设计并最终提出一个完全集成的探测器,主要用于国际线性对撞机ILC。在本报告中,ILD探测器背后的基本思想和概念进行了讨论,并审查了实现探测器所需的技术。该文件首先简要回顾了ILC的科学目标,以及如何利用现有的探测器技术实现这些目标。在讨论了国际法委员会和将进行实验的环境之后,对探测器进行了更详细的描述,包括为每个子探测器预见的技术发展状况。不同的子系统集成到一个集成的检测器进行了讨论,是检测器和对撞机之间的接口。随后简要总结了为在性能和成本之间找到最佳平衡而进行的基准测试。最后介绍了ILD使用的成本计算方法,并提出了探测器的最新成本估计。报告最后总结了目前的状况和计划的未来行动。
2020-03-02 hep-ex physics.ins-det
ILC Beam Energy Measurement by means of Laser Compton Backscattering
提出了一种新的、非侵入性的测量国际直线对撞机束流能量的方法。激光与射束粒子正面碰撞,并且测量运动学终点附近的康普顿散射电子的能量,或者记录康普顿背散射$γ$射线、边缘电子和未散射射束粒子的位置。提出了一种紧凑的康普顿谱仪布局。它由一个偏转磁铁和在大辐射环境中工作的位置敏感探测器组成。高空间分辨率探测器的几种选择进行了讨论。模拟研究支持使用红外或绿色激光器和石英光纤探测器来监测后向散射光子和边缘电子。采用腔监测器,可以记录磁体下游的束粒子位置,精度为亚微米。这样的方案提供了一种可行的和有前途的方法,以访问入射束能量与$10^{-4}$或更好的精度在一个聚束到聚束的基础上,而电子和正电子束碰撞。
2009-05-26 hep-ex physics.ins-det
The ILC DEPFET Prototype: Report of the Test Beam at CERN 2008
DEPFET合作致力于为未来的对撞机(如ILC)开发高分辨率像素顶点探测器,该探测器基于将放大晶体管集成到完全耗尽的体中。2008年8月,六个DEPFET原型在欧洲核子研究中心的SPS复合体中进行了π介子束测试,收集了超过2000万个事件。在这方面的贡献,原型系统,实验装置,分析软件和初步结果。
2009-01-29 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Setup of Compton polarimeters for measuring entangled annihilation photons
介绍了一种研究湮灭光子在各种量子态(纠缠态和退相干态)中的康普顿散射的实验装置。两个纠缠的$γ$ -量子的能量为511千电子伏和相互正交的极化产生的正负电子湮没在薄铝板,并在相反的方向发射。为了测量这两个光子,该装置提供了两个等效的康普顿偏振计臂。康普顿偏振计由塑料闪烁散射器和用于测量以90 ° $^\circ$偏转的光子的NaI(Tl)探测器阵列组成。具有SiPM读出的GAGG闪烁体的中间散射体被插入到其中一个臂中,以在偏振计中的湮灭光子的测量之前创建标记的退相干过程。讨论了康普顿散射体和NaI(Tl)计数器的性能。从散射γ的角分布估算了康普顿偏振计的偏振调制因子和分析能力。首次比较了纠缠态和退相干态光子的康普顿散射。
2022-04-10 physics.ins-det quant-ph
Progress with Particle Flow Calorimetry
ILC对探测器最重要的要求之一是良好的喷流能量分辨率。人们普遍认为,量热的粒子流方法是实现ILC目标的关键,即双射流不变质量分辨率sigma_m/m < Gamma_Z/m_Z。本文介绍了目前的PandoraPFA粒子流算法的性能。对于在Tesla TDR探测器上模拟的轻夸克喷注,在45-250 GeV喷注能量范围内,得到的喷注能量分辨率优于sigma_E/E ~ 3.4%。这代表了粒子流量热法可以达到ILC射流能量分辨率目标的第一个证明。
2007-09-10 physics.data-an 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
High energy photon polarimeter for astrophysics
本文介绍了一种用于天体物理研究的高能光子偏振计,它的能量范围从10 MeV到800 MeV。所提出的概念使用一堆硅微带探测器,它们在其中扮演转换器和跟踪器的角色。本文的目的是概述这样的旋光仪的参数,并估计测量的生产力。我们的研究支持的蒙特卡罗模拟表明,一年的观察期的偏振计将提供6%的精度的偏振度的光子能量超过100兆电子伏,这将是一个显着的进步,相对于目前探索的能量范围的几兆电子伏。如果需要,所提出的偏振计设计可以容易地调整到特定的光子能量范围以最大化效率。
2018-04-11 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Equalizing the Pixel Response of the Imaging Photoelectric Polarimeter On-Board the IXPE Mission
本文针对IXPE任务中气体像素探测器像素增益约20%的变化问题,提出一种基于等效事件下像素平均电荷比较的均衡方法,以改善径迹重建和能量分辨率。
2023-03-15 astro-ph.IM physics.ins-det