Results from cosmics and first LHC beam with the ALICE HMPID detector
ALICE HMPID（高动量粒子识别）探测器被设计用于识别1 < p < 3 GeV/c范围内的带电π介子和K介子以及1.5 < p < 5 GeV/c范围内的质子。它由七个相同的近距离聚焦RICH（环形成像切伦科夫）计数器组成，总面积为11平方米，利用大面积MWPC配备CsI光电阴极，用于在液体C6 F14辐射器中发射的切伦科夫光成像。从2007年12月到2008年10月，ALICE探测器已经使用宇宙学和LHC光束进行了广泛的调试。在宇宙学数据采集期间，HMPID探测器收集了大量数据，主要使用TOF探测器提供的触发器。我们在这里提出的检测器对齐使用TPC跟踪的初步结果。HMPID可以以稳定的方式运行，在安全的HV设置下，也可以在LHC束注入和循环测试期间，当达到非常大的占用率（高达50%）时。所得的增益映射和整体检测器的性能也将被讨论。
2009-09-21 hep-ex physics.ins-det
Constraints from the first LHC data on hadronic event generators for ultra-high energy cosmic-ray physics
超高能宇宙线（UHECR）在地球大气中产生广泛的空气簇射，其初始能量和质量的确定依赖于质心强子多粒子产生的详细模型。碰撞能量比在粒子对撞机上研究的高两个数量级。第一个大型强子对撞机（LHC）的数据已经扩展了三倍以上的厘米。在这些能量中，我们可以直接测量质子-质子，以与强子模型进行比较。在这项工作中，我们将LHC在能量sqrt（s）= 0.9、2.36和7 TeV处的包容粒子产生结果与宇宙线（CR）物理学中常用的各种强子蒙特卡罗（MC）模型（QGSJET、EPOS和SIBYLL）的预测进行了比较。作为一个标准的对撞机物理模型的基准，我们还显示了PYTHIA（和PHOJET）的预测与各种参数设置。虽然合理的整体协议，发现一些MC，没有一个再现一致的平方（s）演变的所有观测。我们讨论了新的大型强子对撞机数据的最高能量的宇宙射线相互作用的描述的影响。
2011-05-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Alignment of the CMS tracker with LHC and cosmic ray data
CMS探测器的核心部件是有史以来最大的硅跟踪器。这种复杂设备的精确对准是一项艰巨的挑战，只有通过对过去常规用于跟踪探测器的技术进行重大扩展才能实现。这篇文章描述了LHC操作中使用的全尺寸校准程序。该方法的具体特点包括同时确定多达200，000个与轨道的对准参数，测量单个传感器曲率参数，控制系统失调效应，以及在多处理器环境中实现整个过程以实现高执行速度。总体而言，发现模块对准上实现的统计准确度显著优于10微米。
2014-08-21 hep-ex physics.ins-det
LHCf: physics results on forward particle production at LHC
LHCf实验致力于测量LHC高能强子-强子碰撞中非常向前的粒子产生，目的是改进宇宙线空气簇射发展模型。该探测器已经在$\sqrt s$ = 900 GeV、2.76 TeV和7 TeV的p-p碰撞中以及在$\sqrt s$ = 5 TeV的p/Pb碰撞中获得了数据。本文给出了光子、中性π介子和中子的正向产生谱的计算结果，并与高能宇宙线物理中最常用的模型作了比较。
2013-10-14 hep-ex nucl-ex
CMS (LHC) Measurements and Unusual Cosmic Ray Events
在大型强子对撞机上，实验室的能量第一次大到足以重现高能宇宙射线撞击大气层顶部时发生的那种反应。宇宙射线研究中感兴趣的反应产物是在小角度下产生的，即使是碰撞的光束。大型强子对撞机的大部分重点是用大角度的探测器研究罕见的过程。正是大角度的精确测量有望导致希格斯玻色子和超对称粒子的发现。CMS目前有两个小角度探测器，CASTOR和零度量热仪（ZDC）。CASTOR位于$0.7^{\circ}$至$0.08^{\circ}$，旨在研究VHE宇宙射线数据中观察到的“半人马座”和“长穿透”事件。作为一个通用的探测器，它还可以测量p-p碰撞的前向反应产物，为宇宙射线簇射代码提供输入。ZDC很小，9厘米。宽，在140 m的距离处的进束管和出束管之间。ZDC测量在相互作用点处遵循光束方向的中性物体。如果长穿透物体是旁观者，则如果它们的荷质比Z/A小于0.2，则可以在ZDC中看到它们。
2010-11-12 astro-ph.HE hep-ex
Baryon Production at LHC and Very High Energy Cosmic Ray Spectra
在大型强子对撞机上的重子谱可以解释宇宙射线（CR）中质子谱的特征。研究从对撞机实验中获得的所有重子数据在宽能量范围内似乎是重要的。本文考虑了RHIC（$\sqrt(s)$ =62和200 GeV）和LHC（$\sqrt(s)$ =0.9和7 TeV）重子的横动量谱。可以看出，低$p_T$的分布斜率随能量而变化。这些谱的QGSM拟合给出了表现为$s^{0.06}$的平均横动量，这与以前观察到的$Λ^0$超子谱的行为相似。在CR探测器上，VHE强子相互作用中缓慢增长的平均横动量的变化不会引起测量的宇宙线质子谱的“膝”。此外，我们还研究了$\sqrt{s}$ =7 TeV的LHC-b产生重夸克强子的现有数据。给出了强子平均横动量与质量的初步关系。在QGSM框架下分析了宇宙线反粒子比随能量增长的可能来源，认为这是质子靶碎裂运动学区域内重子和反重子产生谱的局部主导不对称性导致的.在实验室宇宙线测量系统中，这种谱不对称性将被看作是次级反粒子与粒子谱的比率不断增加，直到次级反粒子的能量达到一定程度。这一结论使得在非常高能量的宇宙质子源处的粒子产生变得重要，如果与正目标物质的相互作用发生在这些源附近的话。
2015-01-27 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Feynman scaling violation on baryon spectra in pp collisions at LHC and cosmic ray energies
当初态具有非零重子荷时，在高能碰撞中心区域观察到重子/反重子产额的显著不对称性。这种不对称性与重子电荷在快度空间扩散的可能性有关。这样的扩散应该会减少碎裂区的重子电荷，并转化为相应的领先重子多重性的减少。结果得到了碎裂区Feynman标度破坏的新机制。费曼标度破坏的另一个在数值上更重要的原因来自于切割的坡密子的平均数量随初始能量的增加而增加的事实。我们提出的夸克胶子弦模型（QGSM）的定量预测的费曼标度破坏在大型强子对撞机的能量，甚至在更高的能量，可以是重要的宇宙线物理。
2012-07-30 hep-ex hep-ph
Performance of the LHCb muon system with cosmic rays
利用2009年收集的宇宙线事件，介绍了LHCb μ子系统的性能。这些事件允许在LHC启动之前测试和优化探测器配置。详细描述了空间和时间对准以及腔室效率、时间分辨率和团簇尺寸的测量。结果与预期的探测器性能一致。
2010-09-10 hep-ex physics.ins-det
Ultrahigh-energy cosmic rays: Anomalies, QCD, and LHC data
在核子-核子厘米的大型强子对撞机上质子和核碰撞的测量。能量高达$\sqrt{s_{NN}}=$ 13 TeV，提高了我们对宇宙射线与地球大气中原子核碰撞中达到最高能量（高达$\sqrt{s_{NN}}\approx 450$ TeV）的强子相互作用的理解。蒙特卡罗事件发生器（EPOS，QGSJET和SIBYLL）通常用于描述超高能宇宙射线（UHECR，$E_{CR}\approx 10^{17}$- $10^{20}$ eV）产生的空气簇射，现在，在基于LHC Run-I数据的参数重新调整后，对测量光谱尾部的宇宙射线的性质进行了更一致的预测。然而，模型无法容纳的数据中仍然存在异常。除此之外，所有模型仍然大大低估（高估）了μ子的总数（以及它们的最大产生深度）。EPOS，QGSJET，和SIBYLL预测的最新的大型强子对撞机的数据，并对撞机MC发电机，如PYTHIA的比较表明，改善描述硬多个微型喷气生产和核效应可能有助于减少部分数据-模型的差异，揭示了UHECR组成接近所观察到的$E_{CR}\approx 10^{20}$ eV截止，并发现任何潜在的新物理负责所观察到的异常。
2019-03-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Performance of the ATLAS Detector on First Single Beam and Cosmic Ray Data
我们报告的性能研究的ATLAS探测器获得的第一个单LHC（大型强子对撞机）光束数据在2008年9月，和大样本的宇宙射线事件收集在2008年秋季。特别是，量热计的性能，射流和失踪的横向能量测量的关键，进行了研究。结果表明，ATLAS实验已准备好记录第一次LHC碰撞。
2009-10-12 hep-ex physics.ins-det
Readiness of the ATLAS Liquid Argon Calorimeter for LHC Collisions
ATLAS液氩量热计自2006年8月以来一直在连续运行。当时，只有部分量热计被读出，但自2008年初以来，所有量热计单元都已连接到ATLAS读出系统，为LHC碰撞做准备。本文概述了随机触发、校准数据、宇宙μ子和LHC束溅射事件现场测量的液氩量热计性能。检测器的操作，定时性能，电子噪声和增益稳定性的结果。来自辐射宇宙μ子和束溅射事件的高能量沉积物允许检查能量分辨率的固有常数项。利用最小电离宇宙μ子，在百分比水平上测量了电磁桶式量热计沿η（在φ上平均）响应的均匀性。最后，辐射μ子的电磁簇射的研究已被用来交叉检查的蒙特卡罗模拟。使用ATLAS读出，数据采集和重建软件获得的性能结果表明，液氩量热计是在LHC时代的黎明碰撞做好准备。
2010-05-25 hep-ex physics.ins-det
Collider versus Cosmic Ray Sensitivity to Black Hole Production
在具有额外维度和TeV尺度的量子引力的情况下，黑洞有望在高于基本普朗克尺度的质心能量下大量产生。因此，大型强子对撞机（LHC）可能会变成一个黑洞工厂，在那里可以详细研究它们的产生和蒸发。但即使在大型强子对撞机开始运行之前，目前正在建设中的皮埃尔·奥杰宇宙射线观测站也有机会寻找黑洞的特征。黑洞的产生是由高能宇宙中微子与大气中核子的散射引起的，这种散射可能引发远高于标准模型速率的准水平空气簇射。本文通过研究LHC和Auger各自在黑洞产生参数空间中的范围，比较了它们对黑洞产生的敏感性。此外，我们提出的限制，在这个参数空间从非观测水平阵雨的蝇眼合作。我们发现，如果宇宙射线与宇宙微波背景辐射的相互作用所产生的高能中微子通量处于预期水平，那么在LHC开始之前，Auger只有一个很小的机会窗口来探测黑洞。另一方面，如果在自然界中，来自“隐藏的”强子天体物理源的上限水平上的更大的高能中微子通量被实现，那么在俄歇可能会观察到黑洞产生的第一个迹象。此外，在这种情况下，蝇眼的约束，虽然更多的模型依赖，原来是竞争力与其他目前可用的限制TeV尺度的重力，主要是基于与卡鲁扎-克莱因引力子的相互作用。
2001-12-03 astro-ph gr-qc hep-ex
Fixed-target physics at LHCb
在LHC实验中，LHCb实验具有独特的可能性，使用其内部气体靶SMOG以固定靶模式操作。LHC可实现的能量尺度以及用于顶点、跟踪和粒子识别的出色探测器能力允许对宇宙射线和重离子物理学进行大量非常感兴趣的测量。我们报告的第一个测量在这种配置：测量的反质子生产的质子氦碰撞和测量的开放和隐藏的魅力生产的质子氩碰撞在$\sqrt{s_\textrm{NN}} =$ 110 GeV。
2017-08-17 hep-ex
Multimuons in cosmic-ray events as seen in ALICE at the LHC
ALICE分析Run 2地下多μ子宇宙线事件，并与三种空气簇射模型比较，发现重核组成下QGSJET-II-04符合最佳，结果约束奇异产生机制。
2025-05-16 astro-ph.HE hep-ex nucl-ex
The strong interaction at the collider and cosmic-rays frontiers
在大型强子对撞机（LHC）的质子-质子碰撞中测量的包容性粒子生产的第一个数据进行比较，预测的各种强子相互作用Monte Carlos（QGSJET，EPOS和SIBYLL）通常用于高能宇宙射线物理。虽然合理的整体协议被发现的一些模型，没有一个再现一致的sqrt（s）的所有测量的观测量的演变。我们讨论了新的大型强子对撞机数据的影响，在强子-强子和宇宙射线相互作用的非微扰和半硬部分子动力学建模的最高能量的今天研究。
2011-06-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Forward Physics at the LHC
大型强子对撞机的小角度探测器提供了在标准模型（SM）之内和之外的广泛物理方案。我们回顾ALICE，ATLAS，CMS，LHCb，LHCf和TOTEM的能力，在各个部门的前向物理研究：软和硬衍射过程，独家希格斯生产，低x QCD，超高能宇宙射线，和电弱测量。
2007-08-31 hep-ex nucl-ex
Commissioning of the ATLAS reconstruction software with first data
展望第一次大型强子对撞机碰撞，ATLAS探测器正在使用现有的物理数据进行调试：宇宙射线和在450 GeV的大型强子对撞机单束操作期间获得的数据。在洞穴中安装ATLAS探测器的过程中，利用探测器可用的不同部件收集了宇宙射线。在第一次质子碰撞之前，使用带有和不带有磁场的完整安装的探测器以及最近记录的一些单束事件进行的组合宇宙运行被用于调试整个系统。
2008-10-20 hep-ex physics.ins-det
TOTEM: The experiment to measure the total proton-proton cross section at LHC
目前在LHC能区质子-质子总截面外推的较大不确定性将通过TOTEM实验的精确测量得到解决。它对最大加速器能量下质子-质子碰撞基本性质的精确研究可为理解宇宙射线物理学作出重大贡献。
2006-12-21 hep-ex
LHCf Measurements of Very Forward Particles at LHC
大型强子对撞机正向实验（LHCf）是专门设计用于测量欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）上非常正向（$η$ $>$ 8.4）产生的中性π介子和中子的截面。LHCf于2009年12月开始收集数据，当时LHC开始提供$\sqrt{s}$ = 900\，GeV的质子稳定碰撞。自2010年3月以来，LHC将碰撞能量提高到$\sqrt{s}$ = 7\，TeV。到研讨会召开时，LHCf收集了113 k个$\sqrt{s}$ = 900\，GeV的高能簇射（对应于$\sim$ 7 M非弹性碰撞）和$\sqrt{s}$ = 7\，TeV的$\sim$ 100 M簇射（$\sim$ 14 nb $^{-1}$的积分亮度）。第一个有限的数据样本的分析结果表明，LHCf将提供关键的数据，以改善相互作用模型，以了解非常高的能量宇宙射线的空气簇射。
2010-10-01 hep-ex
Magnetic Monopoles and Free Fractionally Charged States at Accelerators and in Cosmic Rays
强、弱和电磁相互作用的统一理论具有电荷量子化，预言了拓扑稳定的磁单极子的存在。中等尺度的单极子与冰立方和其他宇宙射线实验中宇宙射线单极子的探测能量相当。在某些模型中，磁单极子可以轻得多，携带两个、三个甚至更多的狄拉克磁荷量子。它们可能足够轻，其影响可以直接或间接地在LHC上被检测到。基于D-膜启发的$SU(3)_C\times SU(3)_L\times SU(3)_R$（三位一体化）模型的一个例子，与携带三个量子的狄拉克磁荷。这些理论还预言了带有分数电荷的色单态的存在，这可能在大型强子对撞机上实现。
2017-09-28 hep-ex hep-ph hep-th
Prospects for studies of high-energy solar cosmic rays with ATLAS
ATLAS探测器旨在验证标准模型，并在大型强子对撞机（LHC，CERN）上寻找新的物理。除了这个主要目标，它还允许探测宇宙射线的μ子。另一方面，在1981年至2006年期间（约2.5个太阳活动周期），巴克桑地下闪烁望远镜（俄罗斯国家研究所，BUST）记录并研究了与强大的太阳耀斑相关的μ子强度的不寻常爆发。μ介子爆发的性质及其与太阳宇宙射线的可能关系仍然不十分清楚。ATLAS有一个优秀的μ子系统，可以搜索类似的μ子爆发。在接下来的几年里，当大型强子对撞机和ATLAS开始运行时，太阳活动预计将在新的第24周期增加。它增加了从强大的耀斑中发现μ子爆发的可能性。因此，ATLAS有一个很好的机会来验证μ子爆发与太阳宇宙射线的关系。
2008-11-18 hep-ex physics.ins-det
Highlight: Forward Physics (LHCf + FASER)
LHC运行III将是两个LHC正向实验的关键运行：LHCf和FASER。特别是，运行III将是LHCf探测器可以运行的最后一次运行，同时也是新FASER项目的首次运行。LHCf实验致力于精确测量前向产生，这是调整宇宙射线物理学中使用的强子相互作用模型所必需的。在第三次实验中，实验将完成两个基本目标：在$\sqrt{s} = $ 14 TeV的p-p碰撞中，为了精确测量$π^{0}$的产生，它将获得比第二次实验大10倍的统计数据;在高能p-O和O-O碰撞中运行，它将在一个非常类似于超高能宇宙射线与大气核的第一次相互作用的配置中测量前向产生。FASER实验致力于寻找新的弱相互作用光粒子，这要归功于一个前向探测器，该探测器与标准模型背景有适当的屏蔽。在运行III中，实验将寻找具有良好灵敏度的新粒子，这可以通过在HL-LHC之前进行后续可能的升级来大大改善。此外，得益于专用的FASER $ν$探测器，该实验将首次在对撞机上测量中微子的产生。在这篇文章中，我们讨论了运行III中LHCf和FASER实验的主要结果，突出了它们在四个大型LHC实验无法访问的研究领域中的基本贡献。
2021-09-10 hep-ex physics.ins-det
$<X_{max}>$ Uncertainty from Extrapolation of Cosmic Ray Air Shower Parameters
最近在大型强子对撞机上对p-p总截面的测量减少了宇宙射线空气簇射模拟的不确定性。特别是淋浴的最大深度，称为$X_{max}$。然而，其他重要参数的不确定性，特别是高能量相互作用的多重性和弹性，没有得到改善，并且由于总的截面，仍然存在不确定性。由于从加速器数据外推，在最大能量$\sim$的p-p质心中的1 TeV，到250 TeV（宇宙射线质子的实验室框架中的$3\times10^{19}$ eV），在$<X_{max}>$的预测中引入了显著的不确定性。在本文中，我们估计这些不确定性的下限。结果表明，$<X_{max}>$中的不确定性大于该领域中使用的现代模型之间的差异。在LHC的全能量下，相当于宇宙射线实验室框架中的$\sim 1\times10^{17}$ eV，外推不是极端的，不确定性近似等于模型之间的差异。
2016-05-17 astro-ph.HE hep-ex
Commissioning of CMS and early standard model measurements with jets, missing transverse energy and photons at the LHC
我们报告的CMS调试的状态和历史，以及从宇宙射线μ介子数据的选定结果。第二部分的重点是优化重建的喷流，丢失的横向能量和光子的早期标准模型测量在ATLAS和CMS的第一次碰撞数据在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的战略。
2008-05-13 hep-ex
Letter of intent; Precise measurements of very forward particle production at RHIC
在本文中，我们提出了一个实验，在RHIC非常向前粒子生产的精确测量。该建议是在RHIC相互作用点之一的ZDC安装槽中安装一个LHCF样的量热计。通过在这个位置安装一个高分辨率的电磁量能器，我们测量了赝快度η大于6时的光子、中子和π 0的光谱。在500 GeV的p-p碰撞的新的测量有助于改善宇宙线空气簇射模拟中使用的强子相互作用模型。利用RHIC与LHC相似的运动学覆盖范围，我们可以在很宽的能量范围内检验费曼标度，并使模型外推到宇宙线能量更可靠。LHCf探测器的高位置分辨率和ZDC的高能量分辨率的组合使得能够以前所未有的最佳分辨率确定前向中子的pT。这使我们能够更详细地研究在RHIC发现的前向中子自旋不对称性。RHIC的另一个新实验是世界上第一个轻离子碰撞。到目前为止，宇宙射线相互作用模型已经用加速器数据进行了测试，但对撞机只提供了p-p和重离子碰撞。为了模拟宇宙线粒子与大气的相互作用，氮等轻离子的碰撞是宇宙线物理的终极目标。我们提出了200 GeV p-N碰撞和200 GeV p-p碰撞来研究前向粒子产生中的核效应。实验可以通过使用现有的LHCf探测器来进行。考虑到LHCf探测器的几何形状和响应，我们提出了一些简短的专用操作。本文总结了理想束流条件。我们的基本想法是将其中一个LHCf探测器带到RHIC，然后从2016年开始在RHIC运行。
2014-01-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Forward detectors around the CMS interaction point at LHC and their physics potential
LHC CMS的正向物理学涵盖了广泛的物理学科，包括非常低x QCD，潜在的事件和多重相互作用特征，伽马介导的过程，初级宇宙射线与大气相互作用的能量尺度下的簇射发展，硬尺度存在下的衍射，甚至是中央独家生产的MSSM希格斯发现。我们描述了CMS相互作用点周围的前向探测器仪器，并提出了选定的可行性研究，以说明其物理潜力。
2008-07-11 hep-ex
Alignment of the ALICE Inner Tracking System with cosmic-ray tracks
大型离子对撞机实验（英语：Large Ion Collider Experiment，缩写ALICE）是大型强子对撞机（英语：Large Hadron Collider，缩写LHC）的一个实验，致力于研究在LHC能量下的核-核碰撞中产生的强相互作用物质。ALICE ITS，内部跟踪系统，由六层圆柱形硅探测器组成，采用三种不同的技术;在向外的方向上：两层像素探测器，两层漂移和条带探测器。在ITS的2198个传感器模块的空间对准中要确定的参数的数量约为13，000。目标对准精度在某些情况下远低于10微米（像素）。对准信息的来源包括巡天测量、来自宇宙射线和来自质子-质子碰撞的重建轨道。基于主轨迹的对齐方法使用Millepede全局方法。一个迭代的局部方法的开发和使用。我们提出的结果，为ITS的对齐使用约10^5带电轨道从宇宙射线已收集在2008年夏天，与ALICE螺线管磁铁关闭。
2017-09-28 hep-ex physics.ins-det
School Cosmic Ray Outreach Detector (SCROD)
我们报告我们的研究应用新的探测器技术开发的LHC时代的实验宇宙射线探测。特别是，我们正在研究使用嵌入式波长漂移光纤和雪崩光电二极管读出的一部分，一个强大的，廉价的宇宙空气簇射探测器的反射瓦。在不久的将来，我们计划在地区高中和大学部署基于这种技术的探测站，作为推广和教育工作的一部分，称为SCROD。
2001-06-01 hep-ex
Results from LHCf Experiment
LHCf实验在2009年和2010年的LHC上以$\sqrt{s} = 0.9$ TeV和$\sqrt{s} = 7$ TeV的能量进行了p-p碰撞。在LHC质心系中测量能量为14 TeV的质子-质子碰撞产生的正向中性粒子能谱，对于标定高能宇宙线（HECR）领域中广泛使用的蒙特卡罗模型具有重要意义，其能量可达$10^{17}$ eV量级。本文报道了LHCf测量的包含光子谱的第一批结果。该光谱与模型预期的比较显示出显着的差异，主要是在高能量区域。此外，还将讨论未来分析的前景以及下一个数据采集期的计划，特别是在p-Pb碰撞中采集数据的可能性。
2012-02-09 hep-ex
Impact of QCD jets and heavy-quark production in cosmic-ray proton atmospheric showers up to 10$^{20}$ eV
在对撞机物理学中常用的PYTHIA 6 Monte Carlo（MC）事件发生器首次与密度与空气相同的氢大气的快速输运模拟相连接，以研究能量为E $_{CR}\approx 10^{14}$ -$10^{20}$ eV的宇宙射线质子产生的扩展大气簇射（EAS）的性质。与宇宙线物理学中常用的强子MC发生器（EPOS-LHC、QGSJET和SIBYLL）不同，PYTHIA包括产生更硬的强子喷流和重夸克（粲夸克和底夸克），从而产生更高的横动量末粒子，这可以解释数据中观察到的几个异常。EAS的电磁，强子和μ子特性产生的PYTHIA 6的各种设置，调整到质子-质子数据在LHC测量，比较那些从EPOS-LHC，QGSJET 01，QGSJET II，和SIBYLL 2.1。尽管他们不同的基础部分子动力学，与PYTHIA 6产生的EAS的特性之间的MC发电机的其余部分预测。唯一的例外是在距离簇射轴较大的横向距离处的μ子分量，PYTHIA预测的活动比其他模型更多。重夸克的生产，在这项研究中实施的氢气氛中，似乎并没有发挥关键作用的EAS μ子属性，指向核效应负责的μ子异常中观察到的空气淋浴数据。
2018-09-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Alignment of the ATLAS Inner Detector Tracking System
欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的ATLAS探测器在其核心（内部探测器，ID）配备了一个跟踪系统，由硅和气体吸管探测器组成。ID的物理性能要求精确对准;这是一项涉及复杂算法和强大计算能力的挑战。对准算法已在以下方面得到验证：组合测试束数据、宇宙射线运行和模拟物理事件。每天在模拟ATLAS数据采集操作的练习中测试对齐链。最终安装到ATLAS探测器后的ID调试产生了数千条重建的宇宙射线轨道，这些轨道已用于LHC启动前的ID初始对准。采用频率扫描干涉测量法的硬件系统将用于监测结构变形。鉴于这里概述的计划，ATLAS内部探测器为LHC碰撞做了坚实的准备。
2008-10-17 hep-ex physics.ins-det
Forward Physics at the LHC: within and beyond the Standard Model
我们审查的检测能力，在前进的方向上的各种大型强子对撞机实验连同相关的物理方案。在标准模型的各个部门（和扩展）的近束测量的选择进行了概述，包括QCD（衍射和弹性散射，低x部分子动力学，强子Monte Carlos宇宙射线），在伽马-伽马相互作用的电弱过程，和希格斯物理（矢量玻色子融合和中央独家生产）。
2008-08-30 hep-ex
LHCb status and early physics prospects
LHCb是LHC中b和c物理的专用探测器。我将提出一个简洁的审查的检测器设计和预期的性能，以及一些第一批结果的基础上交付的宇宙数据和粒子束的LHC在2008年夏天的不同子系统的调试。实验已经准备好利用LHC预期的第一批数据。在物理运行的第一年收集到的~0.3fb-1的积分亮度，将使LHCb能够进行许多非常重要的测量，具有揭示新物理效应的潜力，例如测量B_s混合相phi_{\Jpsiϕ}，或搜索超出CDF和D 0设定的极限的衰变B_s->mumu。
2009-07-06 hep-ex hep-ph
Energy flow in ultra-high energy cosmic ray interactions as a probe of thermalization: a potential solution to the muon puzzle
本研究利用EPOS LHC、PYTHIA 8等高能强子模型分析UHECR-空气相互作用中的能量流与奇异性增强，表明热化核心建模有助于解释μ子谜题。
2023-08-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The Muon Puzzle in cosmic-ray induced air showers and its connection to the Large Hadron Collider
高能宇宙射线是通过探测地球大气层中产生的大范围空气簇射而间接观测到的。这些观测结果的解释依赖于精确的空气簇射物理模型，这是一个挑战，也是在极端条件下测试QCD的机会。空气簇射是强子级联，最终衰变为μ子。μ介子数是推断宇宙射线质量组成的关键观测值。用最先进的QCD模型进行的空气簇射模拟表明，相对于测量结果，μ子存在显著的缺陷，这被称为μ子之谜。这种差异的起源可以追溯到强子相互作用中次级粒子的组成。μ子的差异始于TeV尺度，这表明强子组成的这种变化在大型强子对撞机上是可以观察到的。LHC已经发现了一种可能解释这个谜团的效应，但需要用LHCb向前产生的强子以及未来的氧束数据来证实。
2022-04-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Results on heavy ion physics at LHCb
在过去的几年里，\lhcb实验通过利用其一些特定的功能，成为重离子物理学的重要贡献者。粒子的产生，特别是重味态，可以在p-p，p-Pb和Pb-Pb碰撞中在LHC能量的前向快度区域（伪快度在2和5之间）进行研究，提供与其他LHC实验高度互补的测量。此外，由于它的前向几何形状，探测器也非常适合于研究固定目标碰撞，通过撞击具有不同质量数的气体目标的LHC光束获得。在这种配置中，可以在sqrt（sNN）~ 100 GeV的相对未探索的尺度上研究p-A碰撞，也为宇宙射线物理学提供了有价值的输入。迄今为止获得的LHCb离子计划的测量的概述。
2019-04-08 hep-ex nucl-ex
Dark Matter Search in Space: Combined Analysis of Cosmic Ray Antiproton-to-Proton Flux Ratio and Positron Flux Measured by AMS-02
太空中的暗物质搜寻已经进行了很多年。宇宙线光子、带电反粒子和中微子的测量是间接寻找暗物质的有用工具。宇宙射线的反粒子能谱具有几个令人兴奋的特征，如AMS-02实验精确测量的能量为10 - 500 GeV的未预料到的正电子过剩和能量为60- 450 GeV的反质子/质子的显著扁平，这些特征不能用星际介质中的次级产生同时解释。在这项工作中，我们报告的宇宙射线反质子和正电子谱所产生的暗物质上的空间依赖的传播模型的二次生产的顶部的组合分析。本文分别利用EPOS LHC和QGSJET-II-04 m两台最新的蒙特卡罗发生器，从反质子产生的截面讨论了系统学问题。我们比较了他们的结果。在EPOS LHC的情况下，我们发现暗物质对湮灭到分支比为100%的τ轻子通道是唯一可能解释数据的单通道方案。另一方面，在QGSJET-II-04 m的情况下，不存在单个可能的信道。我们还提出了可能的双通道方案的基础上，这两个蒙特卡洛发生器。
2018-04-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The performance of the LHCf detector for hadronic showers
大型强子对撞机正向实验（LHCf）的设计目的是使用LHC来对宇宙射线物理中使用的强子相互作用模型进行基准测试。LHCf实验测量了LHC碰撞非常前沿区域发射的中性粒子。本文通过模拟计算和束流实验研究了LHCF探测器对强子簇射的探测性能。对500 GeV以上中子的探测效率为60%~ 70%。能量分辨率约为40%，位置分辨率为0.1 - 1.3mm，取决于中子的入射能量。用350 GeV质子束在CERN-SPS上对MC模拟确定的能量尺度和MC模拟的有效性进行了检验。
2013-12-20 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the trailing edge of cosmic-ray track signals from a round-tube drift chamber
期望带电粒子的管漂移室信号的后缘提供关于粒子通过时间的信息。这些信息可能有助于在高速率实验中从重叠的垃圾中分离出有意义的信号，例如未来的LHC实验。为了研究这一想法的可行性，我们使用一个小的管室进行了宇宙射线测试。我们实现了一个后沿时间分辨率为12 ns的均方根应用简单的脉冲整形，以消除信号尾巴。与蒙特卡罗模拟的比较表明，良好的优化信号整形，以实现良好的分辨率的重要性。通过更好的成形，可以进一步提高分辨率。
1999-11-05 hep-ex
Measurement of the Charge Ratio of Cosmic Muons using CMS Data
我们已经进行了测量的宇宙射线μ介子电荷比，作为μ介子动量的函数，使用CMS实验收集的数据，利用μ介子桶漂移管（DT）室的能力。宇宙μ子电荷比被定义为正电荷μ子与负电荷μ子的数量之比。宇宙射线μ子是高能宇宙射线粒子（主要是质子和原子核）进入大气层上层与空气原子核相互作用的结果。由于这些碰撞有利于正介子的产生，因此电荷组成存在不对称性，预计会产生更多的正介子。在\textit{Magnet Test and Cosmic Challenge}（MTCC）采集数据样本。虽然MTCC本身是CMS探测器建设中的一个重要里程碑，但其主要目标中没有物理研究，它提供了第一次获得物理结果的机会，并在LHC启动之前使用CMS中的真实数据测试完整的分析链，以及对探测器性能的补充检查。
2008-10-20 hep-ex
$e^+$ and $\bar{p}$ production in $pp$ collisions and the cosmic-ray $e^+/\bar{p}$ flux ratio
考虑了$e^+$和$\bar{p}$宇宙射线的次级天体物理产生。包含$π$，$K$和$\bar{p}$生产截面在大$\sqrt{s}$的$pp$碰撞参数化使用最近的实验数据在LHC能量。天体物理的生产率比$Q_{e^+}/Q_{\bar{p}}$计算输入宇宙线质子通量与当地的测量。在$10<E<100$ $\sim$ GeV处，AMS 02测量的宇宙线通量比$J_{e^+}/J_{\bar{p}}$低于产生率比约50%，而在高能$E>100$ $\sim$ GeV处，测量的通量比与次级源的产生率比一致。
2017-09-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Warning: The mini gamma-ray-bursts in planning hadron colliders beyond the LHC energies
在核子中，胶子可以在临界动量处收敛到一个稳定态。当碰撞能量超过胶子凝聚阈值时，这种胶子凝聚将大大增加质子-质子截面。通过对宇宙γ射线谱的分析，我们发现LHC中的$p-Pb$和$Pb-Pb$碰撞接近胶子凝聚效应的能量区域。我们警告说，对于下一代强子对撞机增加碰撞能量，极强的伽马射线将发射在一个狭窄的空间的加速器由于胶子凝聚效应。这种在实验室中人工制造的小型伽马射线暴可能会损坏探测器。
2022-08-31 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Gravi-Burst: Super-GZK Cosmic Rays from Localized Gravity
超过GZK截止值（$\sim 10^{20}$ eV）的宇宙射线通量可以通过超高能宇宙中微子的产生来解释，在我们的银河系附近，这些中微子在遗迹中微子背景上湮灭。该过程通过共振时产生$Z$玻色子介导，并且通常称为$Z$ -爆发机制。我们发现，一个类似的机制也可以有助于超GZK谱在更高的，超GZK的能量，在共振产生的粒子是Kaluza-Klein引力子的弱尺度质量和耦合的Randall-Sundrum（RS）层次模型的本地化引力模型。我们称这种机制为重力爆发。我们讨论的参数空间的相关重力爆发，并评论其贡献的可能性，现在和未来的超GZK宇宙线数据和地方的RS模型参数的界限。在对初级中微子能谱的某些假设下，我们发现宇宙射线数据在探测RS模型方面可能与LHC一样强大。
2000-10-06 astro-ph hep-ex hep-ph
Muon bundles from cosmic rays with ALICE
ALICE是一个通用实验，旨在研究欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的核-核碰撞，也被用来探测大气中宇宙射线相互作用产生的大气μ子。本文分析了2010 - 2013年ALICE探测到的大气μ子多重数分布，并与蒙特卡罗模拟进行了比较。特别强调的是高多重性事件的研究，即那些包含超过100个重建μ子。这种高多重性事件需要能量高于$10^{16}$ eV的初级宇宙射线。这些事件的频率可以成功地描述通过假设一个沉重的质量组成的初级宇宙射线在这个能量范围内，使用最新的相互作用模型来描述的发展的空气淋浴所产生的初级相互作用。
2017-10-31 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Energy Spectrum of Ultrahigh-Energy Cosmic Rays according to Data from Ground-Based Scintillation Detectors of the Yakutsk EAS Array
从1974年至2017年的连续观测期间，能量在$E_0 \ge 10^{17}$ eV区域的宇宙射线的能谱分析获得的结果。用于估计初级粒子能量的精炼表达式用于单个事件。这个表达式是来自计算，旨在确定地面和地下闪烁探测器的雅库茨克阵列研究广泛的空气簇射（EAS）的响应，并在QGSJET 01，QGSJET-II-04，SIBYLL-2.1，和EPOS-LHC模型采用CORSIKA代码包。$E_0$的新估计值大大低于先前使用的对应值。
2023-01-23 astro-ph.HE hep-ex
Measurements of very-forward energy with the CASTOR calorimeter of CMS
强子碰撞中的超前向能量产生对于理解超高能宇宙线空气簇射具有重要意义。CMS的CASTOR量热计位于相空间中的$-6.6 < η< -5.2$处，能量峰值在LHC上沉积。相空间中颗粒的组成和特性对空气簇射叶栅的形成有决定性的影响。概述了各种能量测量与卡斯特进行报告和宇宙射线物理的可能影响。
2019-05-07 hep-ex
Constraining models of hadronic showers using proton-Oxygen collisions at the LHC involving proton/neutron tagging
本文研究利用LHC 2025年质子-氧碰撞中前向质子/中子标记的色中性粒子介导过程，以约束和改进宇宙线强子簇射模型。
2024-02-20 astro-ph.HE hep-ex
Astroparticle Physics with the Forward Physics Facility at the High-Luminosity LHC
本文介绍HL-LHC的FPF远前向实验设施规划，说明其如何通过测量高能强子相互作用改进EAS建模并降低多信使天体物理观测的不确定性。
2023-08-17 astro-ph.HE hep-ex
Studies of the performance of the ATLAS detector using cosmic-ray muons
来自大气中宇宙射线相互作用的μ子提供了一个高统计量的粒子源，可用于研究ATLAS探测器的性能和校准。宇宙射线μ子可以穿透洞穴并在所有探测器子系统中沉积能量。自2005年安装阶段开始以来，这些事件在探测器的调试中发挥了重要作用，对于了解第一批LHC光束到达之前的探测器性能尤为重要。2008年和2009年进行了全球宇宙射线运行，这些数据一直用于碰撞数据采集的早期阶段，作为校准、对准和探测器监测的工具。这些大型数据集也被用于探测器性能研究，包括依赖于不同子系统的综合性能的调查。本文介绍了与联合跟踪、轻子识别、喷流和丢失横向能量的重建有关的性能研究结果。结果进行比较的基础上的宇宙射线事件发生器和一个完整的模拟的探测器响应的预期。
2010-11-30 hep-ex physics.ins-det
Probing the Cosmic Ray Background of Gamma-Ray Astronomy with Hadron Colliders
本研究指出伽马射线望远镜的强子宇宙射线背景主要来自产生大能量中性π介子的相互作用，且相关高能π介子赝快度范围大，提出LHCf、RHICf等对撞机实验可在此范围探测相关相互作用，以检验强子相互作用模型对背景事件的描述能力。
2025-09-04 astro-ph.HE hep-ex
