一种改进的Shashlyk量热计

在ILC验证精确喷流能量测量的实验计划

An experimental program for demonstrating precision jet energy measurement at the ILC

我们概述了费米实验室的一个物理计划，这将大大提高我们理解量热计中强子簇射行为的能力。这将涉及一个双管齐下的方法，旨在测量粒子生产的强子束的截面在几个核，以改善簇射模拟程序和验证改进的簇射模拟预测使用测试束（包括标记的中性束），其中使用各种技术建造的量能器模块部署在测试束。这样一个计划将立即有利于为国际直线对撞机设计和建造最佳量热计的努力。

2007-09-06physics.ins-det

2004年ATLAS组合束实验中π介子能量刻度的层相关技术

A Layer Correlation Technique for Pion Energy Calibration at the 2004 ATLAS Combined Beam Test

本文提出了一种标定分段式量热计强子响应的新方法。它是基于主成分分析的热量计层能量存款，利用纵向簇射发展信息，以提高测量的能量分辨率。用Geant 4 Monte Carlo模拟事件计算了ATLAS量能器前和量能器之间的不可见强子能量和死物质中损失的能量的修正，并用于重建2004年CERN H8地区桶组合束试验期间撞击量能器的π介子能量。对于能量在20 - 180 GeV之间的π介子束，粒子能量在3%以内被重构，能量分辨率比电磁尺度提高了约20%。

2009-11-13physics.ins-det

电磁量能器数据的运动学拟合——一种改进方法

Kinematic Fitting of electromagnetic calorimeter data - an improved method

Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik and Cluster of Excellence ”Color meets Flavor”, Universität Bonn, Germany（波恩大学斯特拉斯尔与核物理亥姆霍兹研究所及“颜色遇见味道”卓越集群）

针对电磁量能器能量测量非高斯分布导致运动学拟合不准的问题，提出将非高斯变量变换为高斯变量的改进方法，提高了拟合精度、稳健性及信号本底比。

2026-09-24hep-exnucl-exphysics.data-an

电磁量能器中总吸收峰的测定

Determination of the total absorption peak in an electromagnetic calorimeter

提出了一种基于物理动机的函数，用于精确确定电磁量能器中的总吸收峰，并克服了许多常用方法中存在的偏差。该函数是探测器分辨率函数与δ函数和尾函数之和的卷积，δ函数表示能量的完全吸收，尾函数描述能量的部分吸收，并取决于探测器材料和结构。通过对三种典型情况的仿真，验证了该方法的有效性.相对于Crystal Ball函数，提取的峰值、分离度和峰面积的准确度平均提高了一个数量级。

2016-05-21physics.data-anphysics.ins-det

运行2次CMS 1级热量计触发器升级

Run 2 Upgrades to the CMS Level-1 Calorimeter Trigger

CMS Level-1热量计触发器正在分两个阶段升级，以保持LHC在第二次运行中增加堆积和瞬时亮度时的性能。在第一阶段中，使用改进的算法，包括逐事件堆积校正。重离子运行的新算法也已经开发出来。在第二阶段，更高的粒度输入和时间复用方法允许改进的位置和能量分辨率。升级的两个阶段的数据处理都是使用基于Xilinx Virtex-7的AMC卡进行的。

2015-11-18hep-exphysics.ins-det

使用$\sqrt{s} =$ 13 TeV的质子-质子碰撞数据校准CMS强子量热计

Calibration of the CMS hadron calorimeters using proton-proton collision data at $\sqrt{s} =$ 13 TeV

本文介绍了在LHC上对CMS探测器的强子量热计系统进行刻度的方法。CMS实验的强子量能器是黄铜和闪烁体的采样量能器，并且是一个中心探测器和两个端盖的形式。这些量热计覆盖伪尖端$|η| <$ 3并位于螺线管磁体内部。位于电磁线圈外部的外部量热计覆盖$|η| <$ 1.26，钢和石英纤维切伦科夫前向量热计将覆盖范围扩展到$|η| <$ 5.19。量热计的初始校准是基于测试光束的结果，并通过使用放射源和激光来增强。使用在$\sqrt{s} =$ 7、8和13 TeV收集的质子-质子碰撞数据，以及在LHC射束不存在期间收集的宇宙射线μ子数据，大大改善了校准。目前的校准是使用2016年期间收集的早期13 TeV数据进行的，对应于35.9 fb $^{-1}$的积分亮度。通道的相互校准利用了能量沉积在方位角上的近似均匀性。中心量能器和端盖量能器的绝对能量标度是用孤立带电强子设定的。使用Z $\to$ ee数据设置前向量热计电磁部分的能量标度。外部量热计的能量标度已确定与测试束数据，并通过高横向动量射流的数据确认。在本文中，我们提出的校准方法和精度的细节。

2020-05-06hep-exphysics.ins-det

基于高粒度scintillator的强子量能器的原型试验

Prototype tests for a highly granular scintillator-based hadronic calorimeter

在CALICE合作中，研究了未来轻子对撞机探测器的强子量能器的几个概念。在“物理原型”中展示了测量方法的能力之后，现在的重点是改进其在“技术原型”中的实施，这些原型可扩展到完整的线性对撞机探测器。安东强子量热计（AHCAL）概念是一种由钨或钢吸收板和塑料闪烁体瓦片组成的采样量热计，由硅光电倍增器（SiPM）作为有源部件读出。前端电子器件完全集成到热量计的有源层中，并设计用于最小功耗（即功率脉冲）。多功能电子设备使原型能够配备不同类型的闪烁体瓦片和SiPM。在最近的束流测试中，一个具有$\sim$ 3700通道的原型，配备了几种类型的闪烁体瓦和SiPM，暴露于电子，μ子和强子束。这些射束测试的经验产生了适合于自动质量组装的表面安装SiPM的最佳检测器设计。会议将涵盖的主题包括：用AHCAL技术原型进行的试验束测量，改进的探测器设计和正在进行的强子簇射大型原型的开发。

2017-10-10hep-exphysics.ins-det

CALICE高粒度硅钨电磁量能器技术原型的新结果

New results from the technological prototype of the CALICE highly-granular silicon tungsten electromagnetic calorimeter

本文报告CALICE硅钨ECAL扩展技术原型在DESY束流测试中的噪声、自触发和低能电子响应等初步结果。

2023-04-27hep-exphysics.ins-det

神经网络在高粒度量热计能量重构中的应用

On the Use of Neural Networks for Energy Reconstruction in High-granularity Calorimeters

我们将深度神经网络-卷积神经网络（CNN）和图神经网络（GNN）的性能与GEANT 4模拟的精细3D分段量热计中当前最先进的能量回归方法进行了对比。这个比较基准为我们提供了一些见解，以评估神经网络方法用于实现更高分辨率的特定潜在信号。一个CNN训练的纯样本的π介子实现了实质性的改善，在能量分辨率为单一的π介子和喷流比传统的方法。它保持了良好的电子和光子重建性能。我们还使用了具有边缘卷积的图形神经网络（GNN）来评估淋浴发展中时序信息的重要性，以改善能量重建。我们实现了一个简单的模拟为基础的校正的能量总和来自沉积在电磁簇射组件的能量的分数。这作为我们的基准比较的近似双读出模拟。虽然这项研究不包括模拟探测器的影响，如电子噪声，改善幅度似乎足够强大，表明这些好处将在现实世界中的应用。我们还发现有理由推断，CNN/GNN方法利用了与我们目前对量热计测量物理学的理解一致的潜在特征。

2022-01-04hep-exphysics.ins-det

EicC电磁量能器的设计与性能仿真

Design and Performance Simulation of the Electromagnetic Calorimeter at EicC

Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学核科学与技术学院）

本文介绍了EicC电磁量能器的设计与性能仿真，通过Geant4模拟优化了各部分几何和材料组成，实现了高能量和位置分辨率及强电子-缪子鉴别能力。

2026-03-20hep-exphysics.ins-det

优化CMS ECAL触发器对CERN的LHC的LHC触发器的性能

Optimizing the Performance of the CMS ECAL Trigger for Runs 2 and 3 of the CERN LHC

CMS电磁量热计（ECAL）是一种在CERN LHC上运行的高分辨率晶体量热计。它负责CMS中电子和光子的识别和精确重建，这对希格斯玻色子的发现和随后的表征至关重要。它还有助于重建τ轻子，喷流和量热计能量总和，这是许多CMS物理分析的重要组成部分。ECAL触发系统采用快速数字信号处理算法，精确测量LHC碰撞期间记录的ECAL能量沉积的能量和定时信息。这些触发原语以40 MHz的LHC碰撞率传输到1级触发系统。然后，这些能量沉积与来自其他CMS子探测器的信息相结合，以确定事件是否应该触发从CMS到永久存储器的数据读出。本报告将总结LHC运行2（2015-2018）期间实现的ECAL触发器性能。它将描述用于在LHC操作期间提供ECAL触发基元的频繁校准的方法。这些都需要考虑晶体和光电探测器响应中的辐射诱导变化，并最大限度地减少桶区（$η<$ 1.48）中使用的光电探测器中直接信号的寄生触发。这两种效应相对于LHC运行1（2009-2012）都有所增加，因为运行2中经历了更高的亮度。CMS ECAL触发原语的能量和时间重建的进一步改进正在为LHC运行3（2021-23）进行探索。这些改进的算法的主要特点将被描述和潜在的性能增益的初步估计。

2019-10-14physics.ins-det

基于量子点的色度量能术：一项提案

Quantum Dot Based Chromatic Calorimetry: A proposal

本文提出将量子点嵌入均匀量能器构建色度量能器，以改善时间分辨率与纵向分段，并通过模拟验证其在高能物理实验中的可行性。

2025-07-22hep-exphysics.ins-det

用软件补偿技术对高颗粒scintillator -钢强子量能器的强子能量分辨

Hadronic energy resolution of a highly granular scintillator-steel hadron calorimeter using software compensation techniques

在CERN SPS上，利用能量为10 GeV ~ 80 GeV的荷电π介子，研究了高度颗粒化的1 m3模拟超导体-钢强子量能器的能量分辨率。单强子的能量分辨率约为58%/sqrt（E/GeV）。利用软件补偿技术，该分辨率提高到约45%/sqrt（E/GeV）。这些技术利用了由量热计的成像能力所提供的关于强子簇射的子结构的逐事件信息。通过基于局部能量密度的校正或通过将单个校正因子应用于从簇射能量密度的全局测量导出的事件能量总和来改进能量重建。补偿算法的应用程序Geant 4模拟产生的分辨率的改善与实际数据所观察到的。

2012-09-27hep-exphysics.ins-det

计算机视觉粒子流

Towards a Computer Vision Particle Flow

在高能物理实验中，粒子流（PFlow）算法被设计为提供碰撞期间在检测器接受范围内产生的粒子的性质和运动学性质的最佳重建。PFlow算法的核心是能够区分中性粒子的热量计能量沉积与带电粒子的能量沉积，使用带电粒子跟踪设备的补充测量，以提供粒子含量和运动学的卓越测量。在本文中，一个计算机视觉的方法，这一基本方面的PFlow算法，热量计图像的基础上，提出。对最先进的深度学习技术进行了比较研究。一个显着改善重建的中性粒子量热能量存款获得的背景下，大的重叠与带电粒子的存款。使用超分辨率技术还获得了具有增强的更细粒度的量热计图像。

2021-02-03hep-exhep-phphysics.data-an

DAMPE中BGO-ECAL电磁簇射的参数化能量修正方法

A Parameterized Energy Correction Method for Electromagnetic Showers in BGO-ECAL of DAMPE

DAMPE是一个基于空间的任务，设计为测量宇宙射线和$γ-$射线的高能粒子探测器，于2015年12月17日成功发射。BGO电磁量能器是DAMPE中用于测量$e^{\pm}/γ$电磁簇射能量的关键子探测器之一。由于死材料中的能量损失和热量计外部的能量泄漏，BGO中的沉积能量低估了入射$e^{\pm}/γ$的初级能量。本文在详细的MC模拟的基础上，研究了一种利用电磁簇射的横向和纵向信息进行参数化能量修正的方法，并用CERN的电子束实验数据进行了验证。将此修正方法应用于电磁簇射的测量，可显著提高能量线性度和分辨率。

2017-04-05hep-exphysics.ins-det

下一代$μ -> e γ$和$μ -> 3e$ CLFV搜索实验

The next generation of $μ -> e γ$ and $μ -> 3e$ CLFV search experiments

我们探讨了扩展目前的带电轻子味违反衰变$μ -> e γ$和$μ -> eee$搜索的灵敏度的可能性。未来的设施，如费米实验室的X项目，可以提供更强的停止$μ^+$光束，促进更灵敏的搜索，但也需要改进的探测器。目前的搜索受到偶然和物理背景的限制，以及被阻止的μ子的总数。用于$μ -> e γ$搜索的当前检测器中的限制因素之一是量热计的光子能量分辨率。我们提出了一个新的快速蒙特卡罗模拟的概念设计的一个新的实验概念，检测转换$e^+e^-$对信号光子，利用改进的能量分辨率对光谱仪的基础上硅带电粒子跟踪器。我们还研究了下一代$μ\to eee$搜索实验的相关检测器设计。

2013-09-30hep-exphysics.ins-det

NEMO-3和SuperNEMO探测器的scintillator光谱建模

Spectral modeling of scintillator for the NEMO-3 and SuperNEMO detectors

我们建立了一个基于GEANT 4的光子在塑料闪烁体中输运的详细软件模型，并用它研究了NEMO-3和SuperNEMO量热计在寻找无中微子双β衰变实验中的应用。我们比较我们的模拟测量使用转换电子从校准源的$\rm ^{207}Bi$，并表明，协议得到改善，如果考虑到与波长相关的性能的量热计。在这篇文章中，我们简要介绍了我们的建模方法和我们的研究结果。

2010-11-08hep-exphysics.ins-det

SDHCAL强子能量重建方法的比较研究与优化

Comparative study and optimization of SDHCAL hadronic energy reconstruction methods

IP2I Lyon, Université Lyon 1（里昂物理与粒子研究所，里昂第一大学）

研究针对ILD探测器概念中的SDHCAL，用粒子流算法APRIL比较多种强子能量重建公式，探讨角度校正。结果显示分裂方法和多项式回归在不同能量范围表现最佳，还指出将T-SDHCAL精确计时信息集成到APRIL可改进下一代轻子对撞机的强子能量重建。

2026-07-17hep-exphysics.ins-det

基于RPC的气体光电探测器的开发与皮秒级分辨率实现

Development of an RPC-based gaseous photodetector with picosecond resolution

International Master on Advanced methods in Particle Physics（高级粒子物理方法国际硕士项目）

本文研究了基于RPC的新型气体光电探测器GasPM，旨在抑制电磁 calorimeter 中的束流诱导背景，通过改进时间分辨率和光电效率，为Belle~II实验升级提供支持。

2026-05-19hep-exphysics.ins-det

用于气体光电倍增管发展的光子反馈和LaB$_6$光电阴极研究

Studies on photon-feedback and LaB$_6$ photocathode for the GasPM development

INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；Nagoya University（名古屋大学）；KEK（高能加速器研究机构）；Kobayashi-Maskawa Institute (KMI)（小林-益川研究所）；SOKENDAI（综合研究大学院大学）

通过束流测试和宇宙射线实验，研究了气体光电倍增管中光子反馈对时间分辨率的退化机制，并采用LaB$_6$光电阴极和高速数字化仪分离反馈信号，同时评估了LaB$_6$的量子效率。

2026-05-22hep-exphysics.ins-det

近期GasPM进展：光反馈抑制与LaB₆光电阴极研究

Recent GasPM advances: photon-feedback mitigation and LaB$_{6}$ photocathode studies

Nagoya University（名古屋大学）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（高级研究大学院大学）；Kobayashi-Maskawa Institute for the Origin of Particles and the Universe (KMI)（小林-益川粒子宇宙起源研究所）

研究通过改进GasPM测试和引入高频数字化器，解决光反馈导致的时间分辨率退化问题，提升光电倍增器性能。

2026-03-06hep-exphysics.ins-det

从阈值到100 MeV的LYSO晶体阵列测量

Measurements of a LYSO crystal array from threshold to 100 MeV

为满足稀有π介子衰变实验需求，本文测量了十块定制LYSO晶体阵列在阈值至100 MeV下的能量、时间及空间分辨率，结果显示70 MeV下能量分辨率达1.52±0.03%，较上一代晶体提升两倍以上。

2025-02-02hep-exnucl-exphysics.ins-det

2004年ATLAS组合束试验中π介子能量校准的层相关技术

A Layer Correlation technique for pion energy calibration at the 2004 ATLAS Combined Beam Test

本文提出了一种标定分段式量热计强子响应的新方法，并成功地应用于束流实验数据。它是基于主成分分析的热量计层中的能量存款，利用纵向簇射发展信息，以提高测量的能量分辨率。用模拟的Geant 4 Monte Carlo事件计算了ATLAS实验的量热计前面和之间的不可见强子能量和死亡物质中损失的能量的校正，并用于重建2004年CERN H8区域桶组合束测试期间撞击量热计的π介子的能量。对于能量在20 GeV和180 GeV之间的π介子束，粒子能量在3%以内被重构，能量分辨率与电磁尺度下的分辨率相比提高了11%和25%。

2011-05-12hep-exphysics.ins-det