A Silicon-Tungsten ECal with Integrated Electronics
R. Frey, J. Brau, M. Breidenbach, D. Freytag, G. Haller, R. Herbst, R. Lander, T. Nelson, V. Radeka, D. Strom, M. Tripathi
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。
We summarize recent R&D progress for a silicon-tungsten electromagnetic calorimeter (ECal) with integrated electronics, designed to meet the ILC physics requirements.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Studies of the Response of the SiD Silicon-Tungsten ECal
研究了SiD硅钨电磁量能器的响应特性。多层高粒度（13 mm^2像素）硅探测器嵌入钨合金板之间的薄间隙（~ 1 mm）中，使SiD ECal能够在拥挤的环境中分离电磁簇射。一个九层的原型已经建成，并在12.1 GeV的电子束在SLAC国家加速器实验室进行了测试。该数据是用Geant 4模型模拟的。特别注意的是附近的入射电子的分离，这表明一个高的（98.5%）分离效率为两个电子至少1厘米，彼此。光束测试研究将与具有真实几何形状的完整SiD探测器模拟进行比较，其中必须首先建立ECal校准常数。这项工作仍在继续，因为几何形状要求校准常数取决于能量、角度和吸收体深度。这些常数的推导是从第一原理发展起来的。
Correcting for Leakage Energy in the SiD Silicon-Tungsten ECal
在高能量下对ECal分辨率的主要贡献（例如，100 GeV）来自量热计外壳之外的泄漏。研究了SiD硅钨电致发光器件的泄漏能量，提出了一种估算泄漏能量和修正能量测量的神经网络算法。SiD TDR设计需要20个薄的2.5 mm钨层，然后是10个厚的5.0 mm钨层。我们已经研究了减少层数对泄漏能量的影响，以及优化的神经网络分析校正层数减少和材料厚度减少的泄漏的能力。减少层数的动机是成本控制。
Hybrid ECAL: Optimization and Related Developments
混合式ECAL是一种用于国际直线对撞机（ILC）探测器的粒子流量热测量的电磁量热计（ECAL）的低成本选择。它是硅钨ECAL的组合，实现了电磁簇射的高粒度和鲁棒性测量，并提供了与硅相似的性能，可负担得起的成本。本文介绍了混合ECAL的优化和在试验台上的数据采集试验。
Optimisation of a silicon-tungsten electromagnetic calorimeter energy response to photons
本文提出利用粒子流方法优化SiW-ECAL，提升其能量分辨率和减少高能范围的能量泄漏，通过机器学习实现约20%的低能范围能量分辨率提升。
Beam test performance of a highly granular silicon tungsten calorimeter technical prototype for the ILD
高颗粒硅钨电磁量能器（SiW-ECAL）是国际大型探测器概念ECAL的参考设计，是未来国际直线对撞机的两个探测器概念之一。这种类型的探测器的原型是在CALICE协作范围内开发的。该技术原型解决了诸如集成前端电子器件或紧凑层和读出设计等技术挑战。2017年在DESY试验梁设施编译并测试了7层堆栈。我们提出的电磁簇射的性质的初步结果。对接下来的步骤进行了概述。最后，我们说明了数字化概念的原型模拟的第一步。
Energy Reconstruction of Hadrons in highly granular combined ECAL and HCAL systems
利用CALICE合作组的两个物理样机：硅钨电磁量能器（Si-W ECAL）和基于半导体-SiPM的模拟强子量能器（AHCAL），以及半导体-钨电磁量能器（ScECAL）和AHCAL，讨论了两个电磁量能器和强子量能器组合系统的强子能量重建。这些系统在CERN和FNAL的强子束中运行，允许研究ECAL和HCAL系统组合的性能。使用了两种用于能量重建的技术，一种是基于校准的子检测器能量和的标准重建，另一种是基于利用由检测器的高粒度提供的局部能量密度信息的软件补偿算法。与标准重建相比，基于软件补偿的算法将强子能量分辨率提高了30%。组合的系统数据显示出与仅在AHCAL中开始的簇射数据所实现的能量分辨率相当的能量分辨率，因此证明了不同子系统的相互校准的成功，尽管它们的几何形状和读出技术不同。
Testing Hadronic Interaction Models using a Highly Granular Silicon-Tungsten Calorimeter
CALICE合作发表了一项关于强子相互作用的详细研究，使用了高度颗粒化的CALICE硅钨电磁量能器（Si-W ECAL）记录的数据。大约350，000选择负π介子事件在2和10 GeV之间的能量进行了研究。Geant 4模拟工具包中的几个物理模型的预测与此数据进行了比较。观察到数据的合理整体描述;蒙特卡罗预测在数据的20%以内，并且对于许多可观测量要接近得多。最大的定量差异被发现在重建能量的纵向和横向分布。基于对数据集和一般观测量的良好控制，下一步是通过研究相互作用区和重建从Si-W ECAL中的强子相互作用中出现的二次谐波来更深入地理解强子相互作用。
Design of Sc-ECAL Prototype for CEPC and Performance of First Two Layers
作为未来的希格斯或Z工厂，人们提出了建造圆形正负电子对撞机（CEPC）来精确测量希格斯玻色子。粒子流定向电磁量热计（ECAL）和强子量热计组成CEPC量热系统的基线设计。CEPC量热法工作组正在开发超导体-钨ECAL（Sc-ECAL）原型。Sc-ECAL是一种由交替的吸收层和高粒度活性层组成的取样量热计。对有源层的各个组成部分进行了多方面的研究和优化，以满足设计要求。完整的技术Sc-ECAL原型将包含30层基于ECAL的单元（EBU）板，与30层吸收体交替。已经开发了原型的前两层，并进行了初步调试以验证其性能。
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。
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。
The ILD/CALICE Silicon-Tungsten Electromagnetic Calorimeter: status and potential
未来的$e^{+}e^{-}$对撞机、探测器和第二阶段CMS升级所采用的粒子流算法需要非常高粒度的量热计来反卷积喷流中粒子的单独贡献。这对于电磁量热计（ECAL）来说尤其如此。对于一个现实的大型探测器，必须满足许多技术要求：工业化的模块化;嵌入式非常前端的电子设备的紧凑集成，具有大动态，低功耗和自触发;机械结构和冷却系统，死区最小。这里提出的硅钨（SiW）ECAL的技术原型应该实现这一切。10层在光束中生产和测试，同时正在对各种模拟关键过程进行设计和优化研究，以测试硬件和算法的性能。
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。
Testing Highly Integrated Components for the Technological Prototype of the CALICE SiW-ECAL
高颗粒硅钨电磁量能器（SiW-ECAL）是国际大型探测器（ILD）概念的ECAL的参考设计，这是未来国际直线对撞机探测器的两个探测器概念之一。这种类型的探测器的原型是在CALICE协作范围内开发的。最终的探测器将包括大约$10^{8}$量热计单元，其必须集成在最大深度为20 cm的体积中。在尺寸和通道密度方面已经接近未来大规模实验规格的检测器组件正在逐步开发。这篇文章将报告一种新的1.2 mm厚的9层PCB与引线键合ASIC的性能，并与BGA封装ASIC的PCB进行比较。大约$6\times18\times0.2$ cm $^{3}$的体积可用于数字读出和单个检测器层的电源，这些检测器层具有高达10000个热量计单元。我们将展示符合这些限制的新开发的电子卡。
Optimization of layer composition for ILD ECAL
国际大型探测器（ILD）采用粒子流算法（PFA）对多股射流进行精确测量。ILD的电磁量能器（ECAL）有两种备选的PFA传感器技术，它们是像素化硅传感器和带硅光电倍增器的放大器条。像素化硅传感器具有更高的PFA粒度，然而它们具有降低成本的问题。相比之下，干扰器条带具有相对低成本的优点和由正交布置产生的重影命中导致的位置分辨率劣化的缺点。混合ECAL使用这两个候选人提出，以补充这些缺点。在本文中，我们报告的混合ECAL使用探测器模拟的优化研究。
Performance evaluation of PSD for silicon ECAL
我们正在开发位置敏感硅探测器（PSD），它有一个电极在四个角落，使带电粒子的入射位置可以得到使用来自电极的信号。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。在这项研究中，我们照射准直激光束的PSD的表面，改变入射位置。我们发现，如果在p+层中实现高电阻，则可以从信号很好地重建入射位置。我们还尝试通过在PSD传感器上放置辐射源来观察颗粒的信号。
Latest developments on the highly granular Silicon-Tungsten Electromagnetic Calorimeter technological prototype for the International Large Detector
未来对撞机的高精度物理学需要前所未有的高颗粒量热计用于粒子流（PF）算法的应用。概念的物理证明在CALICE合作范围内的前一个活动中给出了对原型的梁测试。我们在这里介绍了最新的光束和实验室测试结果以及硅钨电磁量能器技术原型的研发进展，该技术原型具有完全嵌入式非常前端（VFE）电子设备，用于国际直线对撞机项目的国际大型探测器。
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。
ILD SiW ECAL and sDHCAL dimension-performance optimisation
ILD，国际大型探测器，是未来直线对撞机的探测器概念之一。使用Monte-Carlo全模拟和PandoraPFA对其性能进行了研究。在几个选项中，硅钨电磁量能器（SiW ECAL）和半数字强子量能器（sDHCAL）呈现最高粒度量能器的组合，在这里进行了研究。它示出，通过减少整个探测器的半径和长度的一个因素的$\sim1.3$相对于基线尺寸，射流能量分辨率降低了8至19%的范围内的45和250 GeV。与ILD尺寸大致成二次方的ILD的价格可以降低近两倍。用SiW ECAL和模拟强子量热计（AHCAL）进行的类似研究表明，对于约1.4 m的ECAL内径，sDHCAL和AHCAL之间的性能相当。
CALICE SiW ECAL -- Development and test of the chip-on-board PCB solution
高颗粒硅钨电磁量能器（SiW ECAL）是国际大型探测器（ILD）概念的ECAL参考设计，这是未来国际直线对撞机（ILC）提出的两个探测器概念之一。这种类型的探测器的原型是在CALICE协作范围内开发的。这篇文章报道了一种超薄PCB的发展，称为板上芯片（COB），配备了引线键合ASIC和像素化硅晶片。这一组将构成SiW ECAL检测的基本单元。这将有利于超紧凑型热量计的设计，因为这些板的厚度为1.2 mm，与BGA封装中使用ASIC的默认解决方案变体的3 mm相比。我们还报告的第一个结果与COB板上的梁测试在DESY。
ILD Silicon Tungsten Electromagnetic Calorimeter First Full Scale Electronic Prototype
这个长板是SiW-Ecal的新原型，SiW-Ecal是未来国际直线对撞机ILD探测器的硅钨电磁量能器。这个新的原型已经被设计来证明建立一个完整的长度检测层（ILD桶1.60米）的能力。实际上，该长度引起时钟和信号传播以及数据完整性的困难。用于短长度板的设计必须在模拟研究的基础上进行调整。在汉堡DESY的束流测试中，用宇宙学、放射源和3 GeV电子测试了长板的性能。给出了探测器的单通道标定结果。在DESY光束测试中，我们积累了光束垂直入射和倾斜入射的数据。对于后者，一个粒子有时可以穿过两个像素，并且每个像素沉积较少的能量。我们展示了如何使用它来测量触发阈值的位置。这个新的原型给了我们很多关于如何改进前端电子设计的提示。它也是估算ILD SiW-Ecal关键特性（如功耗、冷却、读出时间等）的便捷工具。并优化探测器的未来设计。
Next Generation CALICE Electromagnetic Calorimeter
本文介绍了CALICE硅钨电磁量能器的机械研制。在2006年测试了物理ECAL原型之后，（DESY-CERN）、2007年（CERN）、2008年（FNAL）以及在设计不同的“模块0”之前（筒体和端盖），正在设计一个称为Eudet模块的技术ECAL原型，以便有一个接近全尺寸的技术解决方案，可用于最终探测器，考虑到未来的工业化生产。
Design and Performance of a Silicon Tungsten Calorimeter Prototype Module and the Associated Readout
我们描述的硅钨原型电磁量能器模块和相关的读出电子的细节。该原型的探测器性能已在2015/16年CERN PS和SPS加速器设施的测试束实验中测量。将计算结果与Monte Carlo Geant 4模拟结果进行了比较。这是针对快速、低功耗、高粒度应用而设计的定制ASIC性能的首次真实演示。
SiW ECAL for future $e^+e^-$ collider
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。我们讨论的前三个18 × 18厘米$^2$层分割成1024像素的硅钨电磁量能器的技术原型为未来的$e^+e^-$对撞机的测试。测试于2015年11月在CERN SPS束线上进行。
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。
The CALICE SiW ECAL Technological Prototype -- Status and Outlook
下一代对撞机探测器将充分利用粒子流算法，需要高精度跟踪和全成像量热计。后者由于与现有设备相比粒度改进了两到三个数量级，在过去的15年中由CALICE合作开发，现在已经成熟。这一贡献将集中在一个15层原型的高度颗粒硅钨电磁量能器，包括15,360读出单元的调试。原型于2021年11月和2022年3月在DESY进行了光束测试，并于2022年6月在CERN的SPS进行了光束测试。欧洲核子研究中心的测试是与CALICE Anneumann强子量能器结合进行的。贡献将给出一个原型的一般概述，并将突出其建设所需的技术发展。
Interactions of hadrons in the CALICE silicon tungsten electromagnetic calorimeter
CALICE合作开发了用于未来线性电子正电子对撞机探测器的高颗粒量热计原型。在粒子束中测试了高度颗粒化的电磁量能器原型。我们提出了在这个原型强子的相互作用的研究。
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。
Charge reconstruction study of the DAMPE Silicon-Tungsten Tracker with ion beams
暗物质粒子探测器（DAMPE）是中国科学院空间科学战略先导研究计划的四颗卫星之一。DAMPE可以探测到电子，光子在很宽的能量范围（5 GeV至10 TeV）和离子高达铁（100 GeV至100 TeV）。硅钨示踪器（STK）是DAMPE中的四个子探测器之一，提供光子-电子转换、离子径迹重建和电荷识别。用60 GeV/u铅原束在CERN进行了离子束实验。研究了STK探测器的电荷重构和电荷分辨。
Test and characterization of a prototype silicon-tungsten electromagnetic calorimeter
新一代高能物理实验要求对基本粒子和重离子碰撞过程中产生的大量粒子进行高精度跟踪和精确测量。硅钨（Si-W）量热计提供了最可行的技术选择，以满足高多样性环境中粒子探测的要求。我们报道了一种新的硅-钨量热计的设计，这是优化的$γ/π^0$歧视高动量。为了测试量热计的可行性，使用硅垫探测器阵列和钨层构建了一个原型微型塔。在欧洲核子研究中心质子同步加速器（PS）上使用π介子和电子束测试了微型塔的性能。实验结果进行了比较，从一个详细的GEANT-4模拟的结果。已获得的观测到的能量沉积和模拟响应的迷你塔之间的线性关系，符合我们的期望。
A Large-Scale Pad-Sensor Based Prototype of the Silicon Tungsten Electromagnetic Calorimeter for the Forward Direction in ALICE at LHC
构建了用于ALICE前向的硅钨电磁量能器原型，在测试束流和真实碰撞中验证了能量分辨率与模拟一致，并测量了簇射分布。
Energy Correction in Reduced SiD Electromagnetic Calorimeter
SiD是为国际直线对撞机（ILC）提出的一种坚固的硅基探测器。SiD采用采样硅钨电磁量能器（ECal）来精确测量碰撞中产生的电子、正电子和光子的能量，并通过粒子流技术对射流能量测量做出贡献。由于检测器的性质及其设计约束，电子、正电子和光子能量的一部分未被检测到地离开ECal。在这里，我们建立了一种方法来估计退出的能量，并正确地确定电子（和光子）的能量在ECal通过分析模式的总能量沉积在每一层使用神经网络。我们研究了一种比所提出的SiD设计（20个薄层，10个厚层）具有更少层（16个薄层，8个厚层）的缩减量热计设计，以评估是否可以确定和校正所产生的能量泄漏。我们评估了在Geant4简单堆栈中以及在完整DD4hep SiD模型的修改版本中对各种电子能量和入射角的校正的有效性。校正方法表明，在测量精度和分辨率的显着改善未经校正的事件，特别是在高能量和浅的角度。这些结果为SiD ECal中的有效能量校正提供了基础，并表明使用更小、更便宜的ECal进行精确的能量测量是可行的。
Gamma Radiation Spectra of 1200 MeV Electrons in Thick Beryllium, Silicon, and Tungsten Single Crystals
测量了1200 MeV电子在1.2mm厚的铍、1.5mm和15.0mm厚的硅和1.18mm厚的钨单晶中沿晶轴的γ辐射谱。还测量了1.5mm厚硅单晶中γ辐射沿晶轴的谱角分布<100><110><111>。在这些测量的基础上，得到了高达6.97*10 ~（-6）sr的不同立体角的辐射谱。测量了15.0mm厚的硅单晶和3.0mm厚的钨单晶中能量为1200、600和300 MeV的电子的γ辐射谱。上述结果补充了先前获得的实验和理论数据，并可用于为辐射技术创建强伽马射线束源。
GEANT4-Based Comparative Study of Detector Response in Reduced and Fully Instrumented Silicon-Tungsten Sampling Calorimeter
本文基于GEANT4模拟比较了缩减与全仪器化硅-钨取样量能器的电磁簇射响应，证明缩减原型能再现簇射发展主要特征，并可通过相关性估算量热性能。
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。
Fabrication and beam test of a silicon-tungsten electromagnetic calorimeter
本文介绍了一种硅钨（Si-W）取样量热计，它由19层交替排列的硅垫探测器（每层探测器面积为1~cm $^2$）和钨吸收器（每层吸收器的辐射长度相同）组成，用于测量大能量范围内的电磁簇射。使用动态范围从$-300$ ~fC到$+500$ ~fC的ASIC读出来自每个硅焊盘的信号。另一个具有更大动态范围的ASIC，$\pm 600$ ~fC已被用作测试研究。量热计暴露于欧洲核子研究中心超级质子同步加速器（SPS）的π介子和电子束，以验证对最小电离粒子（MIP）和电磁（EM）相互作用簇射的响应。120 GeV的π介子束提供了对硅垫层中MIP行为的理解的基线测量，而能量从5 GeV到60 GeV的电子束在量热计内呈现出详细的簇射轮廓。每层中的能量沉积，纵向簇射轮廓，和总能量沉积已被测量为每个入射电子能量。总测量能量（$E$）与入射粒子能量（$E_{0}$）的线性行为确保了令人满意的量热性能。对于一个子集的数据样本，选择基于入射电子的电磁簇射的集群位置，测量的能量分辨率对$E_{0}$的依赖性已被发现是$σ/E = (15.36/\sqrt{E_0(\mathrm{GeV)}} \oplus 2.0) \%$。
Simulation Studies of the Effect of SiPM Dark Noise on the Performance of a Highly Granular Crystal ECAL
针对CEPC高粒度晶体ECAL的SiPM辐射损伤暗噪声问题，通过模拟研究其在不同注量、温度下对量能器电子响应的影响，明确了暗噪声对能量重建线性度的显著作用及分辨率的稳定性，为量能器性能评估提供依据。
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。
SiPM Dynamic Range for CEPC Scintillator-based Electromagnetic Calorimeter
利用硅光电倍增器（SiPMs）读出的高粒度闪烁体量热计是圆形电子正电子对撞机（CEPC）实验的电磁量热计（ECAL）候选者。该ECAL候选的关键设计参数是SiPM的动态范围。本研究调查了CEPC闪烁体ECAL所需的SiPM动态范围。基于SiPM的工作原理，通过考虑串扰效应、光子探测效率和像素数，建立了SiPM在一个恢复周期内对光脉冲的响应模型。由该模型预测的10000像素的SiPM的响应曲线是一致的，在2%以内的入射光脉冲高达12000光子的测量曲线。在该模型中，SiPM响应的固有波动自然存在，并研究了SiPM响应中饱和效应的校正。蒙特卡罗（MC）模拟表明，该算法可以恢复SiPM对入射光脉冲的响应线性，其中光子数约为SiPM像素数的6倍。该模型和校正程序用于ZH产生Z->vv，H->yy通道的全模拟，以评估CEPC闪烁体ECAL的SiPM动态范围对重建的希格斯玻色子质量和该通道中对希格斯信号的灵敏度的影响。结果表明，配备不少于4000个SiPM像元、每个通道最小电离粒子光产额为20个光子-电子的CEPC闪烁体ECAL可以满足CEPC双光子通道希格斯玻色子精密测量的要求。
Characterisation of different stages of hadronic showers using the CALICE Si-W ECAL physics prototype
本文用能量范围为2- 10 GeV的$π^-$介子入射到高粒度硅钨电磁量能器上，详细研究了强子相互作用.这些数据于2008年在FNAL记录。区域中的$π^-$ -介子与探测器材料和产生的二次粒子相互作用的特点是使用一种新的寻轨算法，重建轨道内的强子簇射在量热计中的磁场的情况下。还论证了利用二次径迹进行探测器监测和校准的原理。
Prototype electronics for the silicon pad layers of the future Forward Calorimeter (FoCal) of the ALICE experiment at the LHC
本文介绍ALICE未来FoCal电磁量能器硅垫层的原型读出电子学，覆盖前端到后端，并提出全探测器读出系统设计方案。
Design of a LYSO Crystal Electromagnetic Calorimeter for DarkSHINE Experiment
针对 DarkSHINE 暗光子搜寻，本文通过模拟优化 LYSO 晶体 ECAL 的结构、动态范围与数字化模型，并评估辐射损伤要求。
Detailed studies of hadronic showers and comparison to GEANT4 simulations with data from highly granular calorimeters
CALICE合作的高度颗粒量热计原型提供了大量的数据样本，具有关于强子簇射的精确三维信息，包括钢和钨吸收体以及硅、闪烁体和气体检测器读数。从这些数据集，详细测量的空间结构，包括纵向和横向的淋浴配置文件和淋浴子结构和时间结构提取。最近的分析已经将这些研究扩展到具有闪烁体读出和钢和钨吸收体的量热计中的不同粒子种类，到硅钨量热计中的低于10 GeV的能量，并且提供了具有气体读出和在全立方米上$1\times1$ ~cm $^{2}$的前所未有的粒度的簇射子结构的第一研究。这些结果与不同强子物理模型下的Geant 4模拟结果进行了比较。它们对模拟代码提出了新的挑战，并为验证和改进高能物理探测器中强子相互作用的模拟提供了可能性。
Performance of the CMS electromagnetic calorimeter in pp collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV
本文报告了CMS电磁量能器在LHC Run 2期间13 TeV质子-质子对撞中的运行性能，通过改进校准与能量测量方法，在更严苛的高亮度条件下实现了与Run 1相当的能量分辨率。
Testing Hadronic Interaction Models using a Highly Granular Silicon-Tungsten Calorimeter
利用高粒度CALICE硅钨电磁量能器记录的数据，对强子相互作用进行了详细的研究。大约350，000个选定的带负电荷的π介子事件在2和10 GeV之间的能量进行了研究。Geant 4模拟工具包中的几个物理模型的预测与此数据进行了比较。一个合理的整体描述的数据进行了观察;蒙特卡罗预测的数据在20%以内，许多观测值更接近。最大的定量差异被发现在重建能量的纵向和横向分布。
Scintillators with Silicon Photomultiplier Readout for Timing Measurements in Hadronic Showers
硅光电倍增器的出现使得高能物理仪器的巨大进步成为可能，例如，通过允许构建具有集成到小闪烁体瓦片中的光子传感器的极颗粒强子量热计。直接耦合的SiPM到塑料闪烁体，而不使用波长偏移光纤，提供了一个快速的检测器响应，使这样的设备非常适合于精确的定时测量。我们已经构建了一个由15个这样的闪烁体瓦片读出的快速数字化仪与深缓冲区测量强子量能器中的信号的时间结构的设置。已经开发了专门的数据重建算法，其允许通过对记录的波形的详细分析来确定单个光子的到达时间，并且提供光子传感器的增益的自动校准。我们将讨论实验装置和数据分析。此外，我们将报告的第一个结果，在强子量能器与钨吸收剂，提供重要的约束的时间发展的强子簇射的模拟模型的发展。
Study of the interactions of pions in the CALICE silicon-tungsten calorimeter prototype
2007年在CERN SPS测试束上测试了ILC探测器的原型硅钨电磁量能器。数据收集与电子和强子束的能量范围为8至80 GeV。这里描述的分析集中在量热计中π介子的相互作用。CALICE计划的主要目标之一是验证可用于设计全尺寸探测器的蒙特卡罗工具。因此，在硅-钨量能器中的π介子的相互作用面临着GEANT 4模拟框架中实现的各种物理模型的预测。
Measurements of the Time Structure of Hadronic Showers in a Scintillator-Tungsten HCAL
对于需要精确时间戳的量热计应用，探测器中强子簇射的时间结构是一个至关重要的问题。这特别适用于CLIC的探测器概念，其中考虑使用具有钨吸收体的强子量热计来实现高水平的簇射遏制，同时满足严格的空间限制。在CLIC的2 GHz的束交叉频率相结合，在3 TeV的高强子背景从伽马-伽马强子过程中需要良好的时间戳的检测器。为了提供高粒度闪烁体-钨量能器中时间结构的首次测量，T3 B，一个专用的计时实验，被安装在CALICE WHCAL原型的最后一层后面，这是一个30层钨闪烁体量能器。T3 B由15个小型闪烁体单元组成，其中嵌入了硅光电倍增器，用快速数字化仪在2.4 us的时间窗口内读出，并提供信号时间结构的详细测量。离线数据重建使用在物理触发之间记录的噪声事件来执行自动增益校准，并且允许确定每个光子在光子传感器处的到达时间。的T3 B设置，它的校准和数据重建，以及第一次结果的时间结构的量热计的响应记录在欧洲核子研究中心PS面对Geant 4模拟使用不同的物理列表。
Test of a partly instrumented highly compact and granular electromagnetic calorimeter in an electron beam of 1 to 6 GeV
针对LUXE实验和未来正负电子对撞机，FCAL合作组开发了紧凑型硅-钨电磁量能器，并利用1-6 GeV电子束测试了部分仪器化的原型，展示了最小电离粒子校准和簇射发展，验证了该技术的可行性。
Status of the CALICE analog calorimeter technological prototypes
CALICE合作目前正在为未来的线性对撞机探测器开发电磁和强子量能器的工程原型。该检测器被设计用于基于粒子流的事件重建。特别是，量热计的电磁和强子簇射的个别重建和分离进行了优化。它们被认为是分别带有钨和钢吸收体的取样量热计。两种电磁量热计正在开发中，一种是基于硅的有源层，另一种是基于MPPC读出的闪烁体条带，允许高度颗粒化的读出。模拟强子量能器是基于同样由硅光电倍增器单独读出的叠片。多通道、自动触发的前端芯片集成在热量计的有源层中，旨在实现最低功耗（功率脉冲）。建造这些原型的目的是证明建造和操作具有完全集成的前端电子设备的探测器的可行性。这些原型的概念和工程状态报告在这里。
TARDIS Lab: infrastructure for characterization and assembly of highly granular silicon calorimeter modules for LUXE and future Higgs Factories
本文介绍了IFIC建立的TARDIS实验室，其为LUXE和未来希格斯工厂研发高粒度硅量能器，完成模块测试并取得低连接故障等成果，还规划了后续升级与生产里程碑。
Recent results of the technological prototypes of the CALICE highly granular calorimeters
CALICE协作正在进行高颗粒量热计的研发，重点是线性对撞机的探测器。这一贡献简要总结了最近的测试大规模的技术原型的硅钨电磁量能器和强子量能器具有气体介质或闪烁体与SiPM读出作为活性材料。
Development and characterization of a large area silicon pad array for an electromagnetic calorimeter
我们目前的研究和开发工作的第一个版本的6*6阵列的硅垫探测器，在印度进行，为拟议的前向量热计（FOCAL）的ALICE合作升级计划的一部分，在欧洲核子研究中心。主要的动机是开发一个大面积的硅垫阵列实现高能量物理实验的挑战性要求，如低漏电流，高击穿电压，并评估其性能作为原型硅钨（Si-W）电磁（EM）量能器中的有源层。为了实现这些目标，在班加罗尔的Bharat Electronics Limited，在4英寸高电阻率N型晶片上设计了一个36焊盘的硅传感器，其单个焊盘尺寸为1 cm 2。该传感器已被用于组装原型硅钨量热计，并成功地与高能粒子束测试。本文报道了大面积硅传感器的设计、研制及其在实验室用放射源和高能粒子束上的特性。
Initial performance assessment and calibration techniques of the production monolithic silicon pixel detector ASIC for the detection of electromagnetic showers of TeV energy in the FASER experiment at the LHC
FASER 实验开发了 W-Si 预簇射探测器以区分 TeV 量级紧密光子对，对基于 130 nm SiGe BiCMOS 技术的生产型单片硅像素 ASIC 的测试表明其核心组件运行正常，并提出了两种利用 ADC 值重建电荷的校准方法。
A MAPS-based Digital Electromagnetic Calorimeter for the ILC
介绍了一种基于单片有源像素传感器（MAPS）的硅钨电磁量能器的设计。在2007年7月已经制造了具有50x50 um2的像素大小的测试传感器。使用详细的三维电荷扩散算法进行物理传感器的模拟。进行传感器的物理研究，包括考虑到电荷共享、电荷收集效率、噪声和死区的数字化算法。发现电荷共享效应的影响是重要的，因此需要精确地测量。
Shower development of particles with momenta from 1 to 10 GeV in the CALICE Scintillator-Tungsten HCAL
轻子对撞机被认为是补充和扩展大型强子对撞机物理方案的备选方案。紧凑型直线对撞机（CLIC）是一个正在开发的$e^+e^-$对撞机，目标是质心能量高达3 TeV。为了在CLIC上进行实验，我们提出了一种带有钨吸收体的强子取样量能器。这种热量计提供足够的深度来容纳高能量簇射，同时允许周围螺线管的紧凑尺寸。在欧洲核子研究中心（CERN）建造了一个细粒度的量能器原型，它带有钨吸收板和闪烁体瓦，由硅光电倍增器读出。得到的结果与电子，π介子和质子的动量高达10 GeV的能量分辨率和簇射形状的研究。结果进行了比较，几个GEANT 4模拟模型，以评估相关的未来实验在CLIC的蒙特卡罗预测的可靠性。
Calorimeter-less gamma-ray telescopes: Optimal measurement of charged particle momentum from multiple scattering by Bayesian analysis of Kalman filtering innovations
目前正在开发新的伽马射线望远镜方案（硅晶片叠层、乳剂、气体探测器），以弥补康普顿望远镜和对产生望远镜之间的灵敏度差距。相对于费米LAT的钨/硅有源靶而言，较低的平均密度使大有效面积望远镜成为体积庞大的物体，因此，通过常规手段（量热计、磁谱仪、跃迁辐射探测器）测量光子能量对空间飞行任务的质量预算是一个挑战。我们提出了一个最佳的测量轨道动量的多个测量的角度偏转引起的多次散射在主动目标本身，使用贝叶斯分析的一系列卡尔曼滤波器应用到轨道的滤波创新。对于一个硅晶片堆叠望远镜，该方法产生了有意义的结果高达几个GeV/c。
Cluster time measurement with CEPC calorimeter
本文提出一种用于高颗粒度 ECAL 的簇射时间重建算法，在类 CE-E 及未来 Higgs 工厂构型下实现 EM 簇射 5～20 ps、强子簇射 80～160 ps 的 ToF 分辨率。
CALICE Si/W electromagnetic calorimeter prototype, first testbeam results
一个基于钨吸收体和采样单元的高粒度电磁量能器原型正在建造中，该采样单元配备有硅垫作为信号收集的敏感器件。完整的原型将总共有30层，由大约10000个1平方厘米的硅电池读出。第一个模块由14层组成，垂直入射时的辐射长度为7.2倍，总共有3024个1平方厘米的通道，最近用电子束进行了测试。我们描述了原型并讨论了一些初步的测试梁结果。
Design,fabrication and characterization of 8x9 n-type silicon pad array for sampling calorimetry
本文针对ALICE FoCal升级需求，设计并制备8×9 n型硅焊盘阵列，通过TCAD、IV/CV、LED、⁹⁰Sr及中子辐照测试验证其电学性能与抗辐照能力。
The Time Structure of Hadronic Showers in highly granular Calorimeters with Tungsten and Steel Absorbers
在粒子物理实验中，强子簇射的内禀时间结构影响强子量热计的计时能力和所需的积分时间，并取决于量热计的激活介质和吸收体。利用CALICE T3B实验（由15块小塑料闪烁体组成，用硅光电倍增器读出），在具有钨和钢吸收体的采样量热计中，以高的空间和时间分辨率，在统计的基础上测量了簇射的时间结构。结果进行了比较GEANT4（9.4补丁03版）模拟不同的强子物理模型。这些比较表明，使用高精度处理的低能量中子钨吸收剂的重要性，而所有考虑的模型的数据和模拟之间的整体良好的协议观察钢。
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