Commissioning of the ATLAS Liquid Argon Calorimeter
ATLAS液氩量热计的现场调试已经进行了三年。在此期间,通过频繁的校准运行,以及对大型宇宙μ子数据样本和2008年9月10日发生的少数束流飞溅事件的分析,它已经得到了充分的测试。这使得获得一组稳定的校准常数的第一次碰撞,并测量原位量热计的性能,被发现是在预期的水平。
2010-05-17 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Muon Trigger Selection
利用LHC数据对三能级ATLAS μ子触发器的性能进行了评价。仅使用基于硬件的1级触发器选择事件,以便调试并随后启用高级别触发器的(基于软件的)选择。研究的目的是选择提示μ子从J/μ子和减少非提示μ子污染已经进行。一个简单的概述如何μ子触发器的发展与增加的光度。
2010-09-30 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Inner Tracking Detector
在ICHEP08会议的这篇文章中,我们给出了ATLAS内部(跟踪)探测器的调试状态。
2008-10-20 physics.ins-det
Results from the Commissioning of the ATLAS Pixel Detector with Cosmic data
ATLAS像素探测器是欧洲核子研究中心大型强子对撞机上ATLAS实验的最里面的探测器。ATLAS硅像素探测器具有约8000万个读出通道,是一种高接受度、高分辨率、低噪声的跟踪设备。为了满足严格的轨道重建要求,像素检测器在带电轨道模式识别能力方面提供了所需的改进,它在很大程度上定义了ATLAS有效解析主顶点和次顶点以及执行发现新物理所必需的高效风味标记的能力。作为2007年7月安装在ATLAS的最后一个子系统,像素探测器成功地连接,调试和现场测试,同时满足了非常紧张的时间表,并准备在LHC的预计开启时获取数据。自2008年秋季以来,像素探测器已被包括在组合ATLAS探测器操作中,收集宇宙μ子数据。从像素探测器的安装和调试的细节,以及校准程序和收集的宇宙数据所获得的结果的细节,提出了与探测器状态的摘要。
2009-10-13 hep-ex physics.ins-det
Results from the commissioning of the ATLAS Pixel detector
ATLAS Pixel探测器是一种高分辨率、低噪声的硅基设备,旨在提供距离LHC束轴12 cm范围内的跟踪和顶点信息。它由大约8000万个像素通道组成,具有抗辐射前端电子设备,通过光纤连接到远离探测器的定制控制DAQ系统。在2007年6月成功安装探测器之后,2008年进行了密集的调试,与其他ATLAS子探测器一起记录了400,000多条宇宙射线轨迹。到年底,96%的探测器已经调整、校准,并以99.8%的跟踪命中效率和10 ^-10的噪声占用率获取数据。我们在这里提出的调试,校准和数据采集的结果,以及未来的性能与大型强子对撞机碰撞为基础的数据的前景。
2010-04-07 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Liquid Argon Calorimeters
介绍了一种ATLAS液氩量热计的调试研究。它包括一个相干噪声研究,电离脉冲形状预测的质量的测量,以及宇宙和单束信号的能量和时间重建分析。
2009-10-15 physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Electron and Photon Trigger Selection
LHC自2009年底启动以来,触发器调试工作正在如火如荼地进行。ATLAS触发器系统分为三个级别:基于硬件的第一级触发器,以及基于软件的第二级触发器和事件过滤器,统称为高级触发器(HLT)。最初,根据1级选择在线选择事件,运行HLT算法,但不拒绝任何事件。这是调试这些触发器以确保其正确运行并随后启用HLT选择的重要步骤。由于LHC亮度的增加和QCD截面的增大,这已成为从J/ $Ψ$、底、粲、W和Z衰变中选择轻子的重要步骤。本报告概述了电子和光子选择的触发性能。示出了与离线重建的在线选择变量的比较,以及与MC模拟的数据的比较,在该MC模拟上执行当前选择调谐。
2010-09-30 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Muon Spectrometer with Cosmic Rays
大型强子对撞机上的ATLAS探测器在2008年和2009年期间收集了数亿次宇宙射线事件。这些数据被用来调试μ子谱仪,并研究触发和跟踪室的性能,它们的对准,探测器控制系统,数据采集和分析程序。我们提出的相关参数,确定质量的μ子测量的性能。我们讨论了单个元件的效率,分辨率和噪声率,探测器响应和对准系统的校准方法,轨道重建效率和动量测量。结果表明,探测器的性能接近设计要求,μ子谱仪可以用于探测高能质子-质子碰撞产生的μ子。
2010-08-02 hep-ex physics.ins-det
The ATLAS Inner Detector commissioning and calibration
ATLAS内部探测器是一个复合跟踪系统,由硅像素、硅条和吸管组成,置于2 T磁场中。它的安装于2008年8月完成,探测器参与了用单个大型强子对撞机光束和宇宙射线进行的数据采集。介绍了探测器的初始运行、硬件调试和现场标定。跟踪性能已经用760万次宇宙射线事件进行了测量,这些事件是使用跟踪触发器收集的,并用模块化模式识别和拟合软件进行了重建。固有命中效率和跟踪触发效率接近100%。进行了电子和空穴的洛伦兹角测量、比能量损失校准和跃迁辐射开启测量。不同的对准技术已被用来重建检测器的几何形状。初步准直后,高动量径迹的横向碰撞参量分辨率为22.1 ± 0.9 μm,相对动量分辨率σp/p =(4.83 ± 0.16)\times 10-4 GeV-1 \times pT。
2010-06-07 hep-ex physics.ins-det
Integration and commissioning of the ATLAS Muon spectrometer
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)上的ATLAS实验目前正在等待记录2009年春季的第一次碰撞数据。其μ子谱仪的设计目标是实现10%pT(mu)= 1 TeV/c的动量分辨率。该谱仪由三个超导空芯环形磁铁组成的系统,并装有三层连续的漂移管室(阴极带室在极前区域)作为精密探测器。筒体中的电阻板室和端盖区域中的薄间隙室提供了快速触发系统。光谱仪在过去的一年里通过了重要的里程碑。最值得注意的里程碑是端盖μ介子室内层的安装,这是ATLAS探测器在ATLAS洞穴中下降的最后一个大部件。此外,在过去两年中,大多数μ介子探测器在地下实验洞穴中组装时都使用了宇宙射线。我们将报告我们的经验与精度和触发室,光谱仪对准系统,1级触发,和ATLAS数据采集系统。还将介绍利用磁场数据对μ子系统进行的全球性能测试结果。
2008-10-16 hep-ex physics.ins-det
Commissioning and Performance of the ATLAS Liquid Argon Calorimeters
ATLAS液氩量热计系统由一个电磁桶式量热计和两个端盖组成,端盖分别装有电磁量热计、强子量热计和前向量热计。整个热量计系统的建设已于2004年年中完成。该探测器已与LAr在标称高电压下运行,并完全配备了读出电子设备。为数据收集和处理开发了在线软件、监测工具和离线信号重建。已进行了广泛的测试与校准脉冲,并已行使所有182468通道的电子校准计划。自2006年8月以来,宇宙μ介子数据已收集与ATLAS探测器系统的其余部分作为ATLAS调试计划的一部分。将由宇宙射线沉积的能量重建的LAr信号与从测量的探测器参数和校准脉冲导出的预测进行比较。检查了具有足够宇宙μ子的区域内探测器响应的均匀性。根据以前的光束测试和蒙特卡罗模拟,ATLAS物理的LAr量热计的预期性能,也进行了总结。
2008-10-06 physics.ins-det
FASER Tracker Detector Commissioning, Installation, and Functionality
FASER(ForwArd Search Experiment)填补了其他径向排列的LHC实验的轴向盲点。它安装在距离ATLAS交互点480米处,沿着碰撞轴。FASER将寻找新的、长寿命的粒子,这些粒子可能隐藏在离开ATLAS的准直反应产物中。跟踪检测器是观测LLP信号的重要部件。FASER的跟踪站使用硅微带探测器来测量带电粒子的路径。这是FASER的最新论文之一“FASER实验的跟踪探测器”的摘要,该论文描述了跟踪探测器的功能、构造和测试。FASER目前安装在LHC中,准备进行数据收集。
2022-11-01 hep-ex physics.ins-det
ATLAS Detector Status and Physics Startup Plans
ATLAS探测器的状态前不久启动的LHC。概述了探测器调试的进展情况以及早期物理分析的计划。
2008-10-17 hep-ex physics.ins-det
Commissioning and installation of the new small-Diameter Muon Drift Tube (sMDT) detectors for the Phase-I upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer
作为ATLAS μ子谱仪的一部分,前置漂移管是精密漂移室,旨在提供出色的空间分辨率和高跟踪效率,与轨道角度无关。通过LHC和ATLAS实验的生命,该探测器已经证明它们可以在大面积上提供精确的跟踪。ATLAS μ子谱仪升级的目的是提高μ子触发效率,精确的μ子动量测量,并提高高亮度LHC运行期间μ子系统在高背景区域的速率能力。为了满足这些要求,提出的解决方案是基于小(15毫米)直径μ子漂移管室(sMDT)技术。新的探测器提供了大约一个数量级的更高的速率能力,并允许在μ子系统的桶内层安装额外的新的三重电阻板室(RPC)触发探测器。在2019/21 LHC关闭期间,正在进行桶内层升级的试点项目。为此,慕尼黑的马克斯-普朗克物理研究所建造了16个sMDT室,每个室的面积约为2.5 $m^{2}$。为了确保它们在实验中的正常运行,sMDT探测器必须在生产现场和在CERN交付后通过一系列严格的测试。在安装到ATLAS μ子谱仪后,μ子站将进一步接受宇宙射线测试和调试。作者将描述探测器的设计,质量保证和认证的路径,以及将提出的经验与室测试,集成程序和安装的μ子站在ATLAS实验。
2021-12-13 hep-ex physics.ins-det
Conceptualization, implementation, and commissioning of real-time analysis in the High Level Trigger of the LHCb experiment
LHCb是位于欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)的通用前向探测器。虽然最初是为了研究含有美夸克的强子而优化的,但探测器硬件和触发系统的性能好于预期,使LHCb能够对LHC产生的各种轻强子物种的粒子性质进行精确测量。这些轻强子种类的丰度,以及许多理论上有趣的衰变模式的大分支比,使得LHCb必须在实验的触发系统内进行大部分数据分析,也就是说实时进行。本文介绍了概念化,开发和调试的实时分析LHCb,最终在概念验证测量产生的第一批数据收集在运行II的LHC。它还描述了在这些第一次实时分析中所犯的错误,以及它们对LHCb和其他地方实时分析未来的影响。
2018-06-28 hep-ex physics.ins-det
The upgraded Pixel detector and the commissioning of the Inner Detector tracking of the ATLAS experiment for Run-2 at the Large Hadron Collider
大型强子对撞机(LHC)运行2将提供新的挑战,以跟踪和顶点重建更高的能量,更密集的射流和更高的速率。因此,ATLAS实验在HEP中构建了第一个4层像素检测器,安装了一个新的像素层,也称为可插入B层(IBL)。IBL是像素探测器的第四层,已于2014年5月安装在现有像素探测器和新的较小半径光束管之间的3.3厘米半径处。新的探测器是为应对高辐射和预期的占用而建造的,是3D传感器和CMOS 130 nm读出电子器件的首次大规模应用。此外,像素检测器还改进了新的服务区面板,以恢复在运行-1期间丢失的约3%的缺陷模块,以及新的光学读出系统,以更高的速度读出数据,同时在增加亮度的情况下运行时减少占用。作为探测器改进的补充,在LHC关闭的两年期间,对内部探测器轨道和顶点重建进行了许多改进。其中包括开发新技术以提高喷气机密集核心的性能,优化预期条件,以及软件活动,该活动导致处理每个记录事件所需的CPU时间减少三倍。
2016-08-28 hep-ex physics.ins-det
The Topological Processor for the future ATLAS Level-1 Trigger: from design to commissioning
大型强子对撞机的ATLAS探测器需要一个触发系统来有效地选择事件,以达到约400 Hz的可管理的事件存储速率。到2015年,LHC的瞬时光度将增加到3 × 10^34 cm-2s-1,这是ATLAS Trigger系统面临的前所未有的挑战。为了应对更高的事件发生率,并从物理学角度有效地选择相关事件,2015年后,一级触发机制将包括一个新的元素:拓扑处理器(L1 Topo)。目前由CERN开发的L1 Topo系统最初将由一个ATCA机箱和两个L1 Topo模块组成。高密度光电转换器(AVAGO miniPOD)将来自量热计和μ子探测器的高达1.6 Tb/s的数据驱动到两个高端FPGA(Virtex 7 -690)中,在约200 ns内进行处理。该设计已被优化,以保证良好的信号完整性的高速链路和低延迟的实时数据路径(RTDP)上的数据传输。L1 Topo以独立协议接收来自量热计和μ子探测器的数据,并将其处理为几种VHDL拓扑算法。这些算法执行几何切割,相关性和计算复杂的可观测量,如不变质量。这种拓扑切割的输出被发送到中央触发处理器。本演讲重点介绍L1 Topo的相关高密度设计特性,该特性允许使用普通PCB材料处理数百个光链路(每个高达13 Gb/s)。L1拓扑原型进行相关的测试结果,以表征高速链路的延迟(眼图,误码率,余量分析)和逻辑资源利用率的算法进行了讨论。
2014-06-17 hep-ex physics.ins-det
Performance of the CMS Level-1 Trigger during Commissioning with Cosmic Ray Muons
CMS Level-1触发器在2008年数据采集运行期间用于选择宇宙射线μ子和LHC束事件,并估计探测器噪声水平。本文介绍了所使用的触发组件,执行的算法,和触发同步。使用扩展的宇宙射线运行的数据,μ子,电子/光子,喷流触发器已被验证,并评估其性能。发现有效性高,分辨率良好,速率符合预期。
2010-03-01 physics.ins-det
Commissioning of the CMS High-Level Trigger with Cosmic Rays
CMS高级触发器(HLT)负责确保高效、高质量地记录具有潜在感兴趣事件的数据样本。本文给出了一个概述的HLT,并侧重于它的调试使用宇宙射线。提出了所部署的触发器的选择,并讨论了将触发事件在线分组到流和主数据集中。在线和离线的数据质量监测工具的HLT的描述,和μ子HLT算法的操作性能进行了审查。HLT选择所需的平均时间及其对检测器和操作条件的依赖性。HLT表现可靠,有助于提供大型数据集。该数据集已被证明对于理解触发器和CMS实验的整体性能非常宝贵。
2010-01-19 physics.ins-det
Development and commissioning of the Timing Counter for the MEG Experiment
MEG(Mu to Electron Gamma)实验的定时计数器被设计为在寻找衰变$μ^+ \rightarrow e^+γ$的过程中传递触发信息并精确测量$e^+$的定时。它是磁谱仪的一部分,中心是$μ^+$衰变靶。它由两个扇区的上游和下游的目标,每个有两层:内一个由APD读出的触发和跟踪重建的反射纤维制成,外一个由PMT读出的触发和时间测量的反射条组成。文中介绍了探测器的设计准则、获得的性能和调试情况。
2012-02-04 hep-ex physics.ins-det
Readiness of the ATLAS Experiment for First Data
ATLAS探测器是LHC的实验之一,将探测14 TeV的高能质子碰撞。2005年,在安装探测器的同时,探测器的调试工作已经开始,目前仍在进行中。到目前为止所获得的数据对应于2008年9月单束的噪声运行、宇宙μ子事件和束背景事件。我们目前的检测器和性能测试结果在调试过程中获得的状态。
2009-07-02 physics.ins-det
The ALICE EMCal L1 trigger first year of operation experience
大型强子对撞机的ALICE实验配备了电磁量能器(EMCal),旨在增强其对射流、光子和电子的测量能力。此外,EMCal能够触发具有中心依赖能量阈值的射流和光子。在2010年投入使用后,EMCal 1级(L1)触发器于2011年被正式批准用于物理数据采集。在描述了L1硬件和触发算法之后,回顾了质子和重离子束的调试和第一年的运行经验。此外,升级到原来的L1触发器设计的细节。
2012-11-27 hep-ex physics.ins-det
The ATLAS Trigger System
University of Trieste(的里雅斯特大学);INFN Trieste, Gruppo Collegato di Udine(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部、乌迪内联合小组);CERN(欧洲核子研究中心)
本文介绍ATLAS触发系统在Run-3中的升级与性能,用于降低事件率以支持离线分析,并促进高精度测量和新物理研究。
2026-03-12 hep-ex physics.ins-det
Cosmic Ray Muons Timing in the ATLAS Detector
在这次演讲中,我将讨论量热计计时在探测器调试和寻找新物理学中的应用。特别是我提出了真实的和模拟的宇宙射线μ介子的数据结果的ATLAS瓷砖量热计系统。分析表明,几个探测器的错误,如不完善的校准可以发现。我还演示了使用ATLAS瓦量热计在抑制宇宙射线假失踪的横向能量在寻找超对称性的优良的时间分辨率。
2009-09-07 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS tau trigger during 2011 data taking period
许多超越标准模型的物理模型都预言了τ轻子的产生率会增加。因此,强子衰变的τ轻子在LHC寻找新物理中起着重要作用。通过触发它们,ATLAS的发现能力可以大大增强许多超越标准模型的搜索。在这篇文章中,我们简要介绍了ATLAS tau触发系统,并在2011年期间证明了其稳健性和可靠性。
2011-12-28 hep-ex physics.ins-det
Operation of the ATLAS trigger system in Run 2
大型强子对撞机的ATLAS实验采用两级触发系统,从40 MHz的初始束流穿越率开始,以1 kHz的平均速率记录物理碰撞的数据。在LHC Run 2(2015-2018)期间,ATLAS触发系统通过适应遇到的各种运行条件,以出色的性能和灵活性成功运行,对ATLAS Run-2物理计划至关重要。对于质子-质子运行,触发菜单中包含约1500个单独事件选择,该菜单指定了用于数据采集的物理签名和选择算法,以及分配的事件速率和带宽。触发菜单必须反映给定数据收集周期的物理目标,同时考虑到LHC的瞬时光度以及ATLAS探测器读数、在线处理场和离线存储的限制。本文件讨论了运行2中标称质子-质子数据采集期间ATLAS触发系统的操作,并提供了特殊数据采集运行的示例。介绍了软件验证、运行2期间触发选择算法的演变、触发系统和数据质量的监测以及触发配置等方面。
2020-10-08 hep-ex physics.ins-det
The Performance and Development of the Inner Detector Trigger Algorithms at ATLAS for LHC Run 2
升级到ATLAS触发器的LHC运行2,包括新重新实现的跟踪算法的设计和性能的描述。剖析基础设施,构造提供及时的反馈,从优化过程中描述,包括用于监控相对性能的改进,因为代码的发展方法。在LHC运行2中收集的第一批数据上的触发器的性能。
2015-11-03 hep-ex physics.ins-det
The Phase-1 Upgrade of the ATLAS Level-1 Endcap Muon Trigger
对于运行3(从2021年开始),LHC的瞬时光度将显著增加到当前值的1.5倍,这将导致收集到更大的统计数据,并增强对新物理的敏感性。ATLAS Level-1端盖μ子触发器的第1阶段升级对于保持运行3的物理验收至关重要。描述了一种新的触发逻辑,用于与磁场内外的探测器重合,并显示其可将触发率降低至低于运行3中所需的水平。一个新的触发板,NSL,整合所有的信息,从各种探测器,已被开发,并成功地证明了新的逻辑在FPGA上的实施。
2018-06-24 hep-ex physics.ins-det
The RPC-based proposal for the ATLAS forward muon trigger upgrade in view of super-LHC
目前的ATLAS前向μ子探测器的最里面的站需要升级为超级LHC。我们提出了一种替代方案,用一个三明治探测器组成的几层小半径的连续漂移管室(sMDT)的精确跟踪测量和两个站的多间隙电阻板室(mRPC)的触发目的。我们描述了升级后的探测器的布局和触发策略。为了满足超级LHC的要求,需要对ATLAS桶区使用的RPC进行一些修改。已经对所提出的mRPC定时分辨率、空间分辨率和速率能力进行了各种研究。
2012-10-25 hep-ex physics.ins-det
The CMS High Level Trigger: Commissioning and First Operation with LHC Beams
CMS实验将收集大型强子对撞机(LHC)提供的质子-质子碰撞的数据,质量中心能量高达14 TeV。CMS触发系统的设计是为了应对前所未有的亮度和LHC束流交叉率高达40 MHz。独特的CMS触发架构仅采用两个触发电平。1级触发器使用定制电子器件实现。高级触发器是在一个大型的商用处理器集群过滤器群上实现的。触发菜单已经开发用于探测器校准和CMS物理程序的实现,在启动LHC操作时,以及用于具有更高亮度的操作。为10^{32}cm{-2}s{-1}的早期瞬时亮度开发的一个完整的多用途触发菜单已经在HLT系统中在实际在线运行条件下进行了测试。所需的计算能力,需要处理没有死区时间的最大HLT输入速率为50 kHz,预期在启动时,已被测量,使用最新的商用处理器。过滤器农场已经配备了720个这样的处理器,提供的计算能力至少比启动时预期所需的大两倍。全面的触发和数据采集系统与宇宙μ子运行的调试结果的报告。触发器的性能与大型强子对撞机循环质子束,在2008年9月交付的操作过程中,概述和第一个结果显示。
2009-05-05 physics.ins-det
The Upgrade of the ATLAS Electron and Photon Triggers towards LHC Run 2 and their Performance
电子和光子触发涵盖从5 GeV到几个TeV的横向能量是必不可少的信号选择在各种各样的ATLAS物理分析研究标准模型过程和寻找新的现象。例如,包括轻子和光子在内的末态在希格斯粒子的发现和测量中发挥了重要作用。专用触发器还用于收集校准、效率和伪率测量的数据。ATLAS触发系统分为基于硬件的(1级)和基于软件的高级触发器(HLT),这两个系统都在大型强子对撞机长期关闭期间进行了升级,为2015年的数据采集做准备。不断增加的亮度和更具挑战性的堆积条件以及更高的质心能量要求优化每个级别的触发选择,以控制速率并保持高效率。为了提高性能,在HLT中引入了多变量分析技术。ATLAS电子和光子触发器及其性能的演变,包括从LHC运行2操作的早期的初步结果。
2015-11-01 hep-ex physics.ins-det
A Highly Selective First-Level Muon Trigger With MDT Chamber Data for ATLAS at HL-LHC
高度选择性的触发器是必不可少的物理方案的ATLAS实验在HL-LHC的瞬时光度将是大约一个数量级大于LHC的瞬时光度运行1。由于电阻板和薄间隙触发室的中等动量分辨率,第一级μ子触发率由低于标称触发阈值的低动量μ子主导。使用精密μ子漂移管室的数据进行触发决策,可以充分降低HL-LHC的高触发率。这需要实现快速MDT读出链和具有至多6微秒的延迟的快速MDT轨道重构算法。快速读出链的硬件演示器已在CERN伽马辐照设施的HL-LHC操作条件下成功测试。在快速触发处理器上实现了快速航迹重建算法。
2016-04-26 hep-ex physics.ins-det
Development and test of a mini-Data Acquisition system for the High-Luminosity LHC upgrade of the ATLAS Monitored Drift Tube detector
包括ASIC和FPGA板在内的新的前端电子设备正在为ATLAS的漂移管(MDT)探测器开发,以处理高亮度LHC运行中预期的大数据速率和恶劣环境。一个移动数据采集(miniDAQ)系统的设计,以执行这些前端电子集成测试。此外,它还将用于96个小半径MDT(sMDT)室的地面调试,并用于在现有ATLAS MDT室上集成和调试新的前端电子设备。本文详细介绍了miniDAQ硬件和固件。miniDAQ系统也被用来读出新的前端电子sMDT原型室使用宇宙μ子和获得的结果显示。
2022-05-26 physics.ins-det
Surface Commissioning and Performance of the sMDT Muon Chambers for the ATLAS HL-LHC Upgrade
University of Michigan(密歇根大学);Max Planck Institute for Physics(马克斯·普朗克物理研究所);Tufts University(塔夫茨大学);Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Michigan State University(密歇根州立大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本文报告了ATLAS HL-LHC升级中102个sMDT缪子腔室在CERN的表面调试,验证了其低泄漏率、低暗电流、低噪声及高效率和空间分辨率,满足并超过设计要求。
2026-09-14 physics.ins-det
Performance of the upgraded PreProcessor of the ATLAS Level-1 Calorimeter Trigger
ATLAS Level-1量热仪触发器的预处理器通过数字化、同步和校准从ATLAS量热仪发送的模拟触发信号来准备这些信号,以重建横向能量沉积,然后将其用于进一步处理以识别事件特征。在2013年至2014年LHC第一次长时间关闭期间,预处理器的核心组件多芯片模块被升级版本所取代,这些升级版本采用现代ADC和FPGA技术,以确保在LHC运行2的高堆积环境中获得最佳性能。本文介绍了新的多芯片模块的特点,以及对信号处理的改进。
2020-11-12 hep-ex physics.ins-det
Development of a Highly Selective First-Level Muon Trigger for ATLAS at HL-LHC Exploiting Precision Muon Drift-Tube Data
高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)将提供一个独特的机会来探索物理学的本质,超越强和电弱相互作用的标准模型。高度选择性的第一级触发器对于HL-LHC的ATLAS实验的物理方案至关重要,其中瞬时光度将超过LHC Run 1的瞬时光度约一个数量级。ATLAS第一级μ子触发率主要由低动量μ子控制,这是因为RPC和TGC触发室的中等动量分辨率而被接受的。利用精密μ子漂移管(MDT)室的数据进行一级触发决策,可以克服这一局限性。这需要将MDT命中连续快速传输到检测器外触发逻辑和快速跟踪重建算法。μ子触发率的减少,可实现与建议的新的触发概念,一种新的快速跟踪重建算法的性能,和第一个硬件演示的方案与μ子测试束数据在欧洲核子研究中心伽马辐照设施进行了讨论。
2017-01-31 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS Tau and Missing Energy triggers with 7 TeV proton proton collisions at the LHC
利用2010年春季在大型强子对撞机(LHC)上收集的{ \surd }s = 7 TeV质子-质子碰撞的数据,对ATLAS tau和丢失能量触发器的性能进行了研究。对tau和缺失横向能量触发的数据和蒙特卡罗模拟进行了比较。以及丢失的横向能量触发量与其离线重建的对应量之间的比较。Tau触发结果与来自蒙特卡罗模拟的预测比较良好。τ簇射形状的数量观察到轻微的偏差。目前正在研究造成这种差异的可能来源,例如对潜在事件的模拟。通过事件滤波器重建的缺失横向能量与离线结果具有良好的相关性。此外,碰撞数据和蒙特卡罗模拟的结果之间有很好的协议。
2010-10-05 hep-ex physics.ins-det
ATLAS Pixel Detector: Operational Experience and Run-1 to Run-2 Transition
ATLAS实验的像素探测器在LHC的整个运行期间表现出了优异的性能。利用长时间关闭的优势,探测器从实验中取出并带到地面,为其配备新的服务区面板,修复模块并简化新的最内层,即可插入B层(IBL)的安装。概述了运行经验,像素探测器和IBL项目的翻新,以及在其建设,集成和调试的经验。
2015-05-20 hep-ex physics.ins-det
Hardware-based Tracking at Trigger Level for ATLAS: The Fast TracKer (FTK) Project
物理碰撞在13 TeV预计在LHC与平均40-50质子碰撞每束交叉在标称条件下。触发级跟踪是在高堆积条件下控制速率同时保持相关物理过程的良好效率的重要工具。Fast TracKer是ATLAS探测器触发器升级的组成部分。对于通过1级触发器的每个事件(最大速率为100 kHz),FTK从硅探测器的所有通道接收数据,为高电平触发器提供跟踪信息,以确保选择对堆积具有鲁棒性。FTK执行基于硬件的轨道重建,使用基于使用定制芯片的关联存储器,设计用于以非常高的速度执行模式匹配。它在低分辨率(道路)下找到候选轨迹,这些轨迹是FPGA完成的全分辨率轨迹拟合的种子。将介绍FTK系统的概述,重点是模式匹配过程。此外,预期的性能和ATLAS触发系统内的FTK集成将进行讨论。
2015-12-17 hep-ex physics.ins-det
Performance and Quality Control of a Radiation-Hard 12-bit 40 MSPS ADC for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter Trigger Readout Electronics Phase-I Upgrade at the LHC
为欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机ATLAS液氩量能器的触发读出电路第一阶段升级设计了一个抗辐射的四通道12位40 MSPS流水线模数转换器(ADC)。定制设计的最终版本,在商业130 nm CMOS工艺制造,提出并发现,以满足系统的模拟性能和辐射耐受性的要求。描述了17200 ADC的质量控制程序,并给出了结果。
2020-03-06 hep-ex physics.ins-det
Upgrade of the ATLAS Muon Trigger for the SLHC
在大型强子对撞机上进行的ATLAS实验的外壳由环形空心磁铁系统组成,以便精确测量μ子的横向动量p $_T$,这在许多物理通道中是有趣的物理过程的标志。为了精确确定μ子动量,使用具有高位置精度的漂移管室(MDT),而为了快速识别μ子轨道,使用具有高时间分辨率的室,其能够选择高于预定义p $_T$阈值的μ子用于ATLAS触发系统的第一级(1级触发)。当大型强子对撞机的亮度将在大约十年后升级到目前标称值(SLHC)的4-5倍时,ATLAS Level-1触发系统的选择性将必须改进,以应对100 kHz的最大允许触发率。对于ATLAS μ子谱仪的1级触发,这意味着单个μ子的p $_T$阈值的增加。然而,由于触发室的空间分辨率有限,对~20 GeV/c以上的径迹的选择性不足以有效降低1级速率。我们描述了如何在MDT精密腔室中测量的轨道坐标可用于决定性地提高高动量轨道的选择性。还将讨论由此导致的延迟增加。
2010-10-31 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS RPC detector and Level-1 muon barrel trigger at $\sqrt{s}=13$ TeV
大型强子对撞机(LHC)上的ATLAS实验采用了由一级硬件触发器(L1)和基于软件的高级触发器组成的触发系统。L1 μ子触发系统选择μ子候选者,将它们分配给正确的LHC束流交叉,并将它们分类为六个横向动量阈值类之一。L1 μ子触发系统使用连续板室(RPC)在ATLAS探测器的中心(桶)区域产生μ子诱导的触发信号。ATLAS RPC布置在六个同心层中,并在弯曲功率为1.5至5.5 Tm的环形磁场中工作。RPC探测器由约3700个气体体积组成,总表面积超过4000 m2 $^2$。本文报告了RPC探测器和L1 μ子桶触发器的性能,使用ATLAS实验在2018年以13 TeV的质心能量记录的60.8 fb $^{-1}$质子-质子碰撞数据。利用$Z$玻色子衰变为μ子对的方法研究了探测器和触发器的性能。RPC探测器的响应,效率和时间分辨率的测量报告。测量的L1 μ介子桶触发效率和速率,以及测量的μ介子候选人的选定样品的属性。RPC电流,计数率和平均雪崩电荷的测量使用零偏置碰撞。最后,RPC探测器的响应和效率进行了研究,在不同的高电压和前端的阈值设置,以外推探测器响应预期的高亮度LHC的高亮度。
2021-07-28 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the CMS High Level Trigger
CMS实验将收集大型强子对撞机(LHC)提供的质子-质子碰撞的数据,质量中心能量高达14 TeV。CMS触发系统的设计是为了应对前所未有的亮度和LHC束流交叉率高达40 MHz。独特的CMS触发架构仅采用两个触发电平。1级触发器使用定制电子设备实现,而高级触发器(HLT)基于在大型商用处理器集群(事件过滤器农场)上运行的软件算法。我们目前的CMS高电平触发系统的主要功能,在2008年9月开始的LHC光束操作。详细讨论了HLT系统在在线环境下用蒙特卡罗模拟数据进行的验证和在宇宙射线数据采集活动中的调试。我们的结论与事件发生前的2008年9月19日的第一次循环LHC光束的HLT操作的描述。
2009-08-07 physics.ins-det
Real time data analysis with the ATLAS Trigger at the LHC in Run-2
ATLAS探测器的触发选择能力已显着增强的LHC运行-2,以应付更高的事件率和大量的同时相互作用(堆积)每质子束交叉。一个新的硬件系统,旨在分析实时事件拓扑的水平-1在2017年全面投入使用。预计将于2018年实时使用的基于硬件的轨道重建系统旨在以其全输入速率向高级软件触发器提供轨道信息。高级触发器选择主要依赖于类似离线的重建技术,并且在某些情况下依赖于多变量分析方法。尽管2017年下半年LHC运行突然发生变化,导致堆积增加,因此触发算法的CPU使用率也增加,但由于触发系统的鲁棒性和冗余性,以及与LHC和其他实验一致的调平光度方案的使用,在线运行的触发器组(所谓的触发菜单)只进行了微小的修改。本报告简要而全面地回顾了ATLAS触发系统在2017年的实时性能。将考虑触发器的最相关参数(收集信号的效率和输出数据速率)以及在高级触发器CPU群上实时运行的算法的某些方面的细节。
2020-09-17 hep-ex physics.ins-det
Global Trigger Technological Demonstrator for ATLAS Phase-II upgrade
在LHC的ATLAS探测器将经历一个主要的第二阶段升级的高亮度LHC。这次升级影响到所有主要的ATLAS系统,包括触发器和数据采集系统。作为0级触发器系统的一部分,全局触发器使用全粒度热量计单元来执行算法,细化触发器对象并应用拓扑要求。全球触发器使用全球通用模块作为其设计的构建块。为了实现高输入和输出带宽以及强大的处理能力,全球通用模块将承载最先进的FPGA和光学模块。为了评估以高数据速率(高达28 Gb/s)运行的新一代光模块和FPGA,设计并测试了全球触发技术演示板。该板的主要硬件模块是Xilinx Virtex Ultrascale+9 P FPGA和一些光学模块,包括高速Finisar BOA和Samtec FireFly模块。已对分别以25.65和27.58 Gb/s运行的Finisar BOA和Samtec FireFly光模块进行了长期链路测试。成功的结果表明,良好的性能的光模块与FPGA通信时,已获得。本文提供了一个硬件概述和测量结果的技术演示。
2020-10-15 hep-ex physics.ins-det
Design and Evaluation of LAr Trigger Digitizer Board in the ATLAS Phase-I Upgrade
LHC升级计划在2021年至2023年的运行3期间提高瞬时光度。ATLAS液氩(LAr)量热计触发读出电子设备的第一阶段升级将在2019-2020年LHC第二次长时间关闭期间安装。在这次升级中,引入了所谓的超级单元,以从LAr量热计向1级触发处理器提供更高粒度、更高分辨率和纵向簇射形状信息。一个新的LAr触发数字化板(LTDB)将操纵和处理320个通道的超级细胞信号,并通过40个光纤链路将其传输到后端,在后端数据被进一步处理并传输到触发处理器。五对双向GBT链路用于ATLAS TDAQ系统中前端链路交换(FELIX)的慢速控制。LTDB还通过新的基准面将64个求和的模拟信号输出到当前塔构建器板。开发了一个测试系统,对LTDB的所有功能进行测试,并进行性能测量。设计了一个后端PCIe卡,该卡具有与ATLAS触发、时间和控制系统接口的电路。它可以控制注入信号的产生到LTDB的性能测试。它还配置和校准LTDB上的所有ASIC。
2018-06-22 hep-ex physics.ins-det
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
Development of a resource-efficient FPGA-based neural network regression model for the ATLAS muon trigger upgrades
本文报道了一种资源高效的基于FPGA的神经网络回归模型的发展,在未来的硬件μ子触发系统的ATLAS实验在大型强子对撞机(LHC)的潜在应用。有效的实时选择μ子候选是ATLAS物理方案的基石。随着计划中的ATLAS对高亮度LHC的升级,将安装一个全新的基于FPGA的硬件μ子触发系统,该系统将在10 $μs$延迟窗口内处理全部μ子探测器数据。计划用于此次升级的大型FPGA设备应该有足够的备用资源,以允许部署机器学习方法,以改进μ子候选者的识别和寻找新的奇异粒子。我们的神经网络回归模型有望提高拒绝的主要来源的背景触发事件在中央探测器区域,这是由于μ子候选人具有低横动量。该模型在FPGA中使用157个数字信号处理器和大约5,000个查找表来实现。当使用320 MHz时钟频率在FPGA器件中实现时,模拟的网络延迟和死区时间分别为122和25 ns。还开发了另外两种FPGA实现,以研究设计选择对资源利用率和延迟的影响。我们的FPGA实现的性能参数完全符合未来μ子触发系统的要求,因此为ATLAS实验未来的数据采集部署机器学习方法提供了可能性。
2023-02-10 hep-ex physics.ins-det
The updated ATLAS Jet Trigger for the LHC Run II
在目前的关闭之后,LHC即将恢复运行,进入新的数据采集期,届时它将以更高的光度、事件率和质心能量运行。新的条件将对ATLAS在线触发重建和选择系统施加更苛刻的约束。为了应对这种增加的限制,ATLAS高级触发器,放置在第一个基于硬件的1级触发器之后,已经通过合并两个先前分离的基于软件的处理级别进行了重新设计。在新的联合处理层中,算法在相同的计算节点上运行,从而共享资源,最小化从检测器缓冲器的数据传输,并增加算法的灵活性。喷流触发软件选择包含高横向动量强子喷流的事件。它需要最佳的射流能量分辨率,以帮助拒绝压倒性的背景,同时保持良好的效率,为感兴趣的射流。特别是,这需要在ATLAS热量计中对三维能量沉积进行CPU密集型重建,以用作射流查找算法的基本输入。为了允许这种昂贵的重建步骤,开发了部分检测器读出方案,其有效地抑制了量热计的低活性区域并显著减少了所需的资源。本文介绍了射流触发器软件的总体结构及其物理性能。然后,我们专注于详细研究的算法的时间和性能的影响,全部和部分量热计读出计划。最后,我们展望了下一个大型强子对撞机数据采集期的喷气触发计划。
2018-01-30 hep-ex physics.ins-det
Summary of the trigger systems of the Large Hadron Collider experiments ALICE, ATLAS, CMS and LHCb
本白皮书综述了大型强子对撞机(LHC)实验ALICE、ATLAS、CMS和LHCb的触发系统,介绍其通用原理、最新进展及高亮度升级所需的新触发范式。
2024-07-24 hep-ex physics.ins-det
Performance of a First-Level Muon Trigger with High Momentum Resolution Based on the ATLAS MDT Chambers for HL-LHC
高选择性的第一级触发器对于充分利用高亮度LHC(HL-LHC)ATLAS实验的物理潜力至关重要。提出了一种新的μ子触发级的概念,该级采用精密监测漂移管(MDT)室,以显著提高第一级μ子触发的选择性。它基于现有MDT室的所有三层中的快速轨道重建,通过将第一级触发延迟延长至6微秒和HL-LHC更高的整体触发率所需的新MDT读出电子设备来实现。来自$pp$ -碰撞在$\sqrt{s} = 8\,\mathrm{TeV}$的数据被用来研究最小μ子横向动量分辨率,可以使用MDT精密腔室获得,并估计分辨率和效率的MDT为基础的触发。在所研究的所有扇区中发现分辨率优于$4.1\%$。在这种分辨率下,阈值为$18\,\mathrm{GeV}$的第一级触发器对于横向动量在桶中高于$24\,\mathrm{GeV}$且在端盖区域中高于$20\,\mathrm{GeV}$的μ子变得完全有效。
2015-11-30 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS muon triggers in Run 2
利用2015-2018年在大型强子对撞机运行2中收集的质子-质子($pp$)和重离子(HI)碰撞数据评估了ATLAS μ子触发系统的性能。它主要是使用事件包含一对介子从$Z$玻色子的衰变,以涵盖25 GeV和100 GeV之间的中间动量范围进行评估。总的来说,单μ子触发器的效率在桶区域中约为68%,在端盖区域中约为85%。利用$J/ψ$介子、$W$玻色子和顶夸克衰变产生的μ子扩展了确定效率的$p_{\text{T}}$范围。在HI碰撞数据的性能进行了测量,并显示出良好的协议与$pp$碰撞中获得的结果。μ子触发器显示出均匀和稳定的性能,与详细模拟的预测吻合良好。具有运动学选择的专用多μ子触发器为美容,夸克和低质量物理学研究提供了支柱。这些触发器的设计,演变和性能进行了详细讨论。
2021-01-08 hep-ex physics.ins-det
ATLAS hardware-based Endcap Muon Trigger for future upgrades
LHC预计将在2022年至2024年的第三次运行中将其质心能量从13 TeV增加到14 TeV。在运行3之后,计划对高亮度LHC(HL-LHC)计划进行升级,并将于2027年开始运行,将瞬时亮度提高到其标称亮度的5.0 - 7.5倍。计划对ATLAS触发系统进行持续升级,以应对高事件率并保持物理接受度。在运行3之前的长关机期间,将安装新的探测器以提高触发性能。从运行3中引入了新的触发逻辑,结合了位于磁场外部的探测器和安装在磁场内部的新探测器的信息,以降低触发率。为了处理来自各种探测器的数据,开发了一种新的触发处理器板,并介绍了其设计。在HL-LHC的升级过程中,计划对第一级硬件部分的触发和读出系统进行升级。全粒度信息将被传输到触发处理器板,这使得在基于硬件的系统中能够进行更像离线的轨迹重建。为了处理全粒度信息并执行基于硬件的航迹重建,触发处理器板将实现具有数百对收发器和巨大存储器资源的FPGA。还将介绍运行3和HL-LHC中基于硬件的端盖μ子触发器的预期性能。
2020-10-22 hep-ex physics.ins-det
Hardware Implementation of a Fast Algorithm for the Reconstruction of Muon Tracks in ATLAS Muon Drift-Tube Chambers for the First-Level Muon Trigger at the HL-LHC
高亮度大型强子对撞机将提供一个独特的机会来探索物理学的本质,超越强相互作用和电弱相互作用的标准模型。高度选择性的第一级触发器是必不可少的物理方案的ATLAS实验在HL-LHC的瞬时光度将超过LHC运行1瞬时光度几乎一个数量级。ATLAS第一级μ子触发率主要由低动量μ子控制,这是由于电阻板和薄间隙触发室的中等动量分辨率而选择的。这种限制可以通过在第一级触发决策中包括精密μ子漂移管(MDT)室的数据来克服。这需要MDT命中到检测器外触发逻辑的快速连续传输以及在触发逻辑中执行的快速跟踪重建算法。为了证明在大约3~ $μ$ s的短的可用第一级触发延迟内重建MDT室中的轨迹的可行性,我们在Xilinx Zynq FPGA的ARM Cortex A9微处理器上实现了种子Hough变换,并使用CERN的伽马辐照设施中记录的测试束数据研究了其性能。我们可以证明,通过使用ARM处理器的Neon单指令多数据引擎并行执行4个浮点运算,可以满足具有挑战性的延迟要求。
2018-03-11 hep-ex physics.ins-det