The readout supervisor firmware for controlling the upgraded LHCb detector and readout system
2019年，CERN的LHCb实验将进行重大升级，其探测器电子设备和整个读出系统将被更换。目标是在40 MHz的LHC全频率下读出所有事件，达到约40 Tb/s的总数据速率。在这种情况下，开发了一种新的定时，触发和读出控制系统：其主要任务是集中分配时钟，定时信息并同步读出系统中的所有元素：从最后的前端ASIC到要存储的事件的构建。定时和读出控制系统的核心是一个VHDL固件核心，该固件核心现已完成，目前正在升级的子探测器的测试台和测试梁中使用，用于其初始调试阶段。这样的固件核心能够生成所有必要的过程以保持所有读出元件与LHC聚束交叉的同步，并且它能够生成用于校准或测试目的的异步命令。它还能够通过使用通用和完全可配置的方法来适应特定的配方以处理不同的运行条件。在本文中，这样的固件背后的哲学和实施进行了详细描述，提出特别强调的实时逻辑过程，以满足升级LHCb探测器的同步和读出控制的要求。
2018-06-25 physics.ins-det
Radiation Tolerance of the LHCb Outer Tracker: in the Lab and in the Forward Region at the LHC
研究揭示LHCb OT因Araldite AY103-1释气污染在中等辐照下产生阳极丝绝缘层和增益损失，并给出冲洗、加氧及高压清除等缓解措施与原位性能结果。
2024-04-09 physics.ins-det
An optical readout for a fibre tracker
本文对16和64通道光电倍增管耦合到放大光纤的性能进行了测试。该器件对单个光电子敏感，在高达100高斯的磁场下几乎没有增益损失，并且具有适度的光学串扰。最大通道间增益变化对于16通道版本达到因子2，对于64通道PM达到因子4。测量和模拟表明，光电倍增管非常适合光纤跟踪器中的光探测。
1997-09-01 physics.ins-det
Potential Upgrade of the CMS Tracker Analog Readout Optical Links Using Bandwidth Efficient Digital Modulation
先进的数字通信方案在CMS跟踪器读出光链路的未来升级中的潜在应用目前正在CERN进行研究。我们的实验表明，多Gbit/s的数据速率是可能的，在目前的40 MSamples/s的模拟光链路采用类似的技术，在ADSL。该概念涉及使用一个或多个数字调制的正弦载波，以便有效地利用可用带宽。
2010-04-27 physics.ins-det
Performance of the LHCb Outer Tracker
LHCb外跟踪器是一种气体探测器，覆盖面积为5x 6 m2，具有12个双层吸管。探测器及其服务与调试和校准程序一起描述。基于2010 - 2012年LHC首个运行周期的数据，介绍了LHC读出电子学的性能以及单次命中分辨率和效率。在吸管的中央一半中检测命中的效率估计为99.2%，并且位置分辨率被确定为大约200 μ m。外跟踪器在最热区域接受了相当于0.12 C/cm的剂量，未观察到增益退化或其他老化效应的迹象。
2014-01-22 physics.ins-det
Readout Electronics Tests and Integration of the ATLAS Semiconductor Tracker
半导体跟踪器（SCT）与像素探测器和过渡辐射跟踪器（TRT）一起构成了大型强子对撞机ATLAS实验的中央跟踪系统。它由单面微带硅传感器组成，通过基于DMILL技术的二进制ASIC读出，数据通过抗辐射光纤传输。在概述SCT探测器布局和读出系统之后，介绍了大尺度结构的最后阶段组装以及与TRT的集成。重点是通过不同的集成阶段，包括检测器控制和数据采集系统的整体SCT检测器系统的电气性能。
2007-02-28 physics.ins-det
Setup for testing LHCb Inner Tracker Modules
LHCb实验的内部跟踪器是一个硅微带探测器，由336个探测器模块组成，带有一个或两个传感器。模块生产正在进行中，我们在这里介绍了生产过程中用于模块测试的设置。该设置基于将在最终实验中使用的相同电子设备。我们在定制的温度循环箱的帮助下进行老化和老化测试，并在Windows下使用LabVIEW进行控制。DAQ在另一台运行Linux的PC上完成。在这里，我们集成了不同的C/C++库用于通信的LHCb时间和快速控制系统，实验控制系统和数据采集。
2010-10-18 hep-ex physics.ins-det
Feasibility of Using Bandwidth Efficient Modulation to Upgrade the CMS Tracker Readout Optical Links
欧洲核子研究中心目前正在考虑在运行大约10年后升级LHC的计划。在所谓的超级大型强子对撞机（SLHC）中，预计实验的亮度将增加10倍。这无疑将导致探测器的数据量显著增加，需要更快的数据读出。欧洲核子研究中心广泛探讨了使用带宽高效数字调制方案升级CMS跟踪器模拟读出光链路以部署在SLHC中的可能性。先前的理论和实验研究确定使用基于正交幅度调制（QAM）的系统可实现的数据速率为~3-4Gbit/s（假设不使用纠错并且错误率为~10-9）。在这份说明中，我们试图量化的硬件实现的复杂性，高能物理（HEP）环境的适用性，技术可行性和R&D所需的努力方面的这种升级的可行性。
2010-10-08 physics.ins-det
Design, production, burn-in and tests of the hybrid circuits of the Upstream Tracker at the LHCb detector
本文介绍了LHCb上游径迹仪前端电子学混合电路的设计、原型制作与生产，该多层聚酰胺基电路专为承载前端ASIC设计，具备优化的供电网络、极小辐射长度及抗辐射硬度，以适应恶劣的数据采集环境。
2023-06-30 hep-ex physics.ins-det
Production Performance of the ATLAS Semiconductor Tracker Readout System
ATLAS半导体跟踪器（SCT）与像素和过渡辐射探测器一起将构成LHC ATLAS实验的跟踪系统。它将包括20000单面硅微带传感器组装背靠背成模块安装在四个同心桶和两个端盖探测器形成的九个磁盘。SCT模块的生产和测试已经完成，而宏观组装正在顺利进行。在概述SCT的布局和操作环境之后，将给出读出电子设计和操作要求的描述。质量控制程序和DAQ软件，以确保混合动力车和模块的电气功能将进行讨论。重点将放在端盖SCT模块组装和测试期间获得的电气性能结果上。
2006-06-30 physics.ins-det
A high resolution scintillating fiber tracker with SiPM readout
提出了一种新型的模块化高分辨率带电粒子跟踪探测器设计，该探测器采用直径为$250μm$的圆形扩散光纤和SiPM阵列进行读出。纤维模块由8层128根纤维组成，通过碳纤维/ Rohacell泡沫结构进行机械稳定。使用直径为$300μm$和两种类型的硅光电倍增器的双折射光纤的原型已于2006年10月下旬在欧洲核子研究中心的T9 PS束线上在$10GeV$质子束中进行了测试。我们提出了测量的空间分辨率，效率和信噪比为这种设置。这种跟踪器概念的优点是具有低材料预算的紧凑和模块化设计，并且取决于硅光电倍增管的质量，只有很少或没有冷却要求。
2007-03-15 physics.ins-det
Design of the readout electronics for the DAMPE Silicon Tracker detector
硅跟踪器（STK）是DAMPE卫星上用于测量高能宇宙线入射方向的探测器。它由6个X-Y双层硅微带探测器组成，具有73，728个读出通道。在恶劣的空间环境下，如何读出通道数据和处理海量数据是一个巨大的挑战。采用1152个专用集成电路（ASIC）和384个模数转换器（ADC）读出探测器通道。192个跟踪器前端混合（TFH）模块和8个相同的跟踪器读出板（TRB）模块被设计用于控制和数字化前端信号。本文将详细介绍STK读出电路的设计及其性能。
2016-06-16 astro-ph.IM physics.ins-det
Studies of VCSEL Failures in the Optical Readout Systems of the ATLAS Silicon Trackers and Liquid Argon Calorimeters
ATLAS硅跟踪器和液氩量热计的读出系统利用垂直腔面发射激光二极管在开启和关闭检测器读出组件之间进行通信。这些VCSEL器件中的许多在其预期寿命之前就已经失效。我们总结了失败的历史，并提出了迄今为止所学到的失败机制和环境条件下的寿命的依赖。
2011-09-29 hep-ex physics.ins-det
Monitoring radiation damage in the LHCb Tracker Turicensis
本文介绍了用于监测LHCb Tracker Turicensis在LHC101和2期间的辐射损伤的技术。连续监测硅传感器中的体漏电流，同时通过对作为所施加的偏置电压的函数的电荷收集效率执行专用扫描来以规律的间隔估计传感器的完全耗尽电压。预测的预期泄漏电流和全耗尽电压提取的模拟辐射分布，亮度提供的LHC，和硅传感器的热历史。测量和预测之间的良好协议。
2020-08-26 hep-ex physics.ins-det
Deployment of the readout electronics for the BESIII Cylindrical GEM Inner Tracker
北京谱仪（BESIII）是位于北京正负电子对撞机（BEPCII）的实验装置。最近批准的BESIII数据采集的十年延长促使BEPCII对撞机的升级计划，该实验和一些子探测器组成的光谱仪。目前的内部漂移室正在遭受老化，已经提出用基于圆柱形气体电子倍增器（CGEM）技术的检测器来代替它。CGEM内跟踪器（CGEM-IT）由三层同轴GEM组成。轻量级跟踪器旨在恢复效率并改善z确定和二次顶点位置重建，从而获得更好的性能和更长的使用寿命。研制了一种新型CGEM探测器读出系统，包括一种新的ASIC，称为TIGER（Torino Integrated GEM Electronics for Readout），用于放大和放大CGEM信号。TIGER输出的数据由第一个基于FPGA的模块GEM读出卡收集和处理，该模块负责配置和控制前端ASIC。第二个基于FPGA的模块GEM数据集中器（GEM DC）构建事件包并将其传输到BESIII数据采集系统。在这篇论文中，我将描述整个定制电子链设计的CGEM-IT，以达到预期的性能。我的工作的结构，连同在探测器上进行的测量的结果和与宇宙射线的检测和测试束下获得的数据的分析。
2021-11-16 physics.ins-det
Depleted fully monolithic CMOS pixel detectors using a column based readout architecture for the ATLAS Inner Tracker upgrade
耗尽型单片有源像素传感器（DMAPS）利用现代CMOS技术的高电压和/或高电阻率附加来实现感测体积中的实质性耗尽，已被证明在高亮度LHC时代对ATLAS的要求具有高辐射耐受性。具有快速读出架构的耗尽全单片CMOS像素目前正在开发，作为未来ATLAS内部跟踪器的外部像素层的有希望的候选者，该内部跟踪器将在2025年左右的ATLAS第二阶段升级期间安装。在这项工作中，两个DMAPS原型设计，命名为LF-MonoPix和TJ-MonoPix，提出。LF-MonoPix采用LFoundry 150 nm CMOS工艺设计和制作，TJ-MonoPix采用TowerJazz 180 nm CMOS工艺设计。两个芯片采用相同的读出架构，即列漏极架构，而追求不同的传感器实现概念。将描述两个原型的设计。还将显示LF-MonoPix的首次测量结果。
2017-09-29 physics.ins-det
Characterization of a gigabit transceiver for the ATLAS inner tracker pixel detector readout upgrade
我们提出了一个千兆收发器原型专用集成电路（ASIC），GBCR，ATLAS内部跟踪器（ITk）像素检测器读出升级。GBCR采用65 nm CMOS技术设计，由四个上行接收器通道、一个下行发射器通道和一个内部集成电路（I2C）从机组成。上行通道通过5米34美国线规（AWG）双轴（Twinax）电缆以5.12 Gbps的速率接收数据，对其进行均衡，使用恢复的时钟对其重新计时，然后驱动光发射机。下行通道以2.56 Gbps的速率从光接收器接收数据，并与上行通道一样驱动电缆。当时钟数据恢复（CDR）模块打开时，上行信道输出的抖动被测量为35 ps（峰-峰），并且在电缆之后下行信道输出的抖动为138 ps（峰-峰）。当CDR模块开启时，每个上行通道的功耗为72 mW，下行通道的功耗为27 mW。GBCR在200 kGy的总电离剂量下存活。
2020-08-22 physics.ins-det
Technical challenges designing a prototype common readout board for LHCb future upgrades
针对LHCb未来升级对高吞吐量和精确时钟分配的需求，研究人员开发了带宽400Gbps的PCIe400通用读出板原型，解决了220瓦以上功耗相关的散热等问题，并优化了带状线设计。
2024-11-03 hep-ex physics.ins-det
TPC Performance in Magnetic Fields with GEM and Pad Readout
一种新型的带电粒子跟踪装置，一个高精度的时间投影室与气体电子倍增器和垫读出，是一个领先的候选人作为中央跟踪器的实验在国际直线对撞机。为了表征这样的系统的性能，一个小TPC已在磁场内运行，测量宇宙射线和激光轨迹。良好的跟踪分辨率和两个粒子的分离，足够的大规模ILC中央跟踪器，实现。
2005-09-07 physics.ins-det
A gigabit transceiver for the ATLAS inner tracker pixel detector readout upgrade
本文介绍了一个千兆收发器专用集成电路（ASIC）称为GBCR的ATLAS内部跟踪器（ITk）像素检测器读出升级的设计和仿真结果。GBCR具有四个上行接收器通道和一个下行发射器通道。每个上行信道以5.12 Gbps运行，而下行信道以2.56 Gbps运行。在每个上行通道中，GBCR均衡通过5米34美国线规（AWG）双轴电缆接收的信号，用恢复的时钟对数据重新定时，并驱动光发射机。在下行通道中，GBCR从光接收器接收数据，并驱动与上行通道相同类型的电缆。上行信道的输出抖动是26.5ps，并且在电缆之后的下行信道的抖动是33.5ps。每个上行通道消耗78 mW，每个下行通道消耗27 mW。上行测试信道的仿真结果表明，除了基线信道的线性均衡之外，还可以通过使用前馈均衡器（FFE）+判决反馈均衡（DFE）来以最小的功耗增加来实现显著的抖动减小。GBCR采用65 nm CMOS工艺设计。
2020-09-14 physics.ins-det
The CMS Tracker Readout Front End Driver
前端驱动器FED是一个9 U 400 mm VME 64 x卡，设计用于读取由APV 25模拟管道专用集成电路传输的紧凑型μ子螺线管CMS硅跟踪器信号。FED通过96根光纤以3.4 GB/秒的总输入速率接收信号。信号被数字化并通过应用用于消隐和共模噪声减法的算法进行处理。使用搜索命中聚类的算法来进一步降低输入率。只有集群数据以及事件的触发信息才能使用S-LINK 64协议以400 MB/秒的最大速率传输到CMS数据采集系统。FED上的所有数据处理算法都在大型板载现场可编程门阵列中执行。FED的设计，性能，测试和质量控制的结果，并进行了讨论。
2005-10-25 physics.ins-det
A 1 mm Scintillating Fibre Tracker Readout by a Multi-anode Photomultiplier
本文介绍了一个原型粒子跟踪探测器与1毫米的塑料纤维与64通道Hamamatsu H8500平板多阳极光电倍增管读数。来自11个充气漂移管阵列的宇宙射线轨迹与光纤中的信号相匹配，以测量光纤跟踪器中重建轨迹的分辨率和效率。还开发了GEANT4探测器模拟，以将宇宙射线数据与MC结果进行比较，并在说明中进行了讨论。使用在这个实验装置中测得的参数，修改后的光纤跟踪器的设计，建议在未来的原型，以提高分辨率和效率，以满足现代检测器的规格。
2011-07-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A Scintillating Fiber Tracker With SiPM Readout
我们提出了一个原型的第一个跟踪探测器组成的250微米薄的光纤和硅光电倍增器（SiPM）阵列。该探测器采用模块化设计，每个模块由两个100微米薄碳纤维蒙皮之间的10 mm Rohacell泡沫机械支撑结构组成。支撑结构的顶部和底部都粘有五层增强纤维。具有250微米的通道间距的SiPM阵列被放置在光纤前面。我们展示了使用Bicron BCF-20和Kuraray SCSF-81 M型多包光纤的第一个模块原型的结果，这些光纤由FBK-irst/INFN Perugia的新型32通道SiPM阵列以及Hamamatsu生产的32通道SiPM阵列读出。空间分辨率为88微米± 6微米，平均探测光子数为10个/最小电离粒子。
2008-12-02 physics.ins-det
Ring oscillator performance of the ATLAS inner tracker pixel readout chip
Paris Saclay University（巴黎萨克雷大学）；Aix-Marseille University（艾克斯-马赛大学）
本文研究了ATLAS内跟踪器像素读出芯片中环振荡器的性能，通过实验和模拟数据分析其在不同环境条件下的表现。
2026-01-21 hep-ex physics.ins-det
Serenity-S1, a CMS Tracker Readout and Data Processing Card for HL-LHC
Imperial College London（帝国理工学院）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；STFC Rutherford Appleton Laboratory（STFC卢瑟福阿普尔顿实验室）；University of Bristol（布里斯托大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
本文介绍了用于HL-LHC的Serenity-S1读出处理卡的软硬件架构，该卡适配CMS径迹探测器需求，已部署于相关集成与研发活动
2026-08-21 physics.ins-det
Improved performance of the LHCb Outer Tracker in LHC Run 2
LHCb外跟踪器是一种气体探测器，覆盖面积为$5\times 6 m^2$，有12层双层吸管。探测器的性能是基于2015年和2016年LHC运行2运行期间的数据。描述了在$p p$、pPb和PbPb碰撞中收集的数据的占用和操作经验。一项关于老化效应的最新研究表明，没有出现增益退化或其他辐射损伤效应的迹象。此外，还介绍了LHC运行1数据采集方面的几项改进。提出了一种新的探测器时间对准和单分子层探测器模块对准的实时标定方法，使探测器的漂移时间和位置分辨率提高了20%。最后，一个潜在的使用改进的分辨率带电轨道的定时进行了描述，显示出可能性，以确定低动量强子与他们的飞行时间。
2018-02-02 hep-ex physics.ins-det
Design and Performance of a Monolithic Plastic Scintillator Tracker with Embedded Scatterers
Kyoto University（京都大学）；Yokohama National University（横滨国立大学）；Tohoku University（东北大学）
提出一种基于单片塑料闪烁体板、嵌入散射体和波长移位光纤读出的新型闪烁体跟踪器概念，通过束流测试验证了位置重建原理，实现了近100%探测效率和亚毫米级位置分辨率。
2026-06-26 physics.ins-det
The upgrade of the LHCb trigger system
LHCb实验将在LHC运行3期间以$2\times10^{33}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的光度运行。在这个速率下，目前的读出和硬件0级触发成为一个限制，特别是对于完全强子末态。为了保持高信号效率，升级后的LHCb探测器将采用两个新概念：无延迟读出和全软件触发。
2014-10-18 hep-ex physics.ins-det
Seeding and Matching algorithms for the first GPU-based High Level Trigger of the LHCb experiment
Sorbonne Université（索邦大学）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；University of Valencia-CSIC（瓦伦西亚大学-西班牙国家研究委员会）；CERN, European Organization for Nuclear Research（欧洲核子研究中心）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Rutherford Appleton Laboratory (RAL)（卢瑟福阿普尔顿实验室）；Tsinghua University（清华大学）
本文描述了LHCb实验首个基于GPU的高层触发器中用于在40 MHz下重建长程和高度偏移径迹的种子生成与匹配算法的GPU实现，该算法在Run 3期间以高吞吐量参与数据采集，提升了物理潜力。
2026-06-15 hep-ex physics.ins-det
Operation and readout of the CGEM Inner Tracker
最近批准的BESIII实验（IHEP，北京）的十年延期激励了加速器和探测器的升级计划。特别是，目前的内部漂移室正在遭受老化，建议用基于圆柱形GEM技术的探测器取代它。CGEM内部跟踪器（CGEM-IT）由三层同轴GEM组成。该跟踪器有望恢复效率，改善z确定和二次顶点位置重建，在xy平面内的空间分辨率为130 μ m，沿光束方向优于300 μ m。开发了专用的读出系统。来自检测条的信号由TIGER处理，TIGER是一种定制的64通道ASIC，通过高达约50 fC的全数字输出提供模拟电荷读出，抖动小于3 ns。TIGER在无触发器模式下连续地将超过阈值的数据流传输到基于FPGA的读出模块，称为GEM读出卡，该读出卡通过在触发器到达时构建事件数据包来组织传入数据。自2020年1月起，三层中的两层在北京运行，由远程控制。由于流行病的形势，整合活动一直在小规模的原型上继续进行。最近，欧洲核子研究中心（CERN）用最终的电子学配置进行了测试束。在本报告中，将介绍CGEM-IT项目的总体状况，特别关注测试束数据采集的结果。
2022-05-23 hep-ex physics.ins-det
Mighty Tracker -- Performance Studies of the MightyPix for LHCb
本文介绍了计划安装于LHCb的Mighty Tracker混合径迹系统，重点研究了其核心像素传感器MightyPix的辐射耐受性与时间分辨率，并开发了模块化读出系统MARS以完成芯片性能表征。
2024-02-13 hep-ex physics.ins-det
A High-resolution Scintillating Fiber Tracker With Silicon Photomultiplier Array Readout
我们提出了一个跟踪检测器的原型模块组成的多层0.25毫米直径的放大纤维，读出的线性阵列的硅光电倍增器。该模块的生产过程进行了描述和测量的光纤和读出设备的关键属性显示。五个模块已经受到了12 GeV/c质子/π介子测试束在欧洲核子研究中心。空间分辨率为0.05毫米，光产量超过20个检测到的光子每最小电离粒子已实现，在跟踪效率超过98.5%。进一步提高空间分辨率的可能的技术进行了讨论。
2010-11-01 hep-ex physics.ins-det
Testing the limits of ITkPixV2: the ATLAS inner tracker pixel detector readout chip
针对HL-LHC的ATLAS二期内跟踪器升级，本文首次在全设计要求极限下测试其最终量产读出芯片ITkPixV2，重点测量了活动诱导电流随击中率的变化，验证芯片在高亮度环境下的性能。
2025-04-19 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the Inner Tracker of the KLOE-2 experiment
KLOE-2实验在将新的探测器集成到前KLOE设备之后，正在INFN弗拉斯卡蒂国家实验室的DA $Φ$ NE $e^{+}e^{-}$对撞机上进行调试。内部跟踪器是一种非常轻的探测器（材料预算$<2\%X_{0}$），是新的子探测器之一，由4个圆柱形三重GEM组成，带有立体X-V条/垫读出。内部跟踪器的调试阶段包括探测器响应的表征及其性能评估。本文报道了用于评价其探测效率的方法，并给出了一些初步结果。
2015-01-21 physics.ins-det
Front-end electronics and data acquisition system for a multi-wire 3D gas tracker
介绍了多丝漂移室（MWDC）读出前端电子学和数据采集系统的设计与实现。除了传统的漂移时间测量，系统提供了沿导线利用电荷分配技术的命中位置。该系统由前置放大器、模拟和数字板组成，通过以太网接口将数据发送到后端计算机。数据记录软件可对接收到的数据进行格式化，并可轻松访问数据分析软件。使用专门设计的前置放大器和峰值检波器，可以对低电阻信号线进行电荷分割读出。研究了电荷分配电路对漂移时间测量的影响，并在专门的离线测试中评估了电子系统的整体性能。
2015-09-21 physics.ins-det
Testbeam studies of pre-prototype silicon strip sensors for the LHCb UT upgrade project
LHCb实验正准备在2018-2019年进行重大升级。升级的关键组件之一是位于实验分析磁体上游的新硅跟踪器。上游跟踪器（UT）将由硅条探测器的四个平面组成，每个平面覆盖约2 m $^2$的面积。这些探测器的一个重要考虑因素是它们在暴露于大辐射剂量后的性能。在这篇文章中，我们提出了预原型的n-in-p和p-in-n传感器，已被照射的能量密度高达$4.0\times10^{14}$ $n_{\rm eq}$ cm $^{-2}$的测试束结果。
2015-11-05 hep-ex physics.ins-det
Performance of the CMS Tracker Optical Links and Future Upgrade Using Bandwidth Efficient Digital Modulation
（节略版）在LHC的CMS实验将于2007年开始运作。CMS Tracker子探测器包括约1000万个探测器通道，通过约40000个模拟光学链路读取。光电元件的设计满足了HEP实验在抗辐射性、低质量和低功率方面的严格要求。在测试系统中对组件和完整的光链路进行了广泛的测试。详细介绍了它们在增益、噪声、线性度、带宽和抗辐射性方面的功能和性能。特别强调的是放在增益上，它直接影响检测器数据的动态范围。已经可以准确地预测将在整个系统中观察到的增益变化。根据生产测试数据进行的模拟显示，在跟踪器工作温度为-10 ° C时，平均增益比设计目标高约38%。已采取纠正措施，通过将光接收器的负载电阻值从100Ω降低到62Ω，降低增益并恢复丢失的动态范围。所有链路的增益将在0.64和0.96V/V之间。CMS的未来迭代将在升级后的LHC中运行，需要更快的数据读出。为了保持对当前读出系统的大量投资，考虑了涉及重复使用现有光电元件的升级路径。研究了正交幅度调制（QAM）在高功率放大器读出系统中的适用性。提出了计算数据速率的方法，以及在跟踪器光链路上传输QAM信号的实验室测试。结果表明，如果能够实现这样的设计，3-4Gbit/s将是可能的（超过10倍的等效数据速率的当前模拟链路，320 Mbit/s）。
2010-04-30 physics.ins-det
DAMPE silicon tracker on-board data compression algorithm
暗物质粒子探测器（DAMPE）是一颗即将发射的科学卫星，用于探测高能伽马射线、电子和宇宙射线。硅跟踪器（STK）是DAMPE有效载荷的子探测器，具有出色的位置分辨率（读出间距为242 μ m），可测量粒子的入射方向以及电荷。STK由12层硅微带探测器（SMD）组成，相当于6.5 m $^2$的总硅面积。STK的总读出通道数为73728，这导致了大量的原始数据需要处理。在本文中，我们专注于星上的数据压缩算法和程序的STK，这是初步验证宇宙线测量。
2015-03-02 astro-ph.IM physics.ins-det
A Method to check the Connectivity for the ATLAS TRT Detector
我们报告的技术开发诊断非工作读出通道的过渡辐射跟踪器（TRT），三个内部探测器的ATLAS实验之一。从一个详细的研究，我们表明，99.6%的TRT端盖探测器的读出通道是完美的操作。
2005-10-14 physics.ins-det
Evaporative CO2 cooling using microchannels etched in silicon for the future LHCb vertex detector
大型强子对撞机的顶点探测器接收到的极端辐射剂量对其冷却系统提出了严格的要求。为了防止辐射损坏，传感器应保持在-20摄氏度以下，同时，必须消除读出芯片和传感器中产生的相当大的热负荷。蒸发CO2冷却使用微通道蚀刻在硅平面与读出芯片热接触是一个有吸引力的选择。在本文中，我们提出了第一个结果的微通道原型循环，两相CO2和模拟比较。我们还讨论了一个实际的设计升级VELO探测器的LHCb实验采用这种方法。
2013-02-16 hep-ex physics.ins-det
A Low Power Monolithic Active Pixel Sensor Prototype for the STCF Inner Tracker
针对STCF内部径迹仪对低材料预算和高读出速度的需求，本文提出采用大尺寸MAPS传感器降低功耗，设计了180nm工艺原型芯片，实现50ns精度的ToA/ToT读出，仿真显示全尺寸芯片功耗约55.7 mW/cm2。
2025-06-02 hep-ex physics.ins-det
The LHCb Vertex Locator performance and Vertex Locator upgrade
LHCb是欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）上的一项实验，致力于研究美丽和魅力强子衰变中的新物理。顶点探测器（VELO）是围绕LHCb相互作用点的硅探测器。探测器工作在严重和高度不均匀的辐射环境中。小间距和模拟读数导致最佳单次命中精度为4 $\rm μ$ m。计划于2018年升级的LHCb实验将把整个读出转换为一个以40 MHz事件速率运行的无干扰系统。顶点探测器将不得不应对高达10 $^{16}$ 1 MeV $\rm n_{eq}/cm^2$的辐射水平，比目前实验中预期的高出一个数量级。正在开发一种基于Timepix/Medipix系列芯片的像素检测器解决方案，该芯片具有55 x 55 $\rm μm$像素。此外，微带解决方案也在开发中，具有比当前检测器更细的间距，更高的粒度和更低的质量。VELO的当前状态将与最近的测试结果一起描述。
2012-10-24 hep-ex physics.ins-det
Development and operation of the CGEM Inner Tracker for the BESIII experiment
北京谱仪（BESIII）实验的数据采集延长至至少2030年，导致加速器和探测器都进行了升级。一个创新的圆柱形气体电子倍增器（CGEM）正在建设中，以升级内部跟踪器，这是遭受老化。CGEM内部追踪器（CGEM -IT）旨在恢复效率并增强次顶点位置的重建。在1 T的磁场中的重建需要模拟读出和对优于5 ns的时间分辨率的电子贡献。整个系统由大约10，000个电子通道组成，CGEM-IT最内层必须保持14 kHz/条带的峰值信号命中率。CGEM读出系统基于创新的TIGER ASIC，该ASIC采用110 nm CMOS技术制造。一个特殊的读出链组成的GEM读出卡（GEMROC）的数据采集开发。自2020年1月以来，三层中的两层配备了最后的电子设备，一直在北京运行，在一个测试设施中收集宇宙射线数据，由于疫情，该测试设施由意大利集团远程控制。由于无法对圆柱形探测器进行进一步测试，2021年7月，在CERN进行了一次测试，最终的电子配置在一个由四个三重GEM平面探测器组成的小型原型上。在本报告中，将介绍CGEM-IT项目的总体状况，特别强调测试梁数据收集的结果。
2022-12-21 hep-ex physics.ins-det
The Outer Tracker Detector of the HERA-B Experiment. Part III: Operation and Performance
在本文中，我们描述的HERA-B外跟踪器，112674通道系统的平面漂移管层的操作和性能。HERA-B外跟踪器系统的性能满足了在强子环境中稳定和有效运行的所有要求，从而证实了蜂窝漂移管技术和前端读出系统的适当性。在Ar/CF_4/CO_2（65：30：5）混合气体中，探测器工作稳定，气体增益为30000，对动量大于5GeV/c的径迹，探测器的触发效率和径迹重建效率均大于95%。漂移单元的命中分辨率为300至320微米，相对动量分辨率可描述为：σ（p）/p（以%计）=（1.61 +-0.02）+（0.0051 +-0.0006）p。在HERA-B运行结束时，未观察到外跟踪器单元中的老化效应。
2007-05-24 physics.ins-det
Spatial resolution of a GEM readout TPC using the charge dispersion signal
国际直线对撞机（ILC）的探测器的中央带电粒子跟踪器正在考虑采用大体积的时间投影室（TPC）。为了满足具有可管理数量的读出焊盘和电子通道的~100微米的ILC-TPC空间分辨率挑战，正在开发微图案气体检测器（MPGD），其可以使用宽度与比例线/阴极焊盘TPC相当的焊盘。我们已经建立了一个原型GEM读出TPC与2毫米x 6毫米的垫使用的新概念的电荷分散在MPGD与电阻阳极。在无磁场的Ar/CO_2（90：10）宇宙线实验中，测量了小角度径迹的横向分辨率与漂移距离的关系。具有电荷分散读出的GEM-TPC分辨率明显优于用常规直接电荷读出技术进行的先前测量。
2006-10-26 physics.ins-det
The Outer Tracker Detector of the HERA-B Experiment. Part II: Front-End Electronics
HERA-B外部跟踪器是一个大型探测器，具有112674个漂移室通道。它暴露在高达2x10^5/cm^2/s的粒子流中，因此可以应对类似于LHC实验预期的条件。前端读出系统基于ASD-8芯片和定制的TDC芯片，设计满足低噪声、高灵敏度、速率容差和高集成度的要求。TDC系统基于ASIC，该ASIC在总共256个仓内以约0.5ns的仓对时间进行数字化。该芯片还包括一个流水线，用于存储来自128个事件的数据，这是无死区触发和数据采集系统所需的。我们报告的发展，安装和调试的前端电子，包括接地和噪声抑制方案，并讨论其性能的HERA-B实验。
2004-12-10 physics.ins-det
Application of avalanche photodiodes as a readout for scintillator tile-fiber systems
本文研究了穿透型雪崩光电二极管（R 'APD）作为闪烁体探测器的应用。由嵌入闪烁体中的WLS光纤（直径为0.84mm和1 mm）收集的光通过透明光纤和光学连接器传输到APD的0.5mm 2有源表面。使用低噪声电荷敏感型三极管（约400电子等效噪声电荷）来获得光电二极管信号。在欧洲核子研究中心（CERN）的等离子体加速器（SPS）上，利用宇宙μ子和μ子束研究了适合于CMS和LHCb实验的瓦纤维系统的各种构型。为了优化APD的性能，在-10 ℃到+25 ℃的温度范围内进行了测量。已经估计了MIP检测效率和电子/MIP分离，以确定用于LHCb预喷射器的读出的适用性。
1999-04-06 hep-ex physics.ins-det
Real-time reconstruction of long-lived particles at LHCb using FPGAs
在最早的LHCb触发水平下寻找磁体下游的轨道不是升级触发的基线计划的一部分，因为执行搜索需要大量的CPU时间。许多长寿命粒子，如$K^0_S$和奇异重子，在顶点径迹探测器后衰变，从而限制了它们的重建效率。我们提出了一个基于FPGA的未来创新的实时跟踪系统的性能的研究，在研发工作的LHCb升级Ib（LHC运行~4）的背景下，致力于重建的前向跟踪探测器（闪烁光纤跟踪器）的磁铁下游的粒子，这是能够在30 MHz的全LHC碰撞率处理事件。
2020-06-19 hep-ex physics.ins-det
Beam Test Performance Studies of CMS Phase-2 Outer Tracker Module Prototypes
本文通过 DESY 束流测试验证 CMS Phase-2 外层径迹探测器 2S 模块原型，首次集成 CBC、CIC 与光学读出，实现约 99.75% 簇击中效率并验证同步读出与 $p_\mathrm{T}$ 判别，证明其满足升级后 CMS 径迹探测器要求。
2024-08-30 physics.ins-det
Versatile firmware for the Common Readout Unit (CRU) of the ALICE experiment at the LHC
从2022年CERN LHC的第三次运行开始，升级后的ALICE实验将在数据采集系统的核心使用公共读出单元（CRU）。CRU基于专为LHCb设计的PCIe 40硬件，是3个主要子系统之间的通用接口：前端、计算系统以及触发和定时系统。475个CRU将连接10个不同的子探测器，并将总数据吞吐量从3.5 TB/s降至635 GB/s。ALICE通用固件框架支持连续和触发模式下的数据采集，并将时钟、触发和慢速控制转发给前端电子设备。本文介绍了该系统的体系结构和数据流性能。
2021-03-09 physics.ins-det
Qualification of Bump Bonding in CMS Inner Tracker Pixel Modules for the Phase-2 Upgrade
针对 CMS Phase-2 升级像素模块，研究建立凸点键合鉴定流程，综合串扰、偏置测试及 X 射线或 β 源成像识别缺失和缺陷凸点，并基于原型评估各方法优劣。
2025-06-11 hep-ex physics.ins-det
Silicon photomultiplier arrays - a novel photon detector for a high resolution tracker produced at FBK-irst, Italy
在FBK-irst研制了一个硅光电倍增器（SiPM）阵列，它有32个通道，尺寸为8.0 x 1.1 mm^2。每个250 um宽的通道被细分为5 x 22个矩形排列的像素。这些传感器被开发用于读出模块化高分辨率的光纤跟踪器。关键属性，如击穿电压，增益和光子探测效率（PDE）被发现是均匀的SiPM阵列的所有32个通道。如果噪声特性和PDE得到改善，这可以使具有SiPM阵列读出的光纤跟踪器成为可用跟踪器技术的有希望的替代方案。
2009-03-23 hep-ex physics.ins-det
The quality control programme for ITk strip tracker module assembly
为满足ATLAS内部径迹探测器的硅条形模块组装规格与径迹性能要求，研究建立了覆盖组装全阶段的ITk条形模块质量控制计划，并概述了预生产阶段问题及解决方案。
2024-01-30 hep-ex physics.ins-det
Implementation of the code for the simulation of the response of a triple-GEM tracker and its comparison to the experimental data
在探测器开发的框架中，蒙特卡罗模拟在评估预期性能和充分理解束流条件下的行为方面发挥着关键作用。特别是，模拟探测器对粒子通过的响应的软件对于测试不同的设置和解决方案（例如几何形状、场、电压等）以及理解测试束数据是强制性的。对于气体跟踪器，现有的软件，如GARFIELD，执行物理过程的非常详细的模拟，但也是CPU时间消耗。对于新的圆柱形GEM跟踪器的BESIII，一个更快的代码，从GARFIELD获得的结果建模，并将其调整到实验数据，收集在几个测试光束，已被写入。它再现了不同工作条件下的平面三重GEM的行为，完成后，它将被插入BESIII的官方代码。的过程中，基于不同的组件（电离，扩散和磁场，雪崩倍增，信号感应和读出）的描述将给出其结果将进行比较的GARFIELD模拟和实验数据。
2018-07-03 physics.ins-det
