Charge Sharing Effect on 600 μm Pitch Pixelated CZT Detector for Imaging Applications
我们目前正在研究的空间分辨率的高像素碲锌镉（CZT）探测器的成像应用。20 mm {\times} 20 mm {\times} 5 mm CZT衬底用600 μ m间距像素（500 μ m阳极像素，100 μ m间隙）和共面阴极制造。使用准直的122 keV伽马射线源研究了两个像素之间的电荷共享。实验结果表明，在-1000 V偏压下，600 μ m像素化、5 mm厚的CZT探测器对双像素电荷共享事件的半高宽分辨率为125 μ m。此外，我们还分析了600 μ m像素化CZT探测器的能量响应。
2013-12-24 hep-ex 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
The new radiation-hard optical links for the ATLAS pixel detector
ATLAS探测器目前正在升级，增加了一个新的基于像素的带电粒子跟踪层，并为像素探测器提供了新的服务安排。这些升级需要更换像素探测器以前使用的光电板。在本报告中，我们详细介绍了新的光电板的设计和生产。
2013-10-03 hep-ex physics.ins-det
Status of the CMS Phase I Pixel Detector Upgrade
由于LHC第一阶段升级预期的瞬时亮度，CMS实验的新像素探测器正在建造中。新的CMS像素检测器提供四次点击跟踪，同时显著降低了材料预算以及新的冷却和供电方案。新的前端读出芯片减轻了缓冲和带宽限制，并包括一个低阈值比较器。这些改进允许新的像素检测器在由高亮度和堆积施加的增加的要求下维持和改进当前像素跟踪器的效率。本文概述了升级后的像素探测器的设计和升级项目的现状，并介绍了生产读出芯片的测试光束性能测量。
2016-12-22 hep-ex physics.ins-det
Data encoding efficiency in pixel detector readout with charge information
计算像素检测器的无损读出所需的平均最小比特数，在粒子物理学的感兴趣的制度中，其中每帧只有一小部分像素具有非零值。这允许不同编码实现的读出效率的系统比较。将计算结果与ATLAS实验的FE-I4像素读出芯片所使用的位数进行比较。
2016-01-08 hep-ex physics.ins-det
Operational Experience with the CMS Pixel Detector
在LHC的第一个运行期，CMS像素探测器必须面对各种操作挑战，并必须适应快速变化的束流条件。为了最大限度地提高物理潜力和数据质量，定期进行在线和离线校准。该检测器表现出色，所有层和磁盘的平均命中效率均超过99%。在这篇文章中，总结了硅像素探测器在第一次LHC运行和当前长时间关闭中的操作挑战，并讨论了2015年的预期。
2014-11-15 hep-ex physics.ins-det
Optical Link of the Atlas Pixel Detector
ATLAS像素探测器的探测器上光链路包含抗辐射接收器芯片，用于解码PIN阵列上接收到的双相标记信号，以及数据发射器芯片，用于驱动VCSEL阵列。组件安装在混合板（光电板）上。我们介绍了24 GeV质子在32 Mrad（1.2 x 10^15 p/cm ^2）下的辐照研究结果和生产经验。
2007-12-06 hep-ex physics.ins-det
Commissioning and first results from the CMS phase 1 upgrade pixel detector
CMS像素探测器的第1阶段升级旨在保持$2 \times 10^{34} \mathrm{~cm}^{-2} \mathrm{~s}^{-1}$瞬时亮度下的跟踪性能。桶和端盖磁盘系统现在都具有一个额外的层（4个桶层和3个端盖磁盘），以及一个数字读出，提供足够大的带宽来读出其1.24亿像素通道（与以前的系统相比，像素增加了87.7%）。后端控制和读出系统也相应地从基于VME的升级为基于微型TCA的。该探测器现在还配备了双相CO $_2$冷却系统，可减少跟踪区域的材料预算。该探测器已于2017年初安装在CMS内部，目前正在采集数据。这些会议记录讨论了CMS第1阶段像素探测器的调试和操作经验。CMS第一阶段像素探测器与今年的大型强子对撞机质子-质子碰撞数据的第一个结果。新的像素检测器在命中分辨率、跟踪和顶点分辨率方面优于前一个。
2018-07-24 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
A new CMS pixel detector for the LHC luminosity upgrade
CMS内部像素探测器系统计划在LHC光度升级的第一阶段被替换。该计划设想了一个超低质量系统，两端各有四个桶层和三个圆盘。随着粒子速率的预期增加，电子读出链将改变为快速数字信号。升级CMS像素检测器的设想的设计方案的概述，以及估计的跟踪和顶点的性能。
2011-04-07 hep-ex physics.ins-det
A low mass pixel detector upgrade for CMS
CMS像素探测器的设计峰值亮度为10^34cm-2s-1，总剂量相当于LHC运行2年，半径为4 cm。像素探测器的部分部件将不得不在2015年之前更换。探测器的性能将下降有两个原因：最内层的辐射损伤和计划增加的LHC峰值亮度的2-3倍。根据现有像素探测器的规划、建设和调试经验，我们计划在2015年对整个像素探测器进行升级。主要的重点是降低材料预算和增加更多的跟踪点。我们将介绍一种新的低质量像素系统的设计，包括4个桶层和3个端盖磁盘的每一边。该设计包括薄型探测器模块和使用CO2冷却的轻型机械支撑结构。此外，还作出了很大努力，将各部门的材料运出跟踪区域。
2010-01-22 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
Mechanical Design and Material Budget of the CMS Barrel Pixel Detector
在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上进行的紧凑型μ子螺线管实验包括一个硅像素探测器作为其最里面的组件。它的主要任务是精确重建主相互作用顶点附近的带电粒子。本文概述了桶形像素探测器的机械要求和设计选择。详细讨论了探测器中物质的分布及其在蒙特卡罗模拟中的描述。
2009-04-30 hep-ex physics.ins-det
Scintillator detectors with long WLS fibers and multi-pixel photodiodes
我们已经研究了使用盖革模式的多像素光电二极管读出长闪烁棒与一个单一的波长移动光纤嵌入沿酒吧的可能性。这种探测器结构可用于未来长基线中微子振荡实验中的大体积探测器。使用两种类型的多像素光电二极管：MRS APD（CPTA，莫斯科）和MPPC（滨松），生产和测试了0.7 cm厚和不同宽度的原型条。最小光输出为7.2 p.e./ MeV的4厘米宽的酒吧获得。
2011-10-12 hep-ex physics.ins-det
PIXEL 2010 - a Resume
Pixel 2010会议的重点是用于粒子跟踪/顶点以及成像的半导体像素探测器，特别是用于同步加速器光源和XFEL。大型LHC混合像素探测器已经开始展示它们的能力。X射线成像探测器，也使用混合像素技术，极大地推进了衍射实验的实验可能性。像CMOS有源像素和DEPFET像素这样的单片或半单片器件现在已经达到了这样的状态，即用于RHIC和superKEKB的完整顶点检测器正在使用这些技术构建。最后，全单片有源像素探测器的新进展，包括全CMOS电子器件与有效的信号电荷收集相结合，利用标准CMOS技术，SOI和/或3D集成，显示了未来的道路。这份简历试图摘录在这次会议上提出的结果和发展的主要陈述。
2010-12-16 hep-ex physics.ins-det
Modeling Radiation Damage to Pixel Sensors in the ATLAS Detector
硅像素探测器是目前ATLAS探测器及其计划升级的核心。由于探测器最接近相互作用点，它们将暴露在大量的辐射中：在HL-LHC之前，最内层将接收超过$10^{15}$ 1 MeV $n_\mathrm{eq}/\mathrm{cm}^2$的通量，HL-LHC探测器升级必须应对在其寿命期间集成的更高数量级的通量。本次演讲首次提出了一个数字化模型，其中包括对ATLAS Pixel传感器的辐射损伤效应。在对设置进行全面描述之后，基本像素簇属性的预测与运行2碰撞数据的第一次验证研究一起呈现。
2017-10-11 hep-ex physics.ins-det
Development of SOI pixel detector in Cracow
介绍了一种基于$200~nm$ SOI CMOS工艺的新型单片SOI像素传感器的设计。所提出的像素探测器的主要应用是光谱学，但它也可以用于粒子物理实验中的最小电离粒子（MIP）跟踪。出于这个原因，开发了几种不同版本的像素单元：基于源极跟随器的像素用于跟踪，具有用于光谱的低噪声像素，以及用于时间和幅度测量的自触发像素。此外，本文还介绍了一种逐次逼近型模数转换器（SARADC）的设计。一个10位SAR ADC被开发用于光谱测量，一个较低分辨率的6位SAR ADC被集成在像素矩阵中作为列ADC，用于跟踪应用。
2015-07-03 hep-ex physics.ins-det
A review of advances in pixel detectors for experiments with high rate and radiation
大型强子对撞机（LHC）实验ATLAS和CMS已经建立了混合像素探测器作为在高速率和辐射环境中进行粒子跟踪和顶点化的首选仪器，因为它们靠近LHC相互作用点。随着高亮度大型强子对撞机的升级，跟踪探测器将被完全取代，新一代的像素探测器正在设计中。他们必须解决数据吞吐量和辐射水平方面的巨大挑战，电离和非电离，这会损害像素探测器的传感和读出部分。微电子和微处理技术的进步现在使大规模检测器设计在测量精度（空间和时间），辐射硬传感器和读出芯片，杂交技术，轻质支撑和完全单片方法方面具有前所未有的性能，以应对这些挑战。本文回顾了世界范围内对这些发展的努力。
2018-03-24 hep-ex physics.ins-det
CMS Pixel Detector Upgrade
目前的紧凑型μ子螺线管硅像素跟踪系统已被设计为峰值亮度为1034 cm-2s-1和总剂量对应于两年的大型强子对撞机（LHC）的操作。随着LHC预期亮度的稳步增加，一种具有四个桶层和三个端盖盘的新像素探测器正在设计中。我们将介绍设计的关键点：新的几何结构，它最大限度地减少了材料预算，增加了跟踪点，以及快速数字读出架构的开发，它确保了即使在高速率下的读出效率。新的像素检测器的跟踪和顶点的预期性能也得到解决。
2011-10-10 hep-ex physics.ins-det
Radiation-Hard Opto-Link for the Atlas Pixel Detector
ATLAS像素探测器的探测器上光链路包含抗辐射接收器芯片，用于解码PIN阵列上接收到的双相标记信号，以及数据发射器芯片，用于驱动VCSEL阵列。组件安装在混合板（光电板）上。我们给出了光电板和24 GeV质子辐照研究的结果，辐照剂量高达33 Mrad（1.2 x 10^15 p/cm^2）。
2004-10-21 hep-ex physics.ins-det
Operational Experience with the ALICE Pixel detector
硅像素探测器（SPD）构成了ALICE实验内部跟踪系统的两个最内层，它是最接近相互作用点的探测器。作为一个顶点检测器，它具有生成触发信号的独特功能，有助于ALICE实验的L0触发。SPD从2009年LHC第一次pp碰撞开始收集数据，从那时起，它参加了所有pp，Pb-Pb和p-Pb数据采集活动。本文将介绍SPD的主要特点、探测器性能和运行经验，包括从运行1到运行2的校准和优化活动。
2016-11-16 hep-ex physics.ins-det
Modelling radiation damage to pixel sensors in the ATLAS detector
硅像素探测器是目前和计划中的大型强子对撞机ATLAS实验升级的核心。由于它们非常接近相互作用点，这些探测器在其寿命期间将暴露在前所未有的辐射量下。目前的像素探测器将受到超过$10^{15}$ 1 MeV ${n}_{eq}/{cm}^2$的非电离辐射的损害，而为高亮度LHC设计的像素探测器必须应对更大数量级的通量。本文提出了一个数字化模型，考虑辐射损伤的影响，像素传感器。详细描述了该模型，并将电荷收集效率和洛伦兹角的预测与2015年至2017年收集的碰撞数据（$\leq 10^{15}$ 1 MeV ${n}_{eq}/{cm}^2$）进行了比较。
2019-07-01 hep-ex physics.ins-det
Test of a fine pitch SOI pixel detector with laser beam
采用SOI（silicon on insulator）技术研制了一种19 × 19 μ m的硅像素探测器，并在红外激光脉冲照射下进行了测试。作为粒子束测试的一种替代方法，激光脉冲被调谐到非常短的持续时间和小的横向轮廓，以模拟硅中的MIP（最小电离粒子）的轨迹。击中集群的大小进行了测量，通过SOI检测器垂直于其表面传播的聚焦激光脉冲和大部分的感应电荷被发现收集在种子像素。首次测量了SOI探测器的信号幅度与外加偏压的关系，加深了对其耗尽特性的理解。
2015-04-15 hep-ex physics.ins-det
ATLAS ITk Pixel Detector Overview
对于大型强子对撞机的高亮度升级，目前的ATLAS内部探测器将被全硅内部跟踪器取代。像素探测器将由五个桶层和许多环组成，从而产生约13平方米的仪器区域。由于巨大的非电离通量（1 e16 neq/cm^2）和电离剂量（5 MGy），装有3D像素传感器和100 um薄平面传感器的两个最内层将在运行约五年后更换。每个像素层包括混合探测器模块，这些模块将由采用65 nm CMOS技术实现的新型ASIC读出，带宽高达5 Gbit/s。数据将以光学方式传输到非探测器读出系统。为了节省维修电缆中的材料，读出ASIC的电源电压采用串行供电。所有分系统都在执行大规模的原型方案。本文将概述ITk像素检测器的布局和发展现状。
2021-05-21 hep-ex physics.ins-det
The ONSEN Data Reduction System for the Belle II Pixel Detector
我们提出了一个基于FPGA的在线数据处理系统的像素探测器的未来Belle II实验。像素检测器的占用率估计为3%。这对应于在零抑制之后大于20 GB/s的数据输出速率，由背景主导。在线选择节点（ONSEN）系统旨在将背景数据减少30倍。它由33个MicroTCA卡组成，每个卡都配备了Xilinx Virtex-5 FPGA和4 GiB DDR2 RAM。这些卡由9个AdvancedTCA载板托管。ONSEN系统可将像素检测器的全部输出数据缓冲长达5秒。在此期间，Belle II高级触发PC场使用来自其他Belle II子探测器的数据执行在线事件重建。它将重建的轨迹外推到像素检测器的层，并定义截距周围的感兴趣区域。根据此信息，ONSEN系统会丢弃不在感兴趣区域内的所有像素，然后将剩余的命中发送到事件生成器系统。在使用一层像素探测器和四层周围硅条探测器（包括高水平触发和数据采集系统的缩小版本）进行射束测试期间，使用感兴趣区域进行像素数据缩减。我们调查了超过2000万个事件产生的数据，并验证了ONSEN系统的行为正确，转发了感兴趣区域内的所有像素，并丢弃了其余像素。
2015-06-19 hep-ex physics.ins-det
Calibration of the CMS Pixel Detector at the Large Hadron Collider
紧凑型μ子螺线管（CMS）探测器是欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）重建高能粒子相互作用产物的两个通用探测器之一。硅像素探测器是CMS跟踪系统的最内部组件。它以高分辨率在三个点上确定来自相互作用区域的带电粒子的轨迹，从而能够在跟踪器中进行精确的动量和碰撞参量测量。像素探测器暴露于LHC中粒子碰撞产生的强烈电离辐射。这种辐射可能导致传感器的暂时或永久故障，并可能降低检测器的效率。我们已经制定了程序来纠正这些影响。在本文中，我们提出的故障类型和离线校准程序。我们还将在2012年展示探测器的效率和分辨率。
2015-06-14 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Pixel Detector
ATLAS像素探测器是一种高精度硅跟踪设备，位于最接近LHC相互作用点的位置。它属于强子对撞机实验中的第一代。它将提供关键的模式识别信息，并将在很大程度上决定ATLAS精确跟踪粒子轨迹和找到次级顶点的能力。它是2007年6月安装在ATLAS的最后一个探测器，已在2008年春季和夏季完全连接并进行了现场测试。它目前正处于使用宇宙射线事件的调试阶段。我们介绍了ATLAS像素系统过去和未来调试活动的亮点。
2008-10-16 hep-ex physics.ins-det
Vertex Fitting In Low-Material Budget Pixel Detectors
本文提出一种专为低材料预算轻量级像素探测器设计的顶点拟合算法，同时解决多重散射与传感器空间分辨率约束，并详细考察了其在Mu3e实验中的顶点重建应用。
2024-04-29 hep-ex physics.ins-det
The Online Calibration, Operation, and Performance of the CMS Pixel Detector
CMS像素探测器由大约6600万个硅像素组成，其模拟信号由15，840个可编程读出芯片读出。随着LHC最近的启动，探测器现在正在收集用于精确顶点和寻轨的数据。在准备数据采集时，探测器的读出芯片及其支持的读出和控制电子设备进行了校准。将介绍自2008年夏季安装探测器以来进行的校准。这些校准集中在读出芯片的阈值和模拟响应的优化。还将讨论LHC早期运行期间探测器的操作。将描述定期执行的校准和处理大光束背景事件的读出的机制。
2011-01-10 hep-ex physics.ins-det
Calibration and performance of the CMS pixel detector in LHC Run 2
紧凑型μ子螺线管（CMS）是欧洲核子研究中心大型强子对撞机上重建高能粒子相互作用产物的两种通用探测器之一。硅像素探测器是CMS跟踪系统的最内部组件。它以高分辨率确定来自相互作用区域的带电粒子的轨迹，从而能够在跟踪器中进行精确的动量和碰撞参量测量。它旨在在大型强子对撞机的高粒子密度环境中运行。像素探测器的标定是影响其性能的重要因素。校准常数遵循传感器中主要由辐照引起的物理变化。这些常数定期更新，在校准数据库中维护，并用于事件重建。我们将详细介绍离线校准程序及其对LHC运行2期间探测器性能的影响。
2019-09-09 hep-ex physics.ins-det
Nonlocal Thresholds for Improving the Spatial Resolution of Pixel Detectors
像素检测器仅记录高于调谐阈值的信号，以便抑制噪声。随着传感器变得更薄，间距减小，并且辐射损伤减少了收集的电荷，越来越希望降低阈值。通过简单但强大的观察，命中像素往往在空间上彼此接近，我们引入了一个动态阈值的方案。这种动态方案可以在不显著增加占用的情况下提高信号效率。除了提出一个选择的实证结果，我们还讨论了一些潜在的方法，用于实现动态阈值在一个现实的读出芯片的大型强子对撞机或其他未来的对撞机。
2019-03-05 hep-ex physics.ins-det
Timing characterization of MALTA and MALTA2 pixel detectors using Micro X-ray source
针对未来高能物理探测器挑战，利用X射线源对MALTA和MALTA2单片像素探测器进行定时表征，测得MALTA2最佳响应时间约2.6纳秒。
2025-09-08 hep-ex physics.ins-det
Measurements and analysis of different front-end configurations for monolithic SiGe BiCMOS pixel detectors for HEP applications
本文介绍了一种采用130 nm SiGe BiCMOS工艺设计的小面积单片像素探测器专用集成电路，用于CERN FASER实验预簇射探测器的升级。该原型的目的是研究快速前端电子器件在像素敏感区域内的集成，并确定最能满足实验规格的配置。自感噪声、不稳定性和串扰被最小化，以应对与像素内的前置放大器和鉴别器的集成相关的几个挑战。还将描述在表征和设计选择中使用的方法。这里研究的两个变体将在FASER实验预淋浴的预生产ASIC中实现，以进行进一步的测试。
2021-11-22 hep-ex physics.ins-det
The Pixel Luminosity Telescope: A detector for luminosity measurement at CMS using silicon pixel sensors
本文介绍了一种用于 CMS 实验的硅像素亮度探测器，通过在 40 MHz 下统计三平面击中事件测量每束团瞬时亮度，并详细报告了其在 LHC Run 2 期间的运行性能及 Run 3 的准备情况。
2023-08-01 hep-ex physics.ins-det
Successful cooling of a pixel tracker using gaseous helium: studies with a mock-up and a detector prototype
本研究使用微型涡轮压缩机驱动气态氦，成功实现了热密度高达 $400\\,mW/cm^2$ 的像素探测器冷却，有效降低了探测器质量并最小化多次库仑散射，为粒子物理实验及类似表面的冷却提供了新方案。
2023-01-31 hep-ex physics.ins-det
CMS Phase-1 Pixel detector refurbishment during LS2 and readiness towards the LHC Run-3
CMS Phase-1像素探测器是在2019年LHC Run-2结束后从地下洞穴中提取的，并在2019-2021年的长期关闭期间（LS 2）保持低温以保护硅传感器。LHC现在正在为2022年开始的下一批数据做准备。第一阶段的像素探测器计划于今年安装，并正在进行一系列翻新和维修，以提高收集数据的质量并增强操作体验。最里面的桶层已经被新的模块所取代，并具有改进的读出芯片（TMS 600 v4），前端ASIC（TBM 10 d）和电路板，以纠正之前数据采集过程中发现的问题。前向像素探测器配备了新的冷却入口，以确保安全操作，并采用了经修订的高压配电方案，以更好地匹配低压粒度。所有的DC-DC转换器都已更换为新产品，包括改进的ASIC（FEAST2.3），以防止它们在运行期间损坏。总的来说，这次演讲将总结LS 2期间像素探测器的翻新工作，并强调安装和调试后对LHC Run-3的准备情况。
2022-07-21 hep-ex physics.ins-det
Design Study for a SuperB Pixel Vertex Detector
我们提出了一个低质量的概念设计，所有像素的顶点探测器使用CMOS四阱INMAPS工艺，能够工作在非常高的亮度超过10^36 /cm^2 /sec，可以预期在下一代e+ e-B工厂。我们专注于必要的时间依赖的测量，也相关的搜索新的物理超越标准模型的顶点的要求。我们研究不同的配置和比较的SuperB和BaBar实验的基线设计。
2010-08-11 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
Radiation experience with the CMS pixel detector
CMS像素探测器是CMS跟踪器的最里面的组件，占据CMS中心周围的区域，LHC光束在这里交叉，半径在4.3 cm和30 cm之间，沿着光束轴46.5 cm。它在粒子碰撞产生的高占用和高辐射环境中运行。在LHC第一次运行期间，对传感器的辐射损伤效应进行了研究。漏电流，耗尽电压，像素读出阈值，并命中发现效率作为增加粒子注量的函数进行监测。这些测量的方法和结果将与它们对检测器操作以及离线命中重建中的性能参数的影响一起描述。
2014-12-09 hep-ex physics.ins-det
Operation and performance of microhexcavity pixel detector in gas discharge and avalanche mode
微六角形腔面板（muHex）是一种新型的气体微图案粒子探测器，由密集排列的六角形像素组成，每个像素作为一个独立的电离辐射探测单元。它是从等离子体板探测器和微腔探测器发展而来的第二代探测器。muHex正在开发中，将作为一种可扩展的、快速计时（ns）和密封的气体跟踪探测器部署，具有高速率（> 100 KHz/cm ^2）能力。这里报道的器件被制造为嵌入在薄的1.4 mm玻璃陶瓷晶片中的2 mm边到边、1 mm深的六边形单元的16 x 16像素阵列。电池壁是金属化阴极，通过导电通孔连接到高压总线。阳极是小的，457微米直径的金属盘丝网印刷在上基板上。检测器充满工作气体至接近1个大气压，然后用截止阀关闭。他们已经在雪崩模式和气体放电设备，产生约1至3纳秒上升时间的mV到伏特电平信号。放电模式下的操作由每个像素点处的高压总线上的高阻抗抑制电阻器实现。结果表明，每个单独的像素表现为一个孤立的检测单元，具有高的单像素的固有效率，从放射性源和宇宙线μ子的β的。在没有气流的情况下，已经观察到连续雪崩模式在超过300 KHz/cm ^2的命中率下运行了几天。像素隔离，定时响应，效率，命中率和速率稳定性的测量报告。
2018-10-24 hep-ex physics.ins-det
A Leakage Current-based Measurement of the Radiation Damage in the ATLAS Pixel Detector
测量了ATLAS像素探测器桶硅模块从开始运行到2012年底所遭受的辐射损伤。这意味着在整个操作期间收到的强子注量能量高达并包括8 TeV。该测量基于硅传感器漏电流的每个模块测量。结果作为积分亮度的函数，并与汉堡模型的预测进行比较。此信息可用于预测各种操作场景下由于电流而导致的像素检测器寿命限制。
2015-02-12 hep-ex physics.ins-det
Study of prototypes of LFoundry active and monolithic CMOS pixels sensors for the ATLAS detector
大型强子对撞机的高能粒子物理实验使用混合硅探测器，在像素和条带几何形状，为他们的内部跟踪器。这些探测器已被证明是非常可靠和性能。尽管如此，人们对耗尽型CMOS硅探测器的发展有很大的兴趣，这种探测器可以以较低的生产成本和复杂性实现类似的性能。我们目前的ATLAS CMOS演示项目的框架内，这项技术的最新发展。特别是，LFoundry的两个有源传感器，CCPD_LF和LFCPIX，以及第一个完全单片原型MONOPIX的研究将被显示。
2017-10-18 hep-ex physics.ins-det
Commissioning and Operation of the New CMS Phase-1 Pixel Detector
CMS像素探测器的第一阶段升级由四个桶层（BPix）和每个端盖（FPix）中的三个前向磁盘组成。它在1，856个模块中包含总共1.24亿像素通道，其设计可承受高达$2 \times 10^{34}\,$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的瞬时亮度。探测器的不同部分在去年组装完成，后来被带到CERN安装在CMS跟踪器内。在组装过程中的各个阶段，已经进行了测试，以确保读出和电力电子设备以及冷却系统符合设计规范。在对各个组件进行测试之后，在CMS内部安装之前进行了系统测试。除了审查这些测试，我们还介绍了使用中央CMS DAQ系统现场检测器的最终调试结果。最后，我们审查的结果，从最初的操作的探测器首先与宇宙射线，然后与pp碰撞。
2017-09-29 hep-ex physics.ins-det
Pixel detector R&D for the Compact Linear Collider
物理目的是在拟议的未来CLIC高能量线性$e^+ e^-$对撞机构成的探测器系统的性能具有挑战性的要求。特别是顶点和跟踪检测器必须结合精确的测量与鲁棒性对预期的高比率的光束诱导的背景。必须实现几微米的空间分辨率和每个顶点检测器层的辐射长度的0.2%的材料预算以及几纳秒的时间戳精度。这些要求是解决与创新技术在一个雄心勃勃的探测器研发计划，包括硬件开发以及详细的设备和蒙特卡罗模拟的基础上TCAD，Geant 4和Allpix-Squared。各种细间距混合硅像素探测器技术正在研究中的CLIC顶点探测器。具有\SI{25}{\micro\meter}像素间距的CLICpix和CLICpix 2读出ASIC已在\SI{65}{\nano\meter}商业CMOS工艺中生产，并凸点键合到平面有源边缘传感器以及电容器耦合到高压（HV）CMOS传感器。预计大表面（$\approx$ \SI{140}{\meter\squared}）CLIC跟踪器将采用单片硅跟踪探测器。全单片原型目前正在开发中的高电阻率（HR）CMOS，HV-CMOS和绝缘体上硅（SOI）技术。所有最新原型的实验室和电子束测试都得益于CaRIBou通用读出系统的开发。本次演讲介绍了CLIC像素探测器研发计划的概述，重点是最近的测试光束和模拟结果。
2019-05-10 hep-ex physics.ins-det
Radiation-Hard Asics for Optical Data Transmission in the Atlas Pixel Detector
我们已经开发了两个辐射硬ASIC的ATLAS像素探测器中的光数据传输在欧洲核子研究中心的LHC：垂直腔面发射激光器（VCSEL）二极管的驱动芯片，用于80 Mbit/s的数据传输从检测器，和一个双相标记解码器芯片恢复的控制数据和40 MHz的时钟接收光的PIN二极管。我们已经成功地实现了0.25毫米CMOS技术的ASIC使用封闭布局晶体管和保护环增加辐射硬度。我们给出了最终设计电路的结果，以及用24 GeV质子在80 Mrad（2.6 x 10^15 p/cm^2）下进行辐照研究的结果。
2004-08-10 hep-ex physics.ins-det
Investigations of Charge Collection and Signal Timing in a multi-pixel Silicon Drift Detector
本研究利用激光系统对7像素TRISTAN硅漂移探测器原型进行表征，揭示了电荷收集与信号定时同探测器几何结构的关系，为KATRIN实验搜寻keV尺度惰性中微子提供探测器响应基础。
2025-06-26 hep-ex physics.ins-det
Demonstrator System Testing and Performance for the ATLAS ITk Pixel Detector for HL-LHC
本研究为ATLAS ITk像素探测器构建演示装置，开展系统级测试验证串行供电等技术的可靠性，介绍了三类子组件，为HL-LHC高亮度高辐射环境下的探测器运行提供支撑。
2025-01-13 hep-ex physics.ins-det
Novel Multi-pixel Silicon Photon Detectors and Applications in T2K
如今，诸如高能物理（HEP）、医学成像设备、便携式辐射探测器等的众多领域，需要一种坚固、小型、可靠和容易获得的光子检测器，其在各种环境中，例如在强磁场存在下是稳定的。最近可用的$\sim$ 1 mm $^{\textrm{2}}$有源区多像素光子计数器（MPPC）传感器，由滨松光子学公司生产，已被发现是可靠的，是一个有吸引力的选择，用于HEP应用。以下传感器特性已经过T2 K合作组织的全面测试：增益、暗噪声、检测效率、可靠性。这些似乎是稳定的;此外，还评估了许多器械之间的特征扩散。具有较大面积的传感器正在开发用于成像和直接与闪烁体耦合的目的。
2009-10-23 hep-ex physics.ins-det
Pixel Detectors for Charged Particles
像素探测器，作为当前最内层顶点探测的技术选择，已经达到了一个阶段，在这个阶段，大型探测器已经建立了LHC实验和一个新的时代的发展，无论是混合和单片或半单片像素探测器正在全面展开。这在很大程度上是由超级大型强子对撞机升级方案的要求和计划首次使用单片像素探测器的其他对撞机实验所驱动的。本文综述了当前粒子跟踪和顶点检测的像素探测器的发展，包括超级LHC的混合像素探测器及其在辐射和速率方面的挑战，以及单片的所谓有源像素探测器，包括RHIC和superBelle的MAPS和DEPFET像素。
2008-11-27 physics.ins-det
The STAR MAPS-based PiXeL detector
RHIC STAR实验的重味跟踪器（HFT）的PixeL探测器（PXL）是最先进的薄单片有源像素传感器（MAPS）技术在对撞机环境中的首次应用。定制的像素传感器，其读出电子和检测器的机械结构进行了详细描述。选定的探测器设计方面和生产步骤。本文的结论部分讨论了三年数据采集期间（2014-2016年）的探测器操作以及超过设计规格的总体性能。
2018-01-22 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The Pixel Charging-up effect in Gas Micro-Pixel Detectors
本文研究了气体微像素探测器中 Topmetal-II- 芯片的充电效应，揭示其源于像素表面绝缘层电荷积累并提高相对增益，通过 COMSOL 与 GARFIELD++ 迭代模拟建立有效模型，并验证了沉积电阻材料和调节局部电压分布可抑制该效应。
2024-08-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The models with phase transition for digital pixel detectors
本文考虑了用具有相变的模型来描述数字（二值）像元探测器的特性而不考虑和考虑像元之间的相互作用的可能性
2019-01-10 physics.ins-det
Pixel Vertex Detectors
像素顶点探测器是在LHC上追踪靠近相互作用点的带电粒子的首选仪器。其中传感器和读出IC是分离的实体的混合像素检测器构成检测器技术中的现有技术。其中三个LHC探测器使用基于这种技术的顶点探测器。经过近10年的开发，像素探测器模块可以在LHC的整个寿命期间承受极端的速率和时序要求以及非常恶劣的辐射环境，并且不会严重影响性能。本讲座回顾了在大型强子对撞机跟踪和顶点像素探测器的物理和技术。
2006-11-07 physics.ins-det
Signal and noise of Diamond Pixel Detectors at High Radiation Fluences
CVD金刚石由于其大的带隙和强的晶格结构而具有很强的抗辐射性，是LHC顶点探测器的一种有吸引力的材料选择。特别地，在相互作用点附近操作的像素检测器受益于金刚石的微小漏电流和小像素电容，从而与硅相比具有低噪声系数。另一方面，来自穿越高能粒子的电荷信号在金刚石中比在硅中小约2.2倍。因此，在超过10 $^{15}$ n $_{eq}$ cm $^{-2}$的注量下，与硅相比，定量测定金刚石的信噪比（S/N）是重要的，这是LHC升级所期望的。基于对辐照金刚石传感器的测量和FE-I4像素读出芯片的设计，我们确定了高粒子注量辐照金刚石像素探测器的信号和噪声。为了表征辐射损伤对材料和信号降低的影响，将载流子的平均自由程$λ_{e/h}$的变化确定为辐射通量的函数。我们利用为ATLAS升级开发的FE-I4像素芯片来实际估计预期的噪声系数：给定通量下的预期漏电流来自校准计算，像素电容使用专门开发的芯片（PixCap）测量。我们比较所得的S/N数字与平面硅像素探测器使用公布的电荷损失测量和相同的外推方法，为金刚石。它示出，预期的S/N的金刚石像素探测器与像素间距典型的LHC，超过平面硅像素在超过10 $^{15}$粒子cm $^{-2}$的注量，确切的值仅取决于最大的操作电压假设为辐照硅像素探测器。
2012-08-13 cond-mat.mtrl-sci hep-ex physics.ins-det
