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。
2007-09-06 physics.ins-det
High-angular-precision gamma-ray astronomy and polarimetry
我们正在开发一个“薄”探测器的概念，作为一个高角度精度的望远镜和偏振计的宇宙伽马射线以上的对创建阈值。
2012-03-27 astro-ph.IM physics.ins-det
Latest R\&D news and beam test performance of the highly granular SiW-ECAL technological prototype for the ILC
国际直线对撞机（ILC）等未来对撞机的高精度物理要求对末态粒子的能量进行前所未有的高精度测量。由于粒子流算法（PF）需要高度颗粒化和密封的量热计系统，因此可以实现所需的精度。PF的物理概念验证已在CALICE合作范围内的前一个活动中对原型进行了束流测试。这些原型之一是ILC的硅钨电磁量热计（SiW-ECAL）的物理原型。在本文档中，我们介绍了下一代样机研发的最新消息，SiW-ECAL的完全嵌入式非常前端（VFE）电子技术样机。特别强调了2017年6月在DESY进行的梁测试的第一个结果的介绍和讨论。这种束流测试的物理程序包括校准和调试现有的SiW ECAL模块;在1 T磁场下测试单个板的性能;以及研究电磁簇射事件。
2018-02-24 physics.ins-det
Roadmap for ILC Detector R&D Test Beams
本文件提供了ILC探测器测试光束需求在未来3 - 5年的路线图。在此期间，探测器意向书预计将于2008年秋季提交，ILC工程设计报告将于2012年提交ILC及其探测器。ILC探测器需要具有前所未有的精度，以便能够阐明LHC和ILC机器在TeV能量下的新物理发现，并充分利用电弱统一能量尺度下的实验研究。这需要对探测器测试束活动进行大量投资，以完成所需的研发，测试原型，并（随后）鉴定最终探测器系统设计，包括集成系统。本路线图文件描述了ILC试验束活动资源显著增加的需求。试验束设施管理人员和全球ILC领导层应使用本手册，以确保提供必要的资源和设施，及时满足需求。
2007-10-17 physics.ins-det
Frequency Scanned Interferometry for ILC Tracker Alignment
在本文中，我们报告了高精度的绝对距离和振动测量频率扫描干涉法使用一对单模光纤。通过对扫描激光频率时产生的干涉条纹计数来确定绝对距离。使用高精细度法布里-珀罗干涉仪来确定扫描期间的频率变化。提出了两种多距离测量分析技术，以提高距离测量精度，并提取振动的振幅和频率。在实验室条件下，采用第一种多距离测量技术，在0.1 ~ 0.7m的绝对距离范围内，测量精度达到50 nm左右。第二种分析技术能够在没有先验知识的情况下测量振动频率，范围从0.1 Hz到100 Hz，振幅小到几纳米。还提出了一种可能的硅跟踪器的光学对准系统。
2005-06-27 physics.ins-det
Development of Fast and High Precision CMOS Pixel Sensors for an ILC Vertex Detector
CMOS像素传感器的发展与列并行读出和集成零抑制已导致一个全尺寸，近1百万像素，原型与~100 μs的读出时间。它的性能非常接近ILD顶点检测器的规格，表明传感器架构可能会发展到完全满足这些规格。从现有架构和实现的性能出发，本文将从ILD探测器基线文档（将于2012年发布）的角度详细介绍该传感器在未来2-3年的发展。两个不同的设备预见到这个目标，一个是优化的内层和它们的快速读出的要求，而另一个利用外层中的调暗的背景，以减少功耗。传感器的发展依赖于高电阻率外延层、先进CMOS工艺的使用以及列级ADC与像素阵列的组合。本文将介绍如何利用这些方面来匹配ILD VTX规范。为了完整起见，将提及3D CMOS器件的发展状况。
2010-07-15 physics.ins-det
Chargino and Neutralino Masses at ILC
电荷伴子/中性伴子对的产生是ILC的基准过程之一。这些过程是有趣的，不仅因为它允许高精度测量电荷伴子和中性伴子的质量，而且还因为W和Z玻色子通过其强子衰变产物的分离需要出色的喷射分辨率作为检测器性能的良好基准。分析的基础上的SiD探测器的概念与四个射流和丢失的能量最终状态。电荷伴子和中性伴子截面的不确定度分别为0.9%和4.2%。质量的不确定性得到的模板拟合方法实现的精度优于1 GeV。
2010-07-05 hep-ex physics.ins-det
Metrology requirements for the integrated luminosity measurement using small angle Bhabha scattering at ILC
本文针对未来Higgs工厂的积分亮度精确测量需求，利用小角度Bhabha散射，回顾了ILC在91.2 GeV至1 TeV等多种质心能量下实现目标精度所需的计量学要求。
2024-12-24 hep-ex physics.ins-det
Ultra-High precision Compton polarimetry at 2 GeV
本文报道了在杰斐逊实验室CREX实验中利用康普顿偏振测量法实现的电子束极化测量，总不确定度达0.36%，为迄今最高精度，满足未来MOLLER和SoLID实验的要求。
2024-02-25 nucl-ex physics.ins-det
Physics background at ILC at 500GeV and 1TeV
国际直线对撞机（ILC）的积分亮度测量将通过计算小角度巴巴散射事件的速率来完成。ILC的物理要求将亮度测量的相对精度限制在千分之一量级。所需的精度可以通过构造高能量和极角分辨率的细颗粒电磁量热计以及通过对许多系统效应进行充分的实验控制来实现。在光度测量中的主要系统效应之一是源自四费米子过程的背景，称为物理背景。本文从最佳信号背景分离的角度提出了一种可能的光度测量选择策略。
2013-01-11 hep-ex physics.ins-det
The ILD detector at the ILC
国际大型探测器（ILD）是为正负电子对撞机ILC开发的探测器概念。该探测器已针对90 GeV至1 TeV能量范围内的精密物理学进行了优化。ILD具有高精度、大容量的硅和气体组合跟踪系统，以及高粒度量热计，所有这些都在3.5 T螺线管磁场内。粒子流理论一直是ILD设计的指导思想。在本文件中，所需的性能的检测器，建议的实施和准备的不同的技术需要的实施进行了讨论。这是在日本目前正在审议的国际法委员会对撞机提案的框架内进行的，包括在日本拟议的国际法委员会场址建造和操作探测器所需的场址具体方面。
2019-12-10 hep-ex physics.ins-det
Precision Møller Polarimetry for PREX and CREX
位于杰斐逊实验室A厅的PREX-2和CREX实验是对复杂原子核的宇称违反弹性电子散射的精确测量。一个要求是入射电子束偏振，通常为$\approx$ 90，以1%的精度已知。我们在光束线上调试并运行了一台Møller旋光仪，其精度超过了这一要求，PREX-2的精度达到了0.89%，CREX的精度达到了0.85%。不确定性是纯粹系统性的，从几个不同的来源积累，但由我们的知识的目标极化。我们的分析还表明，需要准确的原子波函数，以纠正Levchuk效应。我们描述的旋光仪操作和分析的细节，以及（CREX）从不同的旋光仪的基础上康普顿散射的结果进行比较。
2022-07-05 nucl-ex physics.ins-det
Frequency Scanned Interferometry for ILC Tracker Alignment
在本文中，我们报告了高精度的绝对距离和振动测量与频率扫描干涉。通过对扫描激光频率时产生的干涉条纹计数来确定绝对距离。使用高精细度法布里-珀罗干涉仪来确定扫描期间的频率变化。采用双激光扫描技术消除漂移误差，提高了绝对测距精度。本文还介绍了一种新的双通道流固耦合演示系统，它是多通道测距向实用化过渡的一个阶段。在实际条件下，对于0.57米的绝对距离，实现了0.3微米的精度。还提出了一种可能的硅跟踪器的光学对准系统。
2011-09-12 hep-ex physics.ins-det
Physics highlights at ILC and CLIC
在这个讲座中，回顾了e+e线性对撞机实验ILC和CLIC的物理潜力.实验条件进行了比较，在强子对撞机和精密实验，补充强子对撞机的内在价值进行了讨论。ILC和CLIC的探测器概念概述了其最重要的方面有关的精密物理。从物理程序和基准研究的亮点。它表明，线性对撞机是一个有前途的工具，补充大型强子对撞机在必要的方式来测试标准模型和寻找新的物理。
2014-06-17 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
A Calibration System for Compton Polarimetry at $e^+e^-$ Linear Colliders
在未来的正负电子直线对撞机中，具有千分之一精度的偏振测量是必不可少的。康普顿旋光仪可以在几秒钟的测量时间内达到可以忽略的统计不确定性。主要的系统不确定性来源于记录康普顿散射电子的探测器的响应和对准。预计在未来的直线对撞机上使用的康普顿旋光仪的可靠基线技术是基于由光电倍增管读出的气体切伦科夫探测器阵列。在本文中，我们将提出一种校准方法，承诺监测在几个千分之一的水平，这样的探测器的响应的非线性。该方法已在基于LED的校准系统中实现，该系统与现有的原型探测器相匹配。该校准系统的性能足以控制对提取偏振的总不确定性的相应贡献，使其优于$0.1\%$。
2015-09-10 physics.ins-det
A high-finesse Fabry-Perot cavity with a frequency-doubled green laser for precision Compton polarimetry at Jefferson Lab
在杰斐逊实验室A厅建立了一个用于高精度康普顿旋光测量的高精细度法布里-珀罗腔，并安装了倍频连续绿光激光器（532 nm）。掺镱光纤放大器输出的红外（1064 nm）光束由Nd：YAG非平面环形振荡器激光器作为种子源，在周期性极化的MgO：LiNbO $_{3}$晶体中进行了倍频。在5 W泵浦功率下，绿光输出功率最大为1.74W，总转换效率为34.8%。将绿光注入光学谐振腔，得到3.7kW的增益，相应的增益为3800。测量了偏振传递函数，以确定腔内圆偏振，测量不确定度为0.7%。Jefferson实验室的PREx实验首次使用了该系统，对能量为1.0 GeV、电流为50 $μ$ A的电子束进行了极化测量，测量精度达到1.0%。
2016-03-29 nucl-ex physics.ins-det
Polarimeters and Energy Spectrometers for the ILC Beam Delivery System
任何未来的高能e+e线性对撞机都旨在精确测量标准模型的数量以及新的、尚未发现的现象。为了实施这一物理方案，在相互作用区域的优秀探测器必须得到前所未有的精确度的光束诊断的补充。本文概述了国际直线对撞机的旋光仪和能谱仪的当前计划和问题，这些计划和问题旨在实现从Z极45.6 GeV到250 GeV或作为升级到500 GeV的大范围光束能量的精度目标。
2009-10-07 physics.acc-ph physics.ins-det
Precision in ground based solar polarimetry: Simulating the role of adaptive optics
谱线偏振的精确测量对于太阳磁场的可靠推断具有重要意义。对于地面观测，偏振测量的精度受到地球大气层的严重限制。大气湍流（视宁度）产生信号波动，其与测量过程的非同时性质相结合导致称为视宁度诱导偏振串扰的斯托克斯参数的混合。先前对这种效应的分析（Judge等人，2004）提出，串扰不仅随着调制频率的增加而减少，而且通过由自适应光学（AO）系统补偿视感引起的图像像差而减少。然而，在这些研究中，没有考虑比AO系统校正的高阶像差的影响。本文通过数值模拟分析了高阶像差对视觉串扰的影响。在这个分析中，我们发现斯托克斯参数之间的串扰量实际上是独立的AO系统校正的图像像差的程度。然而，更高阶的AO校正通过减少视宁度引起的图像拖尾来增加信噪比。
2012-11-02 astro-ph.IM physics.ins-det
HARPO - A Gaseous TPC for High Angular Resolution Gamma-Ray Astronomy and Polarimetry from the MeV to the TeV
我们提出了一个“薄”的探测器作为一个高角度精度的望远镜和偏振仪的宇宙伽马射线以上的对创建阈值。我们已经建立了一个基于气体TPC的演示器。我们目前正在实验室中用带电的宇宙射线来表征探测器。在这里，我们介绍了它的一些属性。
2012-10-16 astro-ph.IM physics.ins-det
Polarization modulation time-domain terahertz polarimetry
我们提出了高精度的测量偏振旋转的频率范围从0.1到2.5太赫兹使用偏振调制技术。电动平台以约80 Hz的频率旋转偏振器，并且通过锁定技术测量所产生的偏振调制。我们实现了0.05°（900 μrad）的精度和0.02°（350 μrad）的小旋转角度的精度。详细的数学描述的技术，显示其能力，充分表征椭圆偏振从0.1到2.5太赫兹。
2012-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.ins-det
R&D for Very Forward Calorimeters at the ILC Detector
需要特殊的量热计来测量ILC探测器的最前端区域。这些设备将提高气密性，这对寻找新粒子很重要。一个光度计预计测量的精度优于10-3的低角度巴巴散射率。束管附近的量热计将受到大量束辐射残余物的撞击。这些沉积物的数量和形状将允许快速的光度估计和光束参数的确定。然而，传感器必须具有极强的抗辐射性。细分和非常紧凑的热量计将符合要求。由于占用率高，需要快速FE电子设备。介绍了一种可能的量热计的设计方案，并对量热计的研究现状进行了综述
2009-02-19 hep-ex physics.ins-det
ILC Beam Energy Measurement by means of Laser Compton Backscattering
提出了一种新的、非侵入性的测量国际直线对撞机束流能量的方法。激光与射束粒子正面碰撞，并且测量运动学终点附近的康普顿散射电子的能量，或者记录康普顿背散射$γ$射线、边缘电子和未散射射束粒子的位置。提出了一种紧凑的康普顿谱仪布局。它由一个偏转磁铁和在大辐射环境中工作的位置敏感探测器组成。高空间分辨率探测器的几种选择进行了讨论。模拟研究支持使用红外或绿色激光器和石英光纤探测器来监测后向散射光子和边缘电子。采用腔监测器，可以记录磁体下游的束粒子位置，精度为亚微米。这样的方案提供了一种可行的和有前途的方法，以访问入射束能量与$10^{-4}$或更好的精度在一个聚束到聚束的基础上，而电子和正电子束碰撞。
2009-05-26 hep-ex physics.ins-det
Measurements and simulations of MAPS (Monolithic Active Pixel Sensors) response to charged particles - a study towards a vertex detector at the ILC
国际直线对撞机（International Linear Collider，ILC）是一个质心能量为200-500 GeV的电子-正电子（e+e-）直线对撞机项目。单片有源像素传感器（MAPS）是ILC顶点检测器（VTX）的硅像素检测器概念之一。研究和比较了两种MAPS像素矩阵MIMOSA-5（17 $μ$ m像素间距）和MIMOSA-18（10 $μ$ m像素间距）的基本特性（噪声、ADC到电子转换增益的校准、探测器效率和电荷收集特性）。ILC中的电子+电子碰撞将伴随着强烈的电子和正电子束辐射背景，撞击顶点探测器的内平面。与次级强子相反，这种起源的径迹留下拉长的星团。集群特性和方向相对于像素网研究垂直和倾斜的轨道。测量了确定作为入射角的函数的簇取向的伸长率和精度。提出了一个简单的信号形成模型（基于电荷扩散），并使用收集的数据进行测试。
2010-05-20 hep-ex physics.ins-det
A Quartz Cherenkov Detector for Compton-Polarimetry at Future e+e- Colliders
精确的旋光测量对于未来的e+ e对撞机是必不可少的，需要康普顿旋光仪设计的统计不确定性可以忽略不计。在本文中，我们讨论了这种康普顿偏振计的石英切伦科夫探测器的设计和建设。探测器的概念已经开发的偏振测量的主要系统的不确定性，即探测器响应和探测器对准的线性度。这里提出的模拟研究意味着，通过使用石英作为切伦科夫介质可达到的光输出允许在切伦科夫光子谱中分辨对应于不同数量的康普顿电子的各个峰。应用这种单峰分辨率的偏振测量的检测器的好处示出的上游偏振计预见在国际直线对撞机的例子。第一次测试束运动的结果与四通道原型确认模拟预测单电子。
2015-06-02 hep-ex physics.ins-det
Precision Electron-Beam Polarimetry using Compton Scattering at 1 GeV
我们报告的最高精度尚未实现的测量中的低能量，$\mathcal{O}$（1 GeV），电子束的偏振，完成使用一种新的偏振计的基础上的电子-光子散射，在霍尔~C在杰斐逊实验室。有必要进行一些技术革新，包括精确控制谐振腔中激光偏振的新方法和能够捕获大部分散射电子光谱的新型金刚石微带探测器。数据分析技术利用了航迹发现、探测器的高粒度及其大接受度。测量了$180~μ$ A，$1.16$ ~GeV电子束的极化，其统计精度为每小时$<$ ~ 1%，系统不确定度为0.59%.这超过了\qweak实验所要求的精度水平，该实验测量质子的矢量弱电荷。建议未来的低能量实验需要极化不确定度$<$ ~0.4\%，这一结果代表了这种可能性的重要证明。该测量也是首次在实验中使用金刚石探测器进行粒子跟踪。
2016-02-17 hep-ph nucl-ex nucl-th
The International Linear Collider - Physics and Perspectives
随着希格斯玻色子在大型强子对撞机上的发现，标准模型的所有粒子似乎都被实验观察到了，但许多问题仍然没有答案。这一发现加强了对未来高能对撞机的规划，其目的是以更高的精度探测标准模型和电弱对称性破缺的机制，并扩展和补充目前正在LHC进行的新粒子的搜索。这种未来设施最成熟的选择是国际直线对撞机ILC，这是一个质量中心能量为500 GeV的电子-正电子对撞机，有可能升级到TeV区域。ILC将充分探索希格斯部分，包括独立于模型的耦合和宽度测量，直接测量与顶夸克的耦合和希格斯自耦合，实现对顶夸克性质和耦合的精确测量以及其他电弱精确测量，并为补充强子对撞机能力的新物理学提供广泛的发现潜力。本文将概述ILC的物理情况，在运行场景的背景下，涵盖不同的质心能量，并讨论这个全球设施的现状和前景。
2016-07-01 hep-ex hep-ph physics.ins-det
