Hashing and metric learning for charged particle tracking
Université de Genève（日内瓦大学）；European Organization for Nuclear Research CERN（欧洲核子研究中心）
提出了一种基于近似近邻搜索的高能粒子对撞机带电粒子跟踪新方法。由于每次碰撞要重建数十万个测量结果，例如在高亮度大型强子对撞机上，目前采用的组合寻轨方法变得不够。在这里，我们使用散列技术将测量值分成20-50个命中的桶，并使用度量学习来提高它们的纯度。研究了两种不同的方法来进一步解析桶内的轨迹：局部Fisher判别分析和用于三元组相似性学习的神经网络。我们证明了所提出的方法在模拟碰撞，并显示显着的速度提高桶跟踪效率为96%和8%的假率看不见的粒子事件。
2021-01-16 cs.LG hep-ex
Potential of Thin Films for use in Charged Particle Tracking Detectors
薄膜技术广泛应用于日常电子产品，特别是液晶显示屏、太阳能电池和有机发光二极管。我们探索这种技术作为带电粒子辐射跟踪探测器的潜力，用于高能物理实验，如在大型强子对撞机或相对论重离子对撞机。通过现代制造技术，许多半导体材料可用于构造具有像素尺寸在几微米量级上的集成电子器件的薄的柔性检测器。我们回顾了有前途的候选人的材料特性，讨论了与这种技术相关的潜在好处和挑战，并回顾了以前证明的适用性作为中子探测器。
2014-11-06 hep-ex physics.ins-det
Micro-Pattern Gas Detectors for Charged-Particle Tracking and Muon Detection
在美国HEP社区进行的2013年APS-DPF Snowmass夏季研究的背景下，本白皮书概述了HEP实验中用于跟踪和μ子检测的微模式气体探测器的进一步开发路线图。我们简要讨论了技术要求，并总结了这些探测器的当前能力，重点是在能源前沿的实验中，在中长期的未来。最后，对美国微型气体探测器的未来发展方向提出了建议。
2013-09-05 hep-ex physics.ins-det
Measurement of identified charged hadron spectra in proton-proton collisions using the Inner Tracking System of the ALICE experiment at the LHC
本文讨论了利用LHC ALICE实验收集的sqrt{s}=900 GeV的p-p数据中的ITS能量损失信号测量已识别的带电强子p_t谱的问题。它是使用内部跟踪系统（ITS）在独立模式下进行的，用于轨道重建和粒子识别，允许检测p_t低于200 MeV/c的低动量粒子。第二种方法使用的轨道重建的ITS和时间投影室（TPC）也已开发。将所得结果与TPC和飞行时间探测器所得结果进行比较，并用于提取平均p_t值。
2011-01-21 hep-ex nucl-ex
A fast method for particle tracking and triggering using small-radius silicon detectors
我们提出了一种算法，部署在一个高度并行化的图形计算架构，在大型强子对撞机和未来的对撞机的高能碰撞带电粒子轨迹进行快速重建。我们使用软件仿真表明，该算法可以达到超过99.95%的重建效率与良好的精度。该算法可以使用现场可编程门阵列技术在硅基集成电路上实现。我们的方法可以快速触发大质量带电粒子，这些粒子在跟踪体积中不可见地衰减，就像在一些与颗粒暗物质相关的新物理场景中一样。如果产生的暗物质或其他新的中性粒子介导的亚稳态带电粒子，是不与其他可吸收的能量沉积在探测器，我们的方法将是有用的触发带电介质使用小半径硅探测器。
2020-01-21 hep-ex physics.ins-det
Tracking a nonrelativistic charge with an array of Rydberg atoms
本文提出利用里德伯原子阵列和Ramsey序列积累Stark位移相位差，以约10 nm精度追踪非相对论性带电粒子，并有望拓展至相对论粒子及解释量子计算退相干。
2023-11-29 hep-ex physics.atom-ph physics.ins-det
Charged particle tracking via edge-classifying interaction networks
Princeton University（普林斯顿大学）；University of California San Diego（加利福尼亚大学圣迭戈分校）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
最近的研究表明，图形神经网络（GNN）等几何深度学习方法非常适合解决高能粒子物理中的各种重建问题。特别是，粒子跟踪数据通过将硅跟踪器命中识别为节点和粒子轨迹识别为边缘而自然地表示为图形;给定一组假设的边缘，边缘分类GNN识别对应于真实粒子轨迹的边缘。在这项工作中，我们适应物理动机的相互作用网络（IN）GNN对堆积条件下的粒子跟踪问题，类似于高光度大型强子对撞机的预期。假设在各种粒子动量阈值下进行理想化的命中过滤，我们通过基于GNN的跟踪的每个阶段（图构建、边缘分类和跟踪构建）的一系列测量来展示IN出色的边缘分类准确性和跟踪效率。所提出的IN架构比以前研究的GNN跟踪架构小得多;这是特别有前途的，因为减小尺寸对于在受限计算环境中实现基于GNN的跟踪至关重要。此外，IN可以表示为一组显式矩阵运算或传递GNN的消息。正在努力通过异构计算资源加速每个表示，以实现高级别和低延迟触发应用程序。
2021-11-18 cs.LG hep-ex
Equivariant Graph Neural Networks for Charged Particle Tracking
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Columbia University（哥伦比亚大学）
本文提出对称等变图神经网络EuclidNet，用于带电粒子径迹重建，通过在TrackML数据集上对比验证其在极小参数规模下接近最先进性能并优于非等变基准。
2023-04-11 cs.LG hep-ex physics.comp-ph
Vision Transformers and Graph Neural Networks for Charged Particle Tracking in the ATLAS Muon Spectrometer
CERN（欧洲核子研究中心）；Geneva, Switzerland（瑞士日内瓦）
本文提出利用图神经网络和视觉变换器提升ATLAS缪子谱仪的带电粒子识别效率，前者提升重建速度15%，后者实现超快速近似重建。
2026-03-26 cs.LG hep-ex physics.data-an
Impact of Cold Noise on the tracking performance of ATLAS ITk short strip barrel modules using a charged particle beam
Santa Cruz Institute for Particle Physics, University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校圣克鲁兹粒子物理研究所）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器中心）；Lunds universitet（隆德大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；Charles University（查理大学）；Rutherford Appleton Laboratory（卢瑟福阿普尔顿实验室）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；TRIUMF（特里姆夫实验室）
本文研究了冷噪声对ATLAS ITk短条桶模块跟踪性能的影响，通过对比未辐照和辐照模块的跟踪性能评估，探讨其对跟踪精度的影响。
2026-01-08 hep-ex physics.ins-det
Characterization and upgrade of a quantum graph neural network for charged particle tracking
Department of Physics and Earth Science, University of Ferrara（费拉拉大学物理与地球科学系）；INFN Ferrara（费拉拉国家研究所）
本文提出了一种量子图神经网络架构，用于高亮度下的带电粒子轨迹重建，通过结合经典和量子组件提升训练效率与性能。
2026-03-09 cs.LG hep-ex quant-ph
Accelerated Charged Particle Tracking with Graph Neural Networks on FPGAs
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Institute of Physics Belgrade（贝尔格莱德物理研究所）；European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））；California Institute of Technology（加州理工学院）；Purdue University（普渡大学）；HawkEye360；University of Illinois at Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）
我们开发和研究基于图神经网络的带电粒子跟踪算法的FPGA实现。这两个互补的FPGA设计基于OpenCL，一个用于编写跨异构平台执行的程序的框架，以及hls 4 ml，一个用于神经网络到固件转换的基于高级合成的编译器。我们基于基准数据集评估和比较我们实现的资源使用，延迟和跟踪性能。我们发现基于CPU的执行有可能获得相当大的加速，这可能使此类算法能够有效地用于未来的计算工作流程和CERN大型强子对撞机基于FPGA的Level-1触发器。
2020-11-30 cs.LG hep-ex physics.comp-ph
Graph Neural Networks for Charged Particle Tracking on FPGAs
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；National Yang Ming Chiao Tung University（国立阳明交通大学）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Washington（华盛顿大学）
在欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）上，带电粒子碰撞轨迹的确定是一个重要而又具有挑战性的问题，特别是在未来的高亮度阶段（HL-LHC）中所期望的高相互作用密度条件下。图神经网络（GNN）是一种几何深度学习算法，它已成功应用于此任务，通过将跟踪器数据嵌入为图-节点表示命中，而边缘表示可能的跟踪段-并将边缘分类为真或假跟踪段。然而，他们的研究在硬件或软件为基础的触发应用程序已受到限制，由于其巨大的计算成本。在本文中，我们介绍了一个自动化的翻译工作流程，集成到一个更广泛的工具称为$\texttt{hls4ml}$，用于将GNN转换为现场可编程门阵列（FPGA）的固件。我们使用这个翻译工具来实现用于带电粒子跟踪的GNN，使用TrackML挑战数据集进行训练，在FPGA上设计针对不同的图形大小，任务复杂度和延迟/吞吐量要求。这项工作可以在HL-LHC实验的触发水平上包含带电粒子跟踪GNN。
2022-03-23 cs.AR cs.LG hep-ex
An Object Condensation Pipeline for Charged Particle Tracking at the High Luminosity LHC
本文提出面向高亮度LHC带电粒子追踪的对象凝聚流水线，在trackML像素探测器数据上验证其可恢复边分类方法遗漏的径迹，并提供模块化开源实现。
2023-09-28 hep-ex physics.data-an
Search for charged Higgs bosons in decays of top quarks in p-pbar collisions at sqrt(s) = 1.96 TeV
我们报道了最近在2.2/fb CDF数据中对顶夸克衰变的荷电Higgs搜索。这是第一次尝试使用完全重构的质量来寻找带电的Higgs，假设H->c-sbar在小的tan β区域。在CDF数据中没有观察到带电希格斯粒子的证据，因此95%的上限被置于B（t->H+b）< 0.1-0.3。上限可以用来限制顶夸克衰变中一般的非SM荷电玻色子的产生。
2009-09-04 hep-ex
Charged pion identification at high pT in ALICE using TPC dE/dx
ALICE TPC为LHC上pp和Pb-Pb碰撞的研究提供了很好的带电粒子跟踪。TPC还允许通过测量特定电离dE/dx来识别颗粒。在高pT（pT > 3 GeV/c），这是在能量损失的相对论性上升的区域内完成的。从能量损失分布中可以确定pT和pT谱中带电π介子、K介子和质子的产额。在这里，我们提出了这样的分析在PP碰撞在7 TeV的带电π介子高达10 GeV/c的性能。
2011-09-09 hep-ex
Search for charged Higgs decays of the top quark using hadronic tau decays
我们提出了一个搜索的结果，在$p\bar{p}$碰撞产生的顶夸克，在$\surd s =$ 1.8 TeV的带电希格斯衰变。当带电的希格斯粒子很重并衰变为τ轻子，然后以强子方式衰变时，所产生的事件有一个独特的特征：大的缺失横能量和低电荷多重性τ。1992-1993年期间在费米实验室的对撞机探测器上收集的数据，对应于18.7 $\pm$ 0.7~pb $^{-1}$，排除了顶夸克和带电希格斯质量结合的新区域，这是对具有两个希格斯双峰的标准模型的扩展。
1996-01-12 hep-ex
Search For Charged Higgs Decays of the Top Quark Using Hadronic Decays of the Tau Lepton
这封信描述了费米实验室的对撞机探测器记录的在sqrt（s）=1.8 TeV的质子-反质子碰撞中产生带电希格斯玻色子的直接搜索。对标准模型的双希格斯二重态扩展预言了带电希格斯玻色子的存在。在这样的模型中，顶夸克B（t --> Hb--> tau nu b）的分支分数可能很大。这项研究利用了τ轻子在这个通道中的强子衰变，大大扩展了以前对带电希格斯粒子产生的限制。
1997-04-07 hep-ex
Search for a light charged Higgs boson in top quark decays in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV
结果是在寻找一个轻的带电希格斯玻色子玻色子，可以产生在衰变的顶夸克带电的H和b夸克，而反过来，衰减成τ和τ中微子。分析的数据对应的积分亮度约为2个反飞秒barns记录在质子-质子碰撞在sqrt（s）= 7 TeV的CMS实验在大型强子对撞机。搜索是敏感的顶夸克对的衰变t反t到带电的希格斯W b反b和t反t到两个带电的希格斯b反b。不同的末态已经被分别研究过，所有这些都需要存在一个来自带电希格斯衰变的τ轻子，缺少横向能量，以及多个喷流。假设B（带电希格斯粒子到τ反τ中微子）= 1，对于质量在80到160 GeV之间的带电希格斯玻色子，分支分数B（t到带电希格斯粒子b）的上限为2-4%。
2013-01-25 hep-ex
Charged Particle Tracking with the Timepix ASIC
利用Timepix和Medipix ASIC混合像素组件作为六个传感平面，构建了一个粒子跟踪望远镜原型。每个望远镜平面由一个1.4平方厘米的组件组成，提供了一个256 x256的55微米平方像素阵列。该望远镜在被测装置位置的指向分辨率为2.3微米。在2009年的一次光束测试中，望远镜被用来详细评估两个Timepix混合像素组件的性能;一个标准的300微米厚的平面传感器和285微米厚的双面3D传感器。本文介绍了一个详细的电荷校准研究的像素器件，它允许真正的电荷被提取，并报告测量的电荷收集特性和朗道分布。平面传感器实现了4.0微米的最佳分辨率为角度的轨道，和4.4和11微米之间的垂直轨道的分辨率，这取决于所施加的偏置电压。双面3D传感器具有显著更少的电荷共享，被发现对于成角度的轨道具有9.0微米的最佳分辨率，并且对于垂直轨道具有16.0微米的分辨率。基于这些研究，可以得出结论，Timepix ASIC作为带电粒子跟踪设备时表现出优异的性能。
2011-06-14 hep-ex physics.ins-det
Track Finding Efficiency in BaBar
我们描述了几项研究，以衡量带电的轨道重建效率和不对称的BaBar探测器。前两项研究测量跟踪效率的带电粒子使用$τ$和初始状态的辐射衰变。第三部分利用$τ$衰变研究了粒子跟踪的不对称性，第四部分测量了低动量粒子的跟踪效率，最后一部分测量了$K_S^0$粒子的重构效率。第一部分还检查了测量值与BaBar运行时间的稳定性。
2012-07-12 hep-ex
Transverse-momentum and pseudorapidity distributions of charged hadrons in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV
用LHC CMS探测器的内跟踪系统测量了sqrt（s）= 7 TeV质子-质子碰撞中的带电强子横动量和赝快度分布。带电强子产额是通过计算重建的命中数、命中对数和完全重建的带电粒子径迹数得到的。这三种方法的组合给出了每单位赝快度的带电粒子多重数dN（带电）/d（η），对于|eta| < 0.5，对于非单衍射事件为5.78 +/- 0.01（stat）+/- 0.23（syst），高于常用模型的预测。从sqrt（s）= 0.9到7 TeV，带电粒子多重性的相对增加是66.1% +/- 1.0%（stat）+/- 4.2%（syst）。平均横向动量测量为0.545 +/- 0.005（stat）+/- 0.015（syst）GeV/c。在较低的能量与类似的测量结果进行了比较。
2010-07-06 hep-ex
Physics Informed Neural Networks for design optimisation of diamond particle detectors for charged particle fast-tracking at high luminosity hadron colliders
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze（意大利佛罗伦萨核物理研究所）；ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data & Quantum Computing（高性能计算、大数据与量子计算国家研究中心）
针对高亮度强子对撞机，利用物理信息神经网络求解描述3D金刚石像素传感器电极电阻效应的偏微分方程，以优化设计并评估时间退化。
2025-09-25 cs.LG hep-ex physics.comp-ph
On-chip probabilistic inference for charged-particle tracking at the sensor edge
Cornell University（康奈尔大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Northeastern University（东北大学）；Purdue University（普渡大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
研究提出在传感器边缘利用嵌入式神经网络进行带电粒子跟踪，实现高精度、低延迟的参数推断，为高率科学仪器的智能传感提供新途径。
2026-08-25 hep-ex physics.ins-det
Search for charged Higgs bosons from top quark decays in \ppbar collisions at $\sqrt{s}=1.96$ TeV
我们报告了在质心能量为1.96 TeV的\ppbar碰撞中产生的顶夸克衰变中寻找带电希格斯玻色子的结果。我们使用的数据样本对应于一个积分亮度的193/pb的升级对撞机探测器在费米实验室收集。没有发现带电希格斯粒子产生的证据，允许95%的C.L.在不同的荷电希格斯衰变情景下，BR（t->H^+b）的上限。此外，我们提出了在MSSM（mH，tan β）平面的第一排阻区与辐射和汤川耦合校正。
2005-12-28 hep-ex
Momentum Resolution Improvement Technique for Silicon Tracking Detectors using dE/dx
本文提出了一种提高少层硅基跟踪器中低动量带电粒子动量分辨率的技术。粒子动量由测量的朗道dE/dx分布和1/β ^2区域的贝特-布洛赫公式确定。它示出的两个因素的改善的动量测定相比，实现了标准的轨道拟合方法。这一改进是重要的，在大规模的重离子实验，覆盖低横向动量谱使用独立的硅跟踪设备与几个平面一样，在RHIC和ALICE在LHC的STAR中使用的。
2001-04-03 hep-ex
Radiation hardness study on a CMOS pixel sensor for charged particle tracking
一个CMOS像素传感器，命名为Supix-1，是为圆形电子正电子对撞机（CEPC）项目的像素化硅跟踪器开发的。该传感器由9个扇区组成，像素大小、二极管大小和几何形状各不相同，采用180 nm CMOS图像传感器（CIS）工艺制造，以研究放大像素的粒子探测性能。本文通过Fe-55放射源的测量和计算机辅助设计（TCAD）的模拟，研究了在1 $\times$ 10^13 1 MeV neq/cm ^2的能量密度下，辐射对传感器电荷收集的影响。因为对于非电离能量损失（NIEL）效应，每年需要6.8 $\times$ 10^12 1 MeV neq/cm ^2的辐射硬度。在测量中，传感器增益已使用Fe-55的k- $α$峰在照射之前和之后校准。对像素级等效噪声电荷（ENC）、电荷收集效率（CCE）和信噪比（SNR）进行了评价。利用自行开发的重构算法研究了辐射对团簇性质的影响。在TCAD模拟中，模拟了两种典型入射粒子碰撞情况下5个$\times$ 5像素矩阵中的电荷收集情况，包括有照射和无照射。测量和模拟表明，面积为21 $μ$ m $\times$ 84 $μ$ m的放大像素，虽然遭受更大的损失比小像素的传感器性能，仍然有令人满意的噪声和电荷收集性能照射后的粒子跟踪在即将到来的对撞机探测器。
2022-02-23 hep-ex physics.ins-det
Recent STAR Results from Charged Pion Production in Polarized pp Collisions at $\sqrt{s} = 200 GeV$ at RHIC
RHIC的STAR实验测量了纵向极化质子碰撞中各种末态的纵向双自旋不对称性$A_{LL}$，以限制质子中极化胶子的分布。中快度带电π介子的非对称性产生得益于STAR时间投影室的大截面和出色的跟踪和粒子识别能力。这一贡献提出了一个测量的横截面的比例包容$π^{-}$和$π^{+}$生产使用的数据在2005年，以及一个新的测量$A_{LL}$的带电π介子对面的射流从2006年RHIC运行。
2009-05-07 hep-ex
Search for charged Higgs bosons decaying via H+ -> tau nu in top quark pair events using pp collision data at sqrt(s) = 7 TeV with the ATLAS detector
带电希格斯玻色子玻色子的搜索结果。该分析是基于4.6/fb的质子-质子碰撞数据在sqrt（s）= 7 TeV收集的ATLAS实验在大型强子对撞机，使用顶夸克对事件与tau轻子在最终状态。数据与标准模型工艺的预期背景一致。假设带电的希格斯玻色子衰变为τ轻子和中微子的分支比为100%，这导致顶夸克衰变为b夸克和带电的希格斯玻色子的分支比的上限分别为5%和1%，带电的希格斯玻色子的质量范围从90 GeV到160 GeV。在MSSM的mh最大值的情况下，tan（β）在12- 2 - 6以上，以及在1和2-6之间，可以排除90 GeV和150 GeV之间的带电希格斯玻色子的质量。
2012-04-12 hep-ex
Inclusive production of charged pions in p+p collisions at 158 GeV/c beam momentum
给出了在p+p相互作用中产生带电π介子的新结果。这些数据来自CERN SPS的NA 49探测器在158 GeV/c束动量下获得的480万个非弹性事件的样本。在一个大型TPC跟踪系统中通过能量损失测量来识别π介子，该跟踪系统覆盖了生产相空间的主要部分。包容不变的截面上的网格上的近300箱每个电荷的间隔从0到2 GeV/c的横向动量和从0到0.85的费曼x。将结果与重叠能量范围内的现有数据进行比较。
2005-10-04 hep-ex
Direct Search for Charged Higgs Bosons in Decays of Top Quarks
我们利用费米实验室Tevatron对撞机D 0探测器记录的62.2 pb^-1的数据，在sqrt（s）= 1.8 TeV的pbar p碰撞中，在成对产生的顶夸克衰变中寻找带电的希格斯玻色子玻色子。没有发现信号的证据，并且我们在95%的置信度下排除了（M higgs，tan beta）参数空间的大多数区域，其中衰变t->H b具有大于0.36的分支分数并且B（H -> tau nu）很大。
2002-04-23 hep-ex
Topological studies of charged particle production and search for jet quenching effects in small collision systems with ALICE
在LHC上对pp和p-Pb高多重数碰撞的研究结果表明，这些小碰撞系统具有集体性特征。为了理解这些意想不到的现象的起源，相对横向活动分类器（$R_{\rm{T}}$）可以被利用作为一种工具来解开软和硬粒子的生产，通过研究与横向动量触发粒子相关联的不同拓扑区域中的带电粒子的产率。这使得研究系统的大小依赖的带电粒子生产的不同来源，特别是搜索喷射淬火效应。在这里，给出了在$\sqrt{s_{\rm NN}}$ = 5.02 TeV的pp、p-Pb和Pb-Pb碰撞中带电粒子产生的系统尺寸和$R_{\rm{T}}$依赖性的结果。
2021-03-12 hep-ex
Search for charged Higgs bosons in top quark decays
我们在顶夸克衰变中寻找带电的希格斯玻色子玻色子。利用费米实验室Tevatron对撞机上\dzero实验记录的约1 ${\text{fb}}^{-1}$积分光度的数据，分析了顶夸克对产生事件的\eplus、\muplus、$ee$、$eμ$、$μμ$、\etau和\mutau末态.我们考虑不同的情况下可能带电希格斯玻色子衰变，一个地方的带电希格斯玻色子衰变成一个魅力和一个奇怪的夸克，另一个地方，它衰变成一个$τ$轻子和一个$τ$中微子和第三个两种衰变出现。我们提取所有这些模型的分支比$B(t\to H^+ b)$的限制。我们使用两种方法，一种是固定的$t\bar{t}$生产横截面，一种是横截面与$B(t\to H^+b)$同时拟合。基于提取的限制，我们排除了带电希格斯玻色子质量和$\tan β$参数空间的最小超对称标准模型的不同情况下的区域。
2009-12-14 hep-ex
Search for charged lepton-flavour violation in top-quark decays at the LHC with the ATLAS detector
本文提出了一种在顶夸克衰变中直接寻找带电轻子味破坏的方法。分析的数据对应于质子-质子碰撞的$79.8\ \text{fb}^{-1}$，质心能量为$\sqrt{s}=13\ \text{TeV}$，由ATLAS实验在LHC记录。研究的过程是顶夸克对的产生，其中一个顶夸克衰变为一对相反符号的不同味荷电轻子和一个上型夸克，而另一个根据标准模型进行半轻子衰变。因此，信号的特征在于存在三个带电轻子，一个光喷流和一个$b$ -喷流。一个多变量的判别式部署和其分布作为输入来提取信号强度。在没有信号的情况下，将${\cal B}(t \to \ell \ell' q) < 1.86 \times 10^{-5}$分支比的上限设定为95\%置信水平。
2018-09-24 hep-ex
Search for fractionally charged particles in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV
本文研究了在sqrt（s）= 7 TeV的pp碰撞中产生的自由重长寿命分数带电粒子。数据样本由LHC的CMS探测器记录，对应于5.0毫微微电子能的积分亮度。候选分数带电粒子通过选择在硅跟踪检测器中具有相关低电荷测量的轨道来识别。观测结果与背景过程的预期一致。搜索的结果被用来设置上限的截面对生产的分数带电，质量自旋1/2粒子，是中性的SU（3）[C]和SU（2）[L]。在95%的置信水平下，我们排除了质量低于310 GeV的电荷+/-2 e/3的粒子，以及质量低于140 GeV的电荷+/-e/3的粒子。
2013-06-04 hep-ex
Search for Charged Higgs Bosons in Decays of Top Quark Pairs
我们利用费米实验室Tevatron的D 0探测器在1992 ~ 1996年间在sqrt{s} = 1.8 TeV的ppbar碰撞中记录的109.2 +- 5.8 pb^-1的数据，在成对产生的顶夸克衰变中寻找带电的希格斯玻色子玻色子。没有发现带电Higgs产生的证据，并且在95%的置信水平下排除了[m（H+），tan（beta）]参数空间中衰变t -> bH+的分支分数接近或大于t -> bW+的分支分数的大部分。假设m（t）= 175 GeV，sigma（ppbar -> ttbar）= 5.5 pb，对于m（H+）= 60 GeV，我们排除tan（beta）< 0.97和tan（beta）> 40.9。
1999-02-20 hep-ex
Particle tracking at high luminosities using a novel reconstruction approach
Indian Institute of Science Education and Research Mohali（印度科学教育研究学院莫哈利分校）；Fr. C. Rodrigues Institute of Technology, Vashi（Vashi C. Rodrigues神父理工学院）；Tata Institute of Fundamental Research, Mumbai（孟买塔塔基础研究所）；Kalinga Institute of Industrial Technology, Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔卡林加工业技术学院）
针对CMS Phase2追踪器，提出基于机器学习的新型径迹重建算法，在LHC高亮度时代模拟样本上验证，性能优于传统方法，兼具高重建效率、分辨率与低假径迹率。
2026-08-12 hep-ex
Hybrid pattern recognition for charged particle tracking: Hough transform and convolutional neural efficiency networks
AGH University of Krakow（克拉科夫AGH科技大学）；Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences（波兰科学院核物理研究所）；CERN（欧洲核子研究组织）
研究在硅探测器中重建带电粒子轨迹问题，核心方法是采用霍夫变换作数据准备，再输入神经网络抑制假候选轨迹。贡献是结合两者优势，提升效率与纯度，算法更简单高效。
2026-07-08 hep-ex physics.data-an physics.ins-det
Measurement of identified charged hadron spectra with the ALICE experiment at the LHC
ALICE实验具有多个粒子识别系统。本文将讨论在$\sqrt{s}=900$ GeV质子-质子碰撞中确定的带电强子$p_{t}$谱的测量。在中心快度区（$|η|<0.9$），粒子识别和跟踪是使用内部跟踪系统（ITS），这是最接近的检测器束轴，时间投影室（TPC）和一个专用的飞行时间系统（TOF）。粒子识别主要是利用ITS和TPC中的能量损失信号。此外，从飞行时间的信息被用来识别强子在更高的动量。最后，荷电K介子弱衰变的扭结拓扑提供了一种提取荷电K介子横动量谱的方法。这种组合允许跟踪和识别横向动量（$p_{t}$）范围从100 MeV/c到2.5 GeV/ $c$的带电强子。包含奇异夸克的介子（\kos，$ϕ$）以及单奇异重子和双奇异重子（\lam，\lambar和\xip + \xim）在TPC探测器中通过它们的衰变拓扑被识别。与上述各种识别工具获得的结果，并与理论模型和以前发表的数据进行比较。
2013-08-16 hep-ex nucl-ex
Tracking down Quirks at the Large Hadron Collider
非螺旋轨道是带电和/或有色夸克的确凿证据，这些夸克是由一种新的长程约束力束缚的粒子对。我们提出了一种方法来有效地搜索这些非螺旋轨道在大型强子对撞机，而不需要适合他们的轨迹。我们发现，可以有效地选择对应于古怪的轨迹的命中通过搜索ATLAS和CMS跟踪器的内层中的共面命中，即使在平均50个堆积顶点的存在下。我们进一步认为，光子转换和无关堆积命中的背景几乎可以完全去除，同时保持高达70%的信号重建效率。与300 fb的$^{-1}$数据集，这意味着一个发现的潜力弦张力之间的100 eV和30 keV的，和彩色（电弱带电）的怪癖一样重，1600（650）GeV可能会被发现。
2017-11-13 hep-ex hep-ph
Measuring the charged Higgs mass and distinguishing between models with top-quark observables
我们研究了LHC中与带电希格斯玻色子相关的单顶产生过程，并讨论了顶夸克极化和顶衰变产生的带电轻子的方位角不对称性$A_φ$如何在标准模型的某些扩展中用于确定或约束带电希格斯玻色子的质量。我们还讨论了一些情况下，这些变量可以用来区分不同的模型。
2013-07-03 hep-ex hep-ph
Unsupervised Particle Tracking with Neuromorphic Computing
INFN（意大利国家核物理研究所）；Università di Padova（帕多瓦大学）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）；Luleå University of Technology（吕勒奥理工大学）；Central University of Tamil Nadu（泰米尔纳德邦中央大学）
本文提出利用脉冲神经网络和脉冲时间依赖可塑性规则，在CMS Phase II探测器几何模型下以完全无监督方式从高噪声击中数据中识别带电粒子径迹，为高能物理实时低功耗径迹追踪开辟新方向。
2025-02-10 cs.ET cs.LG cs.NE
Charged Higgs contribution to rare top-quark decay
本文在标准模型中计算了稀有的$t$ -夸克衰变$t \to b W b \bar{b}$以及带电Higgs粒子对这种衰变的贡献。可能的背景过程的作用进行了讨论。结果表明，这种衰变提供了一个额外的可能性带电希格斯粒子搜索。
2022-06-06 hep-ex hep-ph
Probing top charged-Higgs production using top polarization at the Large Hadron Collider
我们研究了在大型强子对撞机上的II型两个Higgs双重态模型中与带电Higgs相关联的单顶产生。顶部的极化，反映在其衰变产物的角分布中，可以是其产生过程中新物理的敏感探针。我们给出了理论上期望的顶荷Higgs产生的顶极化，这与标准模型中与之密切相关的t-W产生过程中的顶极化有很大的不同.然后，我们表明，方位角对称性，从衰变轻子角分布在实验室框架中构建，是一个敏感的探针顶部极化，并可用于约束参数参与顶部带电希格斯生产。
2011-04-15 hep-ex hep-ph
The ATLAS Inner Detector operation, data quality and tracking performance
ATLAS内部探测器负责欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）ATLAS实验中的粒子跟踪，包括硅和气体探测器。硅基和气体基探测器的组合提供了高精度的带电粒子的碰撞参量和动量测量，具有高效率和小的假率。自2009年首次实现7 TeV的质子-质子碰撞以来，ID已被用于充分利用LHC的物理潜力。轨迹和顶点重建的性能，以及内部检测器的操作方面和数据质量在许多个月的数据采集。
2013-03-14 hep-ex physics.ins-det
Implementation of ACTS for STCF track reconstruction
为满足STCF物理研究对带电粒子径迹重建的高性能需求，首次将通用径迹软件ACTS应用于漂移室，结合内部径迹探测器与漂移室信息实现径迹重建，介绍了实现细节与性能。
2023-07-03 hep-ex physics.ins-det
Charged Higgs discovery potential in the single top mode in 2HDMs
我们讨论了在单顶模式下发现带电希格斯玻色子的可能性。所讨论的模型包括CP守恒和CP违反版本的软破$Z_2$对称2HDM潜力。我们的结论是，单顶模式可以帮助限制（$m_{H^\pm}$，$\tan β$）平面在几个版本的2HDM。
2012-12-04 hep-ex hep-ph
Novel indium phosphide charged particle detector characterization with a 120 GeV proton beam
本文制备了具有MIM结构的磷化铟粒子探测器，在120 GeV质子束下表现出数百皮秒的快速响应，归因于高电子迁移率，有望用于构建高性能新型探测器。
2024-04-18 hep-ex physics.ins-det
Charged Higgs boson production in single top mode at the LHC
在LHC中，轻荷希格斯玻色子的主要产生模式是$pp \to t \bar t$，其中一个顶夸克衰变为荷希格斯和$b$ -夸克。然而，单顶产生也会产生带电希格斯玻色子玻色子的最终态。在这项工作中，我们分析了如何在LHC@14TeV的两个过程进行比较。我们将在两个希格斯双模型的框架下工作，考虑CP守恒和CP破坏版本的模型。我们的结论是，单一的顶部模式可以帮助约束的参数空间在几个版本的模型。我们还讨论了其他互补的生产过程中的作用，在未来的搜索在大型强子对撞机。
2013-03-05 hep-ex hep-ph
Locality-Sensitive Hashing-Based Efficient Point Transformer for Charged Particle Reconstruction
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；Purdue University（普渡大学）；University of Washington（华盛顿大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
HEPTv2通过轻量级解码器消除聚类步骤，实现高效端到端推理，提升带电粒子轨迹重建的性能和效率。
2025-12-03 cs.LG hep-ex
Thin Film Charged Particle Trackers
本文回顾硅径迹探测器的性能标准及薄膜半导体探测器研究，探讨利用薄膜制造技术实现大面积、低无效材料、低成本快速建造的未来粒子探测器所面临的关键问题与挑战。
2022-09-16 hep-ex physics.ins-det
Charged Higgs bosons in single top production at the LHC
我们表明，轻荷希格斯玻色子信号通过$τ^\pmν$衰变，可以建立在大型强子对撞机（LHC）的情况下，单顶生产。这个过程补充了在从$t \bar t$生产中出现的带电希格斯玻色子的情况下对相同信号的搜索。可访问的模型包括最小超对称标准模型（MSSM）以及各种2-希格斯双重模型（2 HDMs）。然而，需要高能量和亮度，从而限制了对这种模式的兴趣，以14 TeV运行的LHC的设计配置的情况下。
2012-09-19 hep-ex hep-ph
Searching for Heavy Charged Higgs Bosons through Top Quark Polarization
本文研究了在大型强子对撞机（LHC）上，在双Higgs双重模型（2HDM）下，在$gb\to H^{-} t$中重荷希格斯玻色子的产生。$H^{-} t \bar{b}$耦合的手征结构可以触发在带电希格斯玻色子衰变中产生的顶夸克的特定自旋状态，因此，对电弱对称性破缺（EWSB）的潜在机制敏感。以2HDM Ⅰ型和2HDM Y型两个基准模型为例，证明了利用顶夸克衰变产物的包含率、微分分布和前后不对称性可以寻找重荷希格斯玻色子玻色子和模型鉴别子.
2019-03-27 hep-ex hep-ph
Decay of the charged Higgs boson and the top quark in two-Higgs-doublet model at NNLO in QCD
基于喷流质量的因子分解公式，数值计算了QCD中荷电希格斯玻色子衰变为顶夸克$H^- \rightarrow \bar{t} + b + X$和轻荷电希格斯玻色子$t \rightarrow H^+ + b + X$的部分宽度.在这两种情况下，NNLO校正显着降低的部分衰变宽度的重整化尺度的依赖。我们显示了不同的收费希格斯玻色子质量和不同的重整化尺度的NNLO修正的相对大小。对于质量为200 GeV的荷电希格斯玻色子，NNLO修正约为首阶宽度的16%（1%），而对于顶夸克衰变，NNLO修正则很小.我们的分析是独立的Yukawa耦合的详细结构，并可以应用到各种新的物理模型，在不同类型的两个Higgs-偶极子模型的衰变分支比证明。
2022-07-06 hep-ex hep-ph
