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
Commissioning the SoLid Detector Using Cosmic Ray Muons
SoLid探测器于2017年建造,并于2017年12月开始采集数据。调试一个新的探测器意味着定义和理解一整套新的变量。一方面跟踪环境条件,另一方面监控与检测器稳定性相关的量。宇宙μ子是研究固体稳定性的理想材料,因为它们的丰度很小。μ子可以用来研究探测器在日常时间尺度上的时间同步和能量校准。它们可用于监测检测器的稳定性,并将其与环境条件相关联。μ子也会沿着它们的轨道产生次级粒子,这些粒子可以被检测到并用于调试。例如,在探测器中被热化并被捕获的散中子可以用于验证探测器的热化特性。停止μ子衰变允许检查μ子衰变时间。
2019-04-08 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
Experiences from the Commissioning and First Physics Run of the Fermilab Muon g-2 Experiment
费米实验室的μ子g-2实验(E989)正在寻求测量μ子的异常磁矩($a_μ$),精度为140 ppb,旨在解决E821测量与标准模型计算$a_μ$之间的差异。在E989中,μ子束被存储在环形磁铁中。反常自旋进动频率$ω_{a}$通过在24量能计中计数衰变正电子来测量,磁场通过核磁共振(NMR)探针来测量。在这个实验中的改进,其前身和在调试运行和第一次物理运行,运行-1,所取得的进展。
2018-10-08 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
Commissioning of the ATLAS Level-1 Trigger with Cosmic Rays
欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的ATLAS探测器将暴露在40兆赫的质子-质子碰撞中。设计了一个三级触发系统,以选择潜在的感兴趣的事件,并将输入速率降低到100-200 Hz。第一触发电平(LVL 1)在定制的电子设备中实现,第二和第三触发电平在软件中实现。基于热量计信息和专用μ子触发探测器中的命中,LVL 1决定由中央触发处理器做出,产生小于100 kHz的输出速率。在此阶段,触发决策的允许延迟小于2.5微秒。ATLAS现场的最终LVL 1触发系统的安装工作正在全面展开,将于今年晚些时候完成。我们提出了一个状态报告的主要组成部分的第一级触发器和现场调试的完整的触发链与宇宙射线μ子。
2007-11-06 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 CMS Silicon Strip Tracker with Cosmic Ray Muons
在2008年秋季期间,在CMS超导螺线管产生的3.8 T磁场的存在下,硅条跟踪器在全面测试中与完整的CMS实验一起操作。宇宙射线μ子在μ子室中被检测到,并用于触发所有CMS子探测器的读出。在追踪器中收集了大约1500万个带有μ子的事件。命中和航迹重建的效率被测量为高于99%,并且与来自蒙特卡罗模拟的预期一致。本文详细介绍了宇宙射线μ子硅带跟踪器的调试和性能。
2010-01-05 physics.ins-det
Development and commissioning of a new readout system for the gas flow of the Belle II $K_L^0$ and muon detector
针对 Belle II 的 $K_L^0$ 与缪子探测器,开发并调试了新型读出板,通过气体冒泡器光传感器信号连续监测气体流,并集成报警系统,已成功用于 2024 年 2 月至 7 月的数据采集。
2025-03-31 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 and Performance of the CMS Pixel Tracker with Cosmic Ray Muons
紧凑型μ子螺线管实验的像素探测器由三个桶层和每个端盖的两个磁盘组成。该探测器于2008年夏季安装,进行了电荷注入调试,并在宇宙射线数据采集期间在3.8 T磁场中运行。本文报告的第一次运行经验,并提出了结果的像素跟踪器的性能,这被发现是符合本检测器的设计规格。在高动量μ子样品中测量的横向碰撞参量分辨率为18微米。
2010-02-02 physics.ins-det
Measurement of muon momentum resolution of the ATLAS detector
ATLAS探测器被设计成具有良好的μ子动量分辨率,直到TeV范围内的动量。利用2011年记录的p-p碰撞数据测量了ATLAS谱仪的μ子动量分辨率。测量结合了在J/μ->μμ和Z->μμ衰变中的双μ子质量分辨率与基于直μ子轨道的探测器对准精度的测量,直μ子轨道在ATLAS探测器中没有磁场的情况下通过特殊运行获得。
2012-01-23 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
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
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
Alignment of the ATLAS barrel muon spectrometer
ATLAS实验的μ子光谱仪是有史以来最大的探测器之一。在大型强子对撞机上,新的物理符号可能会通过高动量μ子(1 TeV)出现。这种μ子的识别和精确的动量测量是ATLAS μ子谱仪的两个主要挑战。为了获得高能量μ子的良好分辨率(即,在1TeV下为10%),精密腔室的对准精度必须为50微米的量级。已经开发了几种程序来达到这样的精度。本文描述了用于对准μ介子子探测器的补充技术及其结果:光学系统、μ介子宇宙射线和碰撞产生的直线轨道。
2008-10-10 hep-ex physics.ins-det
Muon g-2 reconstruction and analysis framework for the muon anomalous precession frequency
费米实验室的μ子g-2实验旨在测量μ子异常磁矩达到前所未有的140 ppb水平,已于2017年夏季开始进行光束和探测器调试。为了处理预计将达到数十PB的传入数据,基于Fermilab的\textit{art}事件处理框架开发了一个强大的数据重建和分析链。在这里,我报告的框架,连同其新颖的功能,如多线程算法的在线数据质量监控(DQM)和快速周转操作(近线)的当前状态。性能的框架在调试运行过程中也进行了讨论。
2017-10-21 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
Calibration and Performance of the ATLAS Muon Spectrometer
ATLAS μ子谱仪设计用于测量μ子动量,分辨率为4%@100 GeV/c,上升到10%@1 TeV/c轨道动量。该谱仪由嵌入在由三个大型空心超导环产生的2 T磁场中的精确跟踪和触发室组成。精密探测器提供50微米的跟踪分辨率,伪快速度为2.7。该系统还包括一个光学监测系统,测量检测器的位置与40微米的精度。本文报道了ATLAS μ子谱仪的标定和性能。
2011-09-30 hep-ex physics.ins-det
Performance of New High-Precision Muon Tracking Detectors for the ATLAS Experiment
正在进行和计划进行的ATLAS μ子探测器升级的目标是提高对精确μ子动量测量和触发的接受程度,并提高μ子室在高背景区域的速率能力,以适应LHC亮度的增加。小直径μ子漂移管(sMDT)室已开发用于这些目的。由于漂移管直径为当前ATLAS μ子漂移管(MDT)腔室的一半,漂移管直径为30 mm,其他操作参数不变,sMDT腔室具有MDT的所有优点,但具有大约一个数量级的更高速率能力,并且可以安装在MDT腔室不适合的检测器区域中。ATLAS探测器脚部区域的12个腔室的建造已经完成,以便在2016/17冬季关闭大型强子对撞机时安装。ATLAS μ子谱仪升级的目的是提高三点μ子轨道测量的可接受性,从而大大提高有关区域的μ子动量分辨率。
2017-01-31 hep-ex physics.ins-det
Towards commissioning the Fermilab Muon G-2 Experiment
从今年夏天开始,费米实验室将举办一个致力于寻找新物理信号的关键实验:费米实验室Muon g-2实验。其目的是精确测量μ子的反常磁矩。在完全操作中,为了避免污染,新产生的次级束被注入到505米长的输送环(DR)中,在输送环中,次级束在被发送到实验之前进行几次旋转。调试场景的一部分将执行运行模式,其中将跳过来自DR的通道。借助数值模拟,我们提供了预期的性能估计。
2018-02-16 physics.acc-ph 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
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 ATLAS Muon Drift-Tube Chambers at High Background Rates and in Magnetic Fields
ATLAS μ子光谱仪使用漂移管室进行精确跟踪。本文利用欧洲核子研究中心γ辐照装置中的试验束流数据,研究了这些电离室在磁场和高辐射通量条件下的性能。的测量结果进行了比较,加菲尔德漂移室模拟程序提供的详细预测。
2016-04-06 hep-ex physics.ins-det
Calibration of the discriminator threshold of the Amplifier-Shaper-Discriminator Chip for the Upgrade of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers for the High-Luminosity LHC
Max-Planck-Institut für Physik(马克斯·普朗克物理研究所)
针对ATLAS缪子漂移管室升级所用的新型放大器-成形-鉴别器芯片,利用单能高能缪子束数据完成其鉴别器阈值校准,该阈值对应20个原初电子信号,满足HL-LHC运行需求。
2026-08-26 hep-ex physics.ins-det
Prospects for studies of high-energy solar cosmic rays with ATLAS
ATLAS探测器旨在验证标准模型,并在大型强子对撞机(LHC,CERN)上寻找新的物理。除了这个主要目标,它还允许探测宇宙射线的μ子。另一方面,在1981年至2006年期间(约2.5个太阳活动周期),巴克桑地下闪烁望远镜(俄罗斯国家研究所,BUST)记录并研究了与强大的太阳耀斑相关的μ子强度的不寻常爆发。μ介子爆发的性质及其与太阳宇宙射线的可能关系仍然不十分清楚。ATLAS有一个优秀的μ子系统,可以搜索类似的μ子爆发。在接下来的几年里,当大型强子对撞机和ATLAS开始运行时,太阳活动预计将在新的第24周期增加。它增加了从强大的耀斑中发现μ子爆发的可能性。因此,ATLAS有一个很好的机会来验证μ子爆发与太阳宇宙射线的关系。
2008-11-18 hep-ex physics.ins-det
Standalone vertex finding in the ATLAS muon spectrometer
提出了一种在ATLAS μ子谱仪中寻找衰变顶点的专用重建算法。该算法搜索区域的上游或内部的μ子谱仪体积的多粒子顶点,起源于衰变的粒子与长衰变路径。该算法的性能进行评估,使用模拟的希格斯玻色子事件的样本,其中希格斯玻色子衰变到长寿命的中性粒子,进而衰变到bb最终状态,和pp碰撞数据在sqrt(s)= 7 TeV收集的ATLAS探测器在2011年在LHC。
2013-11-27 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
Construction and Test of New Precision Drift-Tube Chambers for Upgrades of the ATLAS Muon Spectrometer in 2016/17
小直径μ子漂移管(sMDT)室已开发的ATLAS μ子探测器升级。与现有的腔室相比,它们具有更高的速率能力和更紧凑的设计,这使得目前可以在无仪器的情况下装备探测器区域。腔室组装方法已针对大规模生产进行了优化,同时感测线定位精度提高到10微米以下。这些腔室将准备在大型强子对撞机2016/17冬季关闭时安装。将讨论ATLAS新sMDT腔室的设计和建造以及其精度和性能的测量。
2015-12-07 hep-ex physics.ins-det
Large-Scale Production of Monitored Drift Tube Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
目前正在为ATLAS μ子谱仪建造传感线定位精度优于20微米的精密漂移管室。谱仪中心部分最外层的88个大腔室已组装完成70%。在腔室构造期间对感测线的位置和用于光学对准监测系统的传感器的位置的测量表明,满足了腔室的机械精度的要求。
2016-04-01 hep-ex physics.ins-det
Upgrades of the ATLAS Muon Spectrometer with sMDT Chambers
由于ATLAS μ子谱仪的平行漂移管(MDT)腔室的漂移管直径只有一半,并且其他操作参数不变,小直径μ子漂移管(sMDT)腔室提供了一个数量级的更高速率能力,并且可以安装在MDT腔室不适合的检测器区域。腔室组装时间缩短了七倍,缩短到一个工作日,传感线定位精度提高了两倍,超过十微米。2014年,ATLAS安装了两个sMDT腔室,以提高光谱仪桶部分的动量分辨率。覆盖ATLAS探测器底部区域的另外12个腔室的建造工作已经开始。随后将用sMDT替换枪管内层末端的MDT室,以提高预期高背景速率下的性能,并为额外的RPC触发室提供空间。
2016-03-31 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
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
FPGA Implementation of a Fixed Latency Scheme in a Signal Packet Router for the Upgrade of ATLAS Forward Muon Trigger Electronics
我们提出了一个新的固定延迟的Xilinx千兆收发器,将用于在大型强子对撞机的ATLAS前向μ子谱仪的升级计划。固定延迟方案在前端数据串行器ASIC和分组路由器之间的4.8 Gbps链路中实现。为了实现固定延迟,我们在Xilinx FPGA中使用IO延迟和专用进位资源,同时尽量减少对FPGA收发器的嵌入式功能的依赖。该方案是协议无关的,可以适应其他供应商的FPGA类似的资源。本文提出了一个详细的实现固定的延迟计划,以及模拟的真实环境中的ATLAS前向μ子区域。
2015-09-21 hep-ex physics.ins-det
Streamlined Calibrations of the ATLAS Precision Muon Chambers for Initial LHC Running
ATLAS μ子谱仪的设计是为了测量μ子的动量,在100 GeV和1 TeV的动量下,分辨率分别为dp/p = 3%和10%。为了完成这项任务,光谱仪使用了355,000个排列在1200个腔室中的连续漂移管(MDT)。校准(RT)功能将漂移时间测量值转换为以管为中心的碰撞参量,用于轨道段重建。RT功能取决于MDT环境参数,因此必须针对当地灭菌室条件进行适当校准。我们报告的创建和应用的气体监测系统为基础的校准程序的μ子轨道重建在LHC启动阶段。
2011-03-07 hep-ex physics.ins-det
Construction and test of high precision drift-tube (sMDT) chambers for the ATLAS muon spectrometer
为2014年3月ATLAS μ子谱仪的升级改造,研制了新型μ子跟踪室(sMDT),其漂移管直径为15 mm,是标准ATLAS μ子跟踪室的一半,灵敏线定位精度为10~ $μ$ m。新腔室的设计完全兼容目前的ATLAS服务,但相对于以前安装的ATLAS MDT腔室,它们组装在一个更紧凑的几何形状,并部署了两个额外的管层,提供冗余的机架信息。该室由8层共624个铝漂移管组成。一周之内完成一个分庭的组装。半自动化生产线用于在腔室组装之前组装漂移管。将讨论单个组件和完整腔室的生产程序和质量控制测试。用三坐标测量机测量了金属丝在已完成的腔室中的位置。
2014-07-01 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
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
A Cosmic Ray Measurement Facility for ATLAS Muon Chambers
在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的ATLAS实验的μ子光谱仪中,平行漂移管(MDT)室将构成绝大多数的精密探测器。为了调试和校准MDT室,慕尼黑大学正在运行一个宇宙射线测量设施。该设施的目标是测试室和室上的电子设备,映射的阳极线的位置在室内的精度所需的独立μ子动量测量在ATLAS,并获得经验的室和在线校准程序的操作。在ATLAS的μ子室安装开始之前,慕尼黑马克斯普朗克物理研究所建造的88个室必须进行调试和校准。在一天的数据采集周期内,可以在腔室平面内以8.3微米的精度和在垂直于该平面的方向上以27微米的精度测量各个导线位置。
2003-07-30 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
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
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
Construction and Test of MDT Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
大型强子对撞机(LHC)的AT-LAS探测器的μ子谱仪的平行漂移管(MDT)室由3-4层加压漂移管组成,位于空间框架的两侧,携带光学监测系统以校正变形。一个大型MDT室的全尺寸原型已经用适合于大规模生产的方法建造。在欧洲核子研究中心的X射线测量表明,在室中的感测线的定位精度优于所需的20?微米(rms)。在欧洲核子研究中心的μ子束中研究了腔室的性能。ATLAS的腔室生产现已开始。
2016-04-07 hep-ex physics.ins-det
Construction and Test of New Precision Drift-Tube Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
ATLAS μ子探测器升级的目的是提高μ子触发和精确跟踪的接受度,并随着LHC亮度的增加提高探测器高背景区域中μ子室的速率能力。小直径μ子漂移管(sMDT)室已开发用于这些目的。由于漂移管直径为MDT腔室的一半且操作参数不变,sMDT腔室具有MDT的优点,但具有更高的速率能力,并且可以安装在MDT腔室不适合的检测器区域中。腔室组装方法已针对大规模生产进行了优化,从而最大限度地减少了施工时间和人员。传感线定位精度为5?已经在包括几百个漂移管的大尺寸腔室的系列生产中实现了微米。2016/17年冬季LHC关闭时安装的新sMDT腔室的建造以及与新RPC触发腔室结合以更换筒式μ子谱仪内层的sMDT腔室的设计正在进行中。
2016-03-29 hep-ex physics.ins-det
Characterization of a Serializer ASIC chip for the upgrade of the ATLAS muon detector
我们报告的串行器ASIC的设计用于ATLAS前向μ子探测器的触发数据传输。我们讨论了一个原型芯片的性能,包括功耗,延迟和稳定的工作线速率。测试结果表明,该串行器能够以至少5.76 Gbps的速率工作,误码率低于1 × 10 ^{-15},以4.8 Gbps速率工作时功耗为200 mW。从开始将30位加载到串行化器到从串行化器传输第一位之间的等待时间被测量为约6 ns。
2015-09-21 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
Construction and Test of the Precision Drift Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
大型强子对撞机(LHC)ATLAS探测器的μ子谱仪的平行漂移管(MDT)室由3-4层加压漂移管组成,位于承载光学变形监测系统的空间框架的两侧。该室必须提供一个轨道位置分辨率为40微米,单管分辨率至少为80微米,传感线定位精度为20?微米(rms)。最大的MDT室之一,432漂移管的3.8米长的全尺寸原型的可行性进行了论证。对于ATLAS μ子谱仪,必须建造88个这种类型的腔室。第一个腔室已经完成,导线定位精度为14微米(rms)。
2016-04-08 hep-ex physics.ins-det
Resolution and Efficiency of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers at High Background Rates
在欧洲核子研究中心的伽马辐照设施中,在100 GeV μ子束和高达990 Hz/平方厘米的光子辐照率(相当于ATLAS预期的最高本底率的两倍)下,对ATLAS μ子谱仪的精密漂移管室的分辨率和效率进行了测试。硅条探测器望远镜被用作光束中的外部参考。读出电子设备的脉冲高度测量用于执行时间回转校正,这导致平均漂移管分辨率从104微米提高到82微米,而没有照射,并且在最大预期速率下从128微米提高到108微米。测量的漂移管效率与从读出电子器件的死区时间到最大期望速率的期望值一致。
2016-03-31 hep-ex physics.ins-det