Performance of the front-end electronics of the CMS electromagnetic calorimeter barrel for the High-Luminosity LHC
研究了CMS电磁量能器升级后的前端读出电子学性能,通过束流测试验证了其在高亮度LHC阶段的性能指标。
2025-11-21 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
Alignment of the CMS Muon System with Cosmic-Ray and Beam-Halo Muons
CMS的μ子系统已经使用2008年收集的宇宙射线μ子和2008年LHC循环束测试的束晕μ子进行了校准。在对准之后,对于相同筒室中的超层的相对位置,最灵敏的坐标的分辨率为80微米,并且对于相同环结构中的端盖室的相对位置,最灵敏的坐标的分辨率为270微米。中心桶腔相对于跟踪器的位置的分辨率在两个极端估计值之间,200和700微米,由两项补充研究提供。通过微小的修改,可以使用来自LHC碰撞的μ子来应用对齐程序,从而导致额外的显着改进。
2010-02-08 physics.ins-det
Performance of the CMS Drift Tube Chambers with Cosmic Rays
本文介绍了CMS漂移管筒μ子系统性能的研究,其结果是基于CMS宇宙运行在4特斯拉时收集的数据。对于这些数据中的大多数,螺线管磁体在3.8 T的中心场下运行。对来自总共250个腔室中的246个腔室的数据的分析表明了非常好的μ子重建能力,其中单次撞击的坐标分辨率为约260微米,并且漂移管单元的效率接近100%。在弯曲平面内测量的径迹方向的分辨率约为1.8mrad,并且在单个腔室中重建区段的效率高于99%。对宇宙射线的CMS模拟很好地再现了桶形μ子探测器的性能。
2010-01-26 physics.ins-det
Silicon Photomultipliers in the CMS Upgrade
University of Notre Dame(圣母大学);Institute of Nuclear Research(核物理研究所)
本文讨论硅光电倍增管在CMS探测器升级中的广泛应用,包括Phase I和Phase II阶段的实施,以及针对不同子探测器面临的挑战和解决方案。
2026-06-15 physics.ins-det
Alignment of the CMS Silicon Strip Tracker during stand-alone Commissioning
CMS跟踪器对准分析的结果,使用的数据从宇宙轨道,光学调查信息,和激光对准系统在跟踪器集成设施在欧洲核子研究中心。在2007年春季和夏季的几个月的运作中,大约有500万个宇宙轨道事件被部分活跃的CMS跟踪器收集。这使我们能够使用三种不同的统计方法进行有源硅模块与宇宙轨道的首次对准;验证测量和激光对准系统的性能;并测试Tracker结构在+15 C至-15 C的各种应力和温度下的稳定性。与模拟的比较表明,在跟踪器的桶部分实现的对准精度导致残留分布类似于在桶的外(内)部分中具有50(80)微米的随机失准所获得的那些。
2009-04-07 physics.ins-det
Radiation Testing of New Readout Electronics for the CMS ECAL Barrel
本文介绍了为CMS ECAL桶部在HL-LHC运行而设计的新读出电子学,通过在CERN和PSI设施对原型读出塔进行辐射测试,验证了其在预期辐射环境下的正常功能。
2025-03-05 hep-ex physics.app-ph physics.ins-det
Experience with CMS pixel software commissioning
CMS像素探测器,由三个桶层和两个端盖磁盘在每个桶端,安装在CMS实验在2008年夏天。在脉冲注入的初步调试阶段之后,探测器参与了宇宙射线触发和3.8T场的数据采集。在这篇文章中,我们描述了事件重建的软件,以及校准工具的状态。此外,我们报告的第一次运行经验与CMS和检测器性能的初步结果。
2008-12-03 physics.acc-ph physics.ins-det
The CMS Pixel Detector: from production to commissioning
大型强子对撞机的CMS实验包括一个混合硅像素探测器,用于重建带电轨道和相互作用顶点。探测器由三层筒体和筒体两端的两个圆盘组成。探测器模块由薄的、分段的硅传感器和通过凸点接合技术连接的高度集成的读出芯片组成。在本文中,我们报告的探测器的建设和测试的进展。此外,在欧洲核子研究中心和PSI的调试系统的第一个结果。
2007-10-26 physics.acc-ph physics.ins-det
Aging Study on Resistive Plate Chambers of the CMS Muon Detector for HL-LHC
在高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)计划中,在未来几年内,瞬时亮度将增加到5 $\times$ 10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$,这意味着比名义上的LHC高出五倍。在此期间,目前的CMS电阻板室(RPC)系统将受到高于探测器设计的背景率的影响,这可能会影响探测器的性能并引起老化效应。为了研究目前的RPC系统是否能够在HL-LHC运行期间维持硬本底条件,CERN伽马辐照设施正在进行一项专门的寿命测试,其中一些备用RPC长期暴露于高伽马辐射以模拟HL-LHC运行条件。在寿命测试期间,主要检测器参数作为积分电荷的函数被连续监测。在HL-LHC收集到足够数量的预期综合电荷后,将介绍研究的初步结果。
2020-08-06 physics.ins-det
Performance of the CMS Hadron Calorimeter with Cosmic Ray Muons and LHC Beam Data
在枪管、端盖和前部区域的CMS强子量热仪已完全调试完毕。宇宙射线数据是在地面大厅和安装在地下数百米的实验大厅后,在有和没有磁场的情况下拍摄的。2008年9月,在LHC的几天束流期间也进行了各种测量。校准参数提取,并已检查的能量响应的HCAL确定从测试束数据。
2010-01-03 physics.ins-det
The construction and commissioning of the CMS Silicon Strip Tracker
随着大型强子对撞机启动日期的临近,探测器已经准备好进行数据采集。在这里,将对施工阶段进行审查,并深入了解在此过程中遇到的各种困难。还将概述调试策略和迄今取得的成果。CMS跟踪器是有史以来最大的硅微带探测器。它由三个主要子系统组成,即内桶和外桶,外桶和端盖,长5.4米,直径2.4米。探测器总面积达到前所未有的200平方米,拥有超过15000个探测器模块。各种集成程序和实施的质量检查进行了简要审查。最后一个概述是在欧洲核子研究中心进行的检查程序,最后的地下安装的探测器。
2008-10-06 physics.ins-det
Energy calibration and resolution of the CMS electromagnetic calorimeter in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV
利用2010年和2011年LHC运行的质子-质子碰撞数据,在质量中心能量为7 TeV,积分亮度约为5毫微微电子能垒的条件下,对CMS探测器的电磁量热计(ECAL)进行了能量标定和分辨率测定。探测器操作的关键方面,如环境稳定性,对齐,和同步,提出。详细讨论了现场校准程序,包括在CMS探测器内部具有挑战性的辐射环境中维持校准。在ECAL桶的中心区域,Z玻色子衰变产生的电子的能量分辨率优于2%(对于赝快度abs(eta)<0.8),在其他地方为2-5%。125 GeV希格斯玻色子玻色子衰变产生的光子的能量分辨率在整个桶中从1.1%到2.6%变化,在端盖中从2.2%到5%变化。绝对能量的校准是从Z到e+e-衰变确定的,在桶中的精度为0.4%,在端盖中的精度为0.8%。
2013-10-04 hep-ex physics.ins-det
Fine Synchronization of the CMS Muon Drift-Tube Local Trigger using Cosmic Rays
CMS实验在桶μ子触发器中使用自触发漂移管阵列来执行正确的聚束交叉的识别。只有在触发器链正确同步时,标识才是唯一的。在本文中,在一个扩展的宇宙线运行期间进行的同步描述和结果的报告。宇宙射线μ子的随机到达时间允许几个同步方面进行研究,并开发一种简单的方法,用于LHC漂移管本地触发器的精细同步。
2010-01-12 physics.ins-det
Comparison of CMS Resistive Plate Chambers performance during LHC RUN-1 and RUN-2
LHC CMS实验中的电阻板室探测器系统为μ子触发器提供了鲁棒性和冗余性。总共有1056个双间隙室覆盖了赝快度< 1.6的区域。主要的探测器参数和环境条件受到持续和密切的监控,以在质心能量为13 TeV的LHC第二次运行期间的恶劣条件下实现操作稳定性和高质量数据。整体探测器稳定性与2015年数据的第一个结果,并与LHC RUN-1期间在8 TeV的数据进行比较。
2016-05-30 hep-ex 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
Performance of CMS Muon Reconstruction in Cosmic-Ray Events
使用2008年记录的宇宙射线μ子的大数据样本评估CMS中μ子重建的性能。各种高层次的触发,识别和重建算法的效果已被测量的μ子动量的范围很广,并被发现与预期的蒙特卡罗模拟。在10 GeV/c时,穿过探测器桶形部分的μ子的相对动量分辨率优于1%,在500 GeV/c时约为8%,后者仅比理想对准条件下的预期差2倍。μ子电荷错配的范围从10 GeV/c时小于0.01%到500 GeV/c时约1%。
2010-01-29 physics.ins-det
TOFHIR2: The readout ASIC of the CMS Barrel MIP Timing Detector
本文介绍了用于CMS桶部MIP定时探测器的TOFHIR2读出ASIC,通过仿真与激光测试验证其时间分辨率在24-58 ps之间,并证明其抗辐射性能满足HL-LHC运行要求。
2024-04-01 hep-ex physics.ins-det
Preliminary results of Resistive Plate Chambers operated with eco-friendly gas mixtures for application in the CMS experiment
LHC实验中的电阻板室的操作需要氟基(F基)气体以获得最佳性能。最近的欧洲法规要求限制或禁止使用对环境不友好的含氟气体。鉴于CMS实验的升级,目前正在进行几项测试,以测量探测器与这些新的生态气体混合物在效率、流光概率、感应电荷和时间分辨率方面的性能。具有读出垫和标准CMS电子设置的原型室正在测试中。在本文中,与一个潜在的生态友好的气体候选人1,3,3,3-四氟丙烯,商业上称为HFO-1234 ze,与CO2和CF 3 I为基础的气体混合物的RPC的性能的初步结果,并讨论了可能的应用在CMS实验。
2016-05-26 hep-ex physics.ins-det
Calibration of the CMS Drift Tube Chambers and Measurement of the Drift Velocity with Cosmic Rays
本文介绍了CMS桶μ子系统漂移管的校准过程,并报告了在高统计宇宙线数据采集期间收集的数据所获得的主要结果。校准的主要目标是为每个漂移单元确定信号相对于触发器的最小时间延迟,说明单元内的漂移速度。校准过程的准确性受到宇宙μ子相对于LHC时钟周期的随机到达时间的影响。在离线重建阶段对漂移速度进行了更精确的分析,其中考虑到宇宙射线事件的这一特征。
2010-01-14 physics.ins-det
Radiation hardness of CMS pixel barrel modules
像素探测器用于LHC多用途实验的最里面部分,因此暴露于电离辐射的最高通量,在这部分探测器中主要由带电π介子组成。所有探测器组件的辐射硬度都经过了彻底的测试,达到了LHC预期的通量。在LHC升级的情况下,通量将更高,目前还不清楚目前的像素模块将在如此恶劣的环境中保持工作多久。这项研究的目的是确定这样一个极限,作为考虑升级的其他可能探测器概念的基准。由于传感器和读出芯片是对辐射损伤最敏感的部分,由凸块键合到CMS读出芯片(PSI46V2.1)的小像素传感器组成的样品已经用PSI高达6 E14 Neq的正200 MeV π介子和CERN高达5E 15 Neq的21 GeV质子辐照。在辐照后,测量系统对来自Sr-90源的β粒子的响应以验证传感器的电荷收集效率。还测量了读出芯片中的辐射诱导的变化。结果表明,在2.8E15 Neq的通量之后,可以预期本像素模块仍然可以操作。辐照至5E 15 Neq的样品仍可见β粒子。然而,需要进一步的测试来确认在如此高的注量之后是否可能以高的粒子探测效率稳定地操作。
2010-01-05 hep-ex physics.ins-det
Longevity Study on the CMS Resistive Plate Chambers for HL-LHC
CMS电阻板室(RPC)系统已通过LHC运行10年的认证。在接下来的几年里,在高光度LHC(HL-LHC)阶段,LHC的瞬时光度将比现有的LHC光度增加五倍。这将使本CMS RPC系统经受相对于检测器所设计的背景速率和操作条件高得多的背景速率和操作条件。这些条件可能会影响探测器的性能,并引入不可恢复的老化效应。在CERN γ辐照装置(GIF++)中建立了一个专门的寿命测试,以确定现有RPC探测器在HL-LHC运行期间是否能在硬背景条件下生存。在辐照测试期间,RPC探测器长时间暴露于高伽马辐射,并且探测器主要参数作为积分电荷的函数被监测。基于收集的LH-LHC预期的综合电荷的大部分,辐照试验的结果将被呈现。
2021-11-27 hep-ex physics.ins-det
Radiation background with the CMS RPCs at the LHC
在LHC的CMS实验中,电阻板室(RPC)被用作枪管和端盖中的专用触发系统。本说明介绍了利用CMS收集的2011年和2012年质子-质子碰撞数据进行的辐射背景测量结果。重点是给出的RPC内的背景分布的测量。在未来运行的LHC的预期背景率估计外推测量和模拟。
2014-06-11 hep-ex physics.ins-det
Performance and Operation of the CMS Electromagnetic Calorimeter
本文介绍了利用宇宙线μ子的CMS电磁量能器的工作原理和一般性能。这些μ子是在2008年底CMS探测器关闭后记录的。量热计是由钨酸铅晶体和75848通道对应的桶和端盖检测器的整体状态的报告。关键的操作参数,如高电压,温度和电子噪声的稳定性,总结和光监控系统的性能。
2010-01-04 physics.acc-ph physics.ins-det
The BIS78 Resistive Plate Chambers upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer for the LHC Run-3
电阻板室用于ATLAS实验中的μ子触发和中心区域的两个坐标测量。为了准备未来几年LHC以更高的光度运行,除了新的小轮项目预计将补充端盖区域的ATLAS μ子光谱仪外,一个较小的项目,称为BIS 78,正在开发中,预计在LHC Long 2002期间安装。BIS 78项目将通过在内桶偶数扇区(BIS 7和BIS 8)的边缘添加32个RPC三重态来加强ATLAS桶和端盖之间过渡区域中的假μ子排斥和μ子触发的选择性,因为该区域的特点是由于束晕质子产生的二次带电轨道和缺乏探测器仪器而导致的高速率。由于可用空间狭窄,该项目预计将用集成的较小直径管和新一代RPC形成的μ子站取代现有的用于该地区精确位置测量的连续漂移管,能够承受更高的速率并提供强大的独立μ子确认。这些新的RPC是基于新的设计的气体体积与更薄的气隙和电阻电极,较低的工作电压和新的高增益前端电子相对于传统的RPC。除了在Run-3及以后的运行中使用外,该项目还作为HL-LHC升级的试点测试特别相关,因为新RPC三元组的额外完整层预计将补充最内层平面中的完整桶区域。介绍了该项目的核心,以及生产和测试结果的描述。还讨论了探测器基础设施和服务的详细信息,以及在长周期2期间进行最终安装和调试的路线图。
2020-06-19 hep-ex physics.ins-det
Towards a two-dimensional readout of the improved CMS Resistive Plate Chamber with a new front-end electronics
作为紧凑型μ子螺线管实验第二阶段升级计划的一部分,新的电阻板室将安装在前部区域。在大型强子对撞机的高亮度阶段,预计在该地区的高背景条件,因此,已提出了一种改进的RPC设计与新的前端电子保持更高的速率能力和更好的时间分辨率。一种新的技术被用于前端电子设备,导致非常低的可实现的阈值的数量级为几个fC。在改进的RPC的设计中至关重要的是二维读出的能力,以提高空间分辨率,主要是由触发器的要求。在这项工作中,第一个性能的结果,对这个二维读出的基础上采取的数据与两个嵌入式正交读出条的真实大小的原型室。此外,专门研究的μ子簇的大小作为石墨电阻率的函数进行了讨论。
2020-05-31 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
Effects of the electronic threshold on the performance of the RPC system of the CMS experiment
电阻板室对于大型强子对撞机(LHC)CMS实验的桶和端盖区域的μ子触发都具有非常重要的作用。为了优化它们的性能,调整从这些探测器读取信号的前端板的电子阈值是至关重要的。在本文中,我们提出了一项研究的结果,旨在评估的RPC效率,集群大小和检测器的固有噪声率,电子阈值电压的变化的影响。
2020-06-02 hep-ex physics.ins-det
Test beam characterization of sensor prototypes for the CMS Barrel MIP Timing Detector
MIP定时探测器将在高亮度LHC时代为CMS的最小电离粒子(MIP)探测提供额外的定时能力,改善事件重建和堆积拒绝。探测器的中心部分,桶定时层(BTL),将装有LYSO:Ce晶体和硅光电倍增器(SiPM),在操作开始时提供约30 ps的时间分辨率,在探测器寿命结束时由于辐射损伤而降低到50-60 ps。在这项工作中,我们提出了使用120 GeV的质子束在费米实验室测试束设施测量未辐照传感器的时间分辨率所获得的结果。的MTD,由细长的晶体棒的尺寸约为3 × 3 × 57毫米$^3$和双端SiPM读出的桶区域提出的传感器布局的概念验证,证明。该设计提供了独立于MIP沿晶体棒的撞击点的鲁棒时间测量。我们测试了不同厚度(2、3、4 mm)的LYSO:Ce棒,其几何形状接近参考设计,并与Hamamatsu和Fondazione Bruno Kessler制造的SiPM相结合。研究了晶体厚度、SiPMs的性能(如光子探测效率)和MIP的入射角等因素对计时性能的影响。测量的时间分辨率约为28 ps的MIP跨越3 mm厚的晶体棒,对应于2.6 MeV的MPV能量沉积,和22 ps的4.2 MeV的MPV能量沉积预期在BTL,匹配的检测器性能目标为未照射的设备。
2021-07-16 physics.ins-det
Simulation of the CMS Resistive Plate Chambers
电阻板室(RPC)μ介子子系统对触发决策的形成和μ介子轨迹参数的重建有重要贡献。RPC响应的模拟是整个CMS Monte Carlo软件的关键部分,直接影响最终的物理结果。一种基于参数化的RPC效率,噪声,集群大小和定时为每个带的算法已经开发。从宇宙和质子-质子碰撞在$\sqrt{s}=7$ TeV的实验数据已被用于确定的参数。已制定了专门的验证程序。模拟和实验数据之间取得了很好的一致性。
2013-01-29 hep-ex physics.ins-det
First results of CMS RPC performance at 13 TeV
大型强子对撞机(LHC)紧凑型μ子螺线管(CMS)实验的μ子谱仪配备了一个冗余系统,该系统由筒体中的电阻板室(RPC)和漂移管室(DT)、端盖区域的RPC和阴极条室(CSC)组成。在本文中,RPC系统的性能在2015年与LHC运行在13 TeV的第一个结果。RPC性能的稳定性,在效率,集群大小和噪声方面,报告。
2017-06-20 hep-ex physics.ins-det
Rate capability of large-area triple-GEM detectors and new foil design for the innermost station, ME0, of the CMS endcap muon system
为了将CMS μ子谱仪的接受范围扩展到区域2.4 $<|η|<$ 2.8,计划在CMS第2阶段升级中使用形成ME 0站的三个GEM室的堆栈。这些大面积微模式气体探测器必须在具有挑战性的环境中工作,预期背景粒子通量高达150 kHz/cm $^2$。与传统的非电阻性气体检测器不同,这种三重GEM检测器的速率能力不受空间电荷效应的限制,而是受由于流过电阻性保护电路(作为放电猝灭器引入)的雪崩感应电流引起的腔室电极上的电压降的限制。我们提出了一个大面积的三重GEM探测器的辐照研究与中等通量,以获得高的综合命中率。结果表明,下降高达40%的标称检测器气体增益,这将导致跟踪效率的严重损失。我们讨论了可能的缓解策略,导致一个新的设计的创业板箔电极分割在径向方向上,而不是“传统的”横向分割。新设计的优点包括跨不同扇区的均匀命中率、无需电压补偿的增益-损耗最小化以及检测器增益与背景通量形状的独立性。
2022-01-22 physics.ins-det
CMS RPC muon detector performance with 2010-2012 LHC data
大型强子对撞机(LHC)紧凑型μ子螺线管(CMS)实验的μ子谱仪采用了由筒体中的电阻板室和漂移管以及端盖区的RPC和阴极剥离室组成的冗余系统。在本文中,RPC系统的操作和性能在前三年的LHC活动将报告。RPC性能的稳定性,如效率,集群大小和噪音,将报告。最后,RPC系统上的辐射背景水平已被测量为LHC光度的函数。外推到LHC和高亮度LHC条件也进行了讨论。
2014-06-29 hep-ex physics.ins-det
Alignment of the CMS Silicon Tracker during Commissioning with Cosmic Rays
CMS硅跟踪器由1440个硅像素和15148个硅条探测器模块组成,已使用超过300万个宇宙射线带电粒子进行了校准,并获得了光学测量的额外信息。在最敏感的坐标系中,相对于宇宙射线轨迹确定模块的位置,在筒中的精度为3-4微米RMS,在端盖中的精度为3-14微米RMS。结果已被验证的几种方法,包括激光对准系统,并从模拟获得的预测进行比较。相关的系统效应进行了研究。利用该对准方法获得的轨道参数分辨率接近设计性能。
2009-11-22 physics.acc-ph physics.ins-det
The CMS Barrel Timing Layer: test beam confirmation of module timing performance
本文介绍了 CMS 桶部 MIP Timing Detector 的设计,通过使用 LYSO:Ce 晶体和 SiPMs,在测试束实验中验证了其在恶劣辐射环境下达到 30-60 ps 时间分辨率的目标性能。
2025-04-15 hep-ex physics.ins-det
Upgrade of the CMS Resistive Plate Chambers for the High Luminosity LHC
在即将到来的大型强子对撞机(HL-LHC)的高光度阶段,加速器的积分亮度将增加到3000 fb $^{-1}$。在此期间,预期的实验条件,如背景速率、事件堆积和电流探测器的可能老化,对LHC现有的所有实验都提出了挑战,包括紧凑型μ子螺线管(CMS)实验。为了确保这一时期的高性能μ介子系统,目前正在对CMS的电阻板室(RPC)系统进行几次升级。这些措施包括更换现有系统的读出系统,并安装两个新的RPC站,改进了腔室和前端电子设计。介绍了CMS RPC升级项目的总体现状。
2021-11-02 hep-ex physics.ins-det
Performance of Resistive Plate Chambers installed during the first long shutdown of the CMS experiment
CMS实验位于欧洲核子研究中心大型强子对撞机,有一个由三种不同的探测器技术组成的冗余μ子系统:阴极条室(在前部区域),漂移管(在中部区域)和电阻板室(其中部和前部区域)。所有这三个都用于μ子重建和触发。在LHC(2013-2014)的第一次长停堆(LS 1)期间,CMS μ子系统已经升级,在第四个前站上新安装了144个RPC。新的腔室确保并提高了LHC Run 2在高亮度条件下的μ子触发效率。这些室已成功安装并投入使用。该系统已成功运行,并对实验数据进行了采集和分析。将介绍新安装的RPC的性能结果。
2016-05-22 hep-ex physics.ins-det
High Rate Resistive Plate Chamber for LHC detector upgrades
在LHC实验中用作μ子探测器的标准酚醛树脂电阻板室(RPC)的探测率的限制已经阻止了在CMS和ATLAS探测器中的高速率区域中使用这种探测器。这些探测器的一种替代方案是用低电阻率玻璃板($10^{10} {\rm Ω.cm}$)制成的RPC,DESY的射束测试表明,这种探测器可以在几千Hz/cm $^2$下以高效率(> 90%)工作。
2012-11-24 hep-ex physics.ins-det
Performance Reconstruction of Eco-Friendly Gas Mixtures for Improved Resistive Plate Chambers at GIF++ Using Geant4
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本文提出利用Geant4观测值和实验锚点,重建生态友好气体混合物在GIF++中电阻板室的性能,通过有效增益参数和宏观Townsend参数实现效率曲线和工作点的重建。
2025-12-15 physics.ins-det
Gas Analysis and Monitoring Systems for the RPC Detector of CMS at LHC
在大型强子对撞机质子对撞机(欧洲核子研究中心,瑞士)的CMS实验的电阻板室(RPC)探测器将采用在线气体分析和监测系统的氟利昂基气体混合物。我们给出了CMS RPC气体系统的概述,描述了项目参数和气相色谱分析的初步结果。最后,我们报告了一组监控RPC的初步结果。
2006-12-30 physics.ins-det
CMS RPC Activities During LHC LS-2
第二次LHC长停堆期(LS 2)是CMS电阻板室(RPC)完成巩固和升级项目的重要机会。整合包括气密性、HV(高压)、LV(低压)和慢速控制操作的检测器维护。RPC第2阶段升级的所有服务,即RE 3/1和RE 4/1,预计将安装到LS 2。本文总结了RPC系统的维护和升级活动。
2020-05-26 hep-ex physics.ins-det
RE3/1 and RE4/1 RPC chambers integration in the inner region of the forward muon spectrometer in the CMS experiment
紧凑型μ子螺线管(CMS)μ子系统的高赝快度($η$)区域仅由阴极条室覆盖,并且缺乏冗余覆盖,尽管事实上,这是一个具有挑战性的区域μ子在背景和动量分辨率方面。在2022年和2023年的年度年终技术停止期间,将增加两层新的改进电阻板室(iRPC),RE 3/1和RE 4/1,这将完全覆盖端盖中的$1.8 < |η| < 2.4$区域。因此,额外的新腔室将导致在μ子系统内背景最高且磁场最低的困难区域中提高触发和离线重建的效率。扩展的RPC系统将提高μ子触发器的性能和鲁棒性。iRPC腔室的最终设计以及将其集成并安装在CMS μ子系统中的概念已经完成。在本报告中,将介绍在高$|η|$区域CMS μ子系统中实施和安装新iRPC探测器的主要结果。
2019-05-19 physics.ins-det
System Test of the ATLAS Muon Spectrometer in the H8 Beam at the CERN SPS
在过去的四年中,在CERN SPS的H8束线上对ATLAS μ子谱仪进行了广泛的系统测试。该光谱仪将使用加压的连续漂移管(MDT)室和阴极剥离室(CSC)进行精确跟踪,电阻板室(RPC)用于在筒中触发,薄间隙室(TGCs)用于在端盖区域触发。测试装置模拟了枪管的一个投影塔(六个MDT腔室和六个RPC)和一个端盖八分仪(六个MDT腔室,一个CSC和三个TGCs)。机筒和端盖支架还配备了光学对准系统,旨在将每个塔中的精密腔室相对定位到30-40微米。除了探测器的性能和校准方案,ATLAS μ子谱仪的许多其他系统方面已经过测试和验证,如机械探测器集成和安装,探测器控制系统,数据采集,高电平触发软件和离线事件重建。测量的μ子能量范围从20到300 GeV允许测量触发和跟踪性能的设置,在配置非常类似的最终光谱仪。采用一种束团间距为25 ns的特殊聚束μ子束,模拟LHC的聚束结构,研究了触发室的时间分辨率和聚束识别性能。ATLAS第一级触发链首次使用μ子触发信号运行。
2005-09-26 physics.ins-det
The CMS magnet test and cosmic challenge
CMS探测器正在建造中,即将在瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上运行。安装和调试在地面大厅进行。此后,从2006年底开始,探测器的所有主要重型元件,即圆盘和轮子,都被下放到实验洞穴中。CMS的超导磁体需要在下降之前进行测试,这提供了一个独特的机会来一起操作所有的子探测器和子系统,并将宇宙μ子的数据作为重要的调试测试。这被称为MTCC -磁铁测试和宇宙挑战。参与的系统包括Muon系统的60度扇区,包括气体探测器,如漂移管(DT),阴极条室(CSC)和电阻板室(RPC),都在桶和端盖中。跟踪系统包括硅条跟踪器的元件,以及电磁和强子量热计的部分,用于检测穿过的μ子的能量沉积。在这篇文章中,介绍了业务经验和吸取的教训。
2008-05-13 hep-ex physics.ins-det
CMS reconstruction improvement for the muon tracking by the RPC chambers
利用2011年LHC在sqrt(s)= 7 TeV质子-质子碰撞中收集的μ子样品,研究了电阻板室(RPC)对CMS中μ子重构的贡献.μ子重建是使用全硅内跟踪器和多达四个站的气体电离μ子探测器。漂移管和阴极剥离室分别检测桶和端盖区域的μ子,并由RPC系统补充。用蒙特卡罗模拟较好地再现了横动量pT大于20 GeV/c的Z衰变μ子穿过RPC后的重建击中分布。从J/psi和Z事件的样本,μ子的效率与不包括RPC击中的μ子径迹重建的测量和比较与模拟。使用RPC信息的轨道重建提高了约3%的离线重建效率的μ子在该地区的pT超过7 GeV/c,与模拟吻合良好。
2012-12-06 hep-ex physics.ins-det
CMS Resistive Plate Chamber overview, from the present system to the upgrade phase I
保加利亚索非亚大学物理系,原子物理学系,5,James Bourchier Boulevard,BG-1164 Sofia,Bulgaria根特大学物理与天文学系,Proeftuinstraat 86,BE-9000 Ghent,Belgium保加利亚科学院,核研究与核能研究所,Tzarigradsko shaussee Boulevard 72,BG-1784 Sofia,Bulgaria北京大学,Department of Technical Physics,CN-100 871 Beijing,China University de Los Andes,Apartado Aéreo 4976,Carrera 1E,no. 18A 10,CO-Bogotá,Colombia Academy of Scientific Research and Technology of the Arab Republic Egypt,101 Sharia Kasr El-Ain,Cairo,Egypt旁遮普大学物理系,Chandigarh Mandir 160 014,India Universita e INFN,Sezione di Bari,Via Orabona 4,IT-70126 Bari,Italy INFN,Estuatori Nazionali di Frascati,PO …
2012-09-10 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
Uniformity and Stability of the CMS RPC Detector at the LHC
在LHC的CMS实验中,电阻板室(RPC)被用作枪管和端盖中的专用触发系统。本说明介绍了2011年数据采集期间RPC探测器均匀性和稳定性的结果,以及2012年数据获得的初步结果。探测器的均匀性通过LHC碰撞的专用高压扫描来确保,以确定CMS中安装的每个RPC室的最佳工作电压。重点介绍了高压校准的过程和结果。此外,通过自动考虑CMS洞穴中的温度和大气压力变化,已经获得了增加的检测器稳定性。
2012-09-10 hep-ex physics.ins-det
Performance of the Gas Gain Monitoring system of the CMS RPC muon detector and effective working point fine tuning
紧凑型μ子螺线管(CMS)实验中电阻板室(RPC)μ子探测器的气体增益监测(GGM)系统可快速准确地确定闭环再循环系统中气体混合物变化引起的工作点条件的稳定性。2011年,GGM开始使用反馈算法来控制施加的电压,以保持GGM响应对环境温度和大气压力变化不敏感。最近的结果上使用的反馈方法和替代算法。
2012-09-18 hep-ex physics.ins-det
The CMS RPC Detector Performance and Stability during LHC RUN-2
CMS实验位于欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC),有一个由三种不同的气体探测器技术组成的冗余μ子系统:阴极条室(在前部区域),漂移管(在中部区域)和电阻板室(中部和前部区域)。所有这三个都用于μ子重建和触发。CMS RPC系统赋予μ子触发器鲁棒性和冗余性。RPC系统的操作在具有挑战性的背景和堆积条件下的LHC环境。RPC系统为所有μ子径迹探测器提供信息,从而有助于μ子触发和重建。总结了2016年和2017年数据采集期间13 TeV质子质子碰撞获得的探测器性能结果。系统的稳定性的效率和集群大小随时间和增加的瞬时光度。高亮度LHC(HL-LHC)阶段的预期性能的数据驱动的预测已被报道。
2018-08-30 hep-ex physics.ins-det
Charge Distribution Dependency on Gap Thickness of CMS Endcap RPC
本文系统地研究了CMS阻性板室(RPC)的电荷分布与气隙厚度的关系。用2 mm厚的酚醛高压层压板制作了6种不同间隙厚度的双间隙RPC原型,间隙厚度从1.0 mm到2.0 mm,步长为0.2 mm。六个间隙的效率被测量为有效高电压的函数。我们报告的间隙的电场的强度随间隙厚度的增加而减小。测量了六个带隙中的电荷分布。在较高电压下的电荷分布中可以看到空间电荷效应。使用逻辑函数来拟合电荷分布数据。在较小的气隙内可以产生较小的电荷。但数字化的门槛也应该降低,以利用这些较小的费用。
2016-05-07 hep-ex physics.ins-det
Eco-friendly Resistive Plate Chambers for detectors in future HEP applications
针对欧盟禁用高全球变暖潜能气体的问题,RPC EcoGas@GIF++合作组织研究了不同布局探测器在环保型气体混合物下的性能,并报告了实验结果及老化测试计划。
2022-12-19 hep-ex physics.ins-det
New Facilities for the Production of 1 mm gap Resistive Plate Chambers for the Upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer
为ATLAS HL-LHC升级生产近1000个1 mm间隙RPC,研究介绍面向新工业设施的组装工艺转移、原型认证测试及不同制造方法比较,证实其可可靠产出合格探测器。
2025-01-08 hep-ex physics.ins-det
The Upgrade of the CMS RPC System during the First LHC Long Shutdown
CMS μ子系统包括在筒和端盖区域中的电阻板室(RPC)。它们主要用作触发探测器,也改善了μ子参数的重建。多年来,大型强子对撞机的瞬时光度逐渐增加。在LHC第一阶段(运行的前10年),在14 TeV的能量下,最终的光度预计将超过其设计值10^34/cm^2/s。为了准备这台机器以及为此进行的实验,计划在2013-2014年和2018-2019年进行两次长时间的停机。CMS协作计划在这些长期关闭期间进行几次检测器升级。特别是,μ子探测系统应该能够在高粒子速率下维持有效的1级μ子触发器的低pT阈值。确保这一点的措施之一是在两个端盖区域中添加第四层来扩展当前RPC系统。在第一次长时间停堆期间,这两个新站将在|eta| <1.6的区域配备144个高压层压板(HPL)双间隙RPC,以雪崩模式运行,其设计与现有CMS端盖室相似。在这里,我们提出了CMS RPC系统的第一次长时间停堆的升级计划,包括扩展系统的触发模拟研究,以及新的HPL生产,腔室组装和质量控制程序的细节。
2012-09-10 hep-ex physics.ins-det