Fods Hadron Calorimeters
A. Yu. Kalinin, A. V. Korablev, A. N. Krinitsyn, V. I. Kryshkin, V. V. Skvortsov, V. V. Talov, L. K. Turchanovich, A. A. Volkov
本文叙述了FODS强子量能器的设计、刻度过程以及用电子束和π介子束进行量能器研究的结果。
There is described the design of the FODS hadron calorimeters, the procedure of the calibration and the results of the calorimeter study with electron and pion beams.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Interactions of hadrons in the CALICE silicon tungsten electromagnetic calorimeter
CALICE合作开发了用于未来线性电子正电子对撞机探测器的高颗粒量热计原型。在粒子束中测试了高度颗粒化的电磁量能器原型。我们提出了在这个原型强子的相互作用的研究。
Construction of a Digital Hadron Calorimeter
DHCAL合作正在组装一个大规模的原型数字强子热量计（DHCAL）。量热计利用电阻板室（RPC）作为活性介质，并具有400，000 1 \times 1 cm 2数量级的垫的特征，其具有二进制（或数字）电子读数。该原型的目的是提供强子簇射的详细测量，并证明以RPC作为活动元素的DHCAL的概念。
Impact of dead zones on the response of a hadron calorimeter with projective and non-projective geometry
本研究的目的是找到一个最佳的机械设计的强子量能器的SiD探测器，考虑到工程以及物理要求。研究的重点是两个模块之间的裂纹的影响，不同的桶机械设计的量热计的响应。研究了不同尺寸的支撑桁条和死区对单个π介子和μ介子的影响。重点比较了SiD强子量能器的投射桶形和非投射桶形。
Commissioning of CMS Forward Hadron Calorimeters with Upgraded Multi-anode PMTs and μTCA Readout
与CMS正向强子量热仪PMT窗口相互作用的带电粒子的高通量为触发和离线数据分析引入了重要的背景。在长周期1期间，所有原始光电倍增管都被多阳极、薄窗口光电倍增管取代。同时，后端电子读出系统升级为μTCA读出。本文介绍了前向强子量热仪和μTCA系统的调试和校准经验。升级是成功的，并提供了质量数据运行2数据分析在13 TeV。
CALICE Digital Hadron Calorimeter: Calibration and Response to Hadrons
大型CALICE数字强子量热仪原型（DHCAL）于2009 - 2010年建造。DHCAL使用电阻板室（RPC）作为有源介质，并以1 x 1 cm 2焊盘和数字（1位）分辨率进行读取。DHCAL拥有约0.5M读出通道的世界纪录，为以前所未有的空间分辨率研究强子相互作用提供了可能性。本演讲报告了费米实验室测试束中收集的2至60 GeV/c动量的π介子事件的分析结果，重点是复杂的校准程序。
A method for the separation and reconstructions of charged hadron and neutral hadron from their overlapped showers in electromagnetic calorimeter
在电磁量能器中，带电强子和中性强子从它们的重叠簇射中分离和重构，对于某些强子衰变粒子的重构是非常重要的，例如在大型强子对撞机上寻找标准模型和超对称希格斯玻色子的τ重构。本文提出了一种将电磁量能器中的簇射团与强子簇射的参数公式相结合的方法，用以分离带电强子与中性强子的重叠簇射。以τ末态含有一个带电π介子和一个中性π介子的强子衰变为例，得到了重叠簇射分离、强子能量和位置重建的满意结果。在应用所提出的方法之后，还可以实现利用该衰减模型的tau重建的改进结果。
Hadron calorimeter with MAPD readout in the NA61/SHINE experiment
本文介绍了CERN SPS的NA 61/SHINE实验用微像素雪崩光电二极管读出的模块化强子量能器。该热量计由44个独立的铅闪烁体夹层结构模块组成。来自闪烁体瓦片的光由嵌入在闪烁体凹槽中的WLS光纤捕获并传输。该结构提供了10个切片的模块的纵向分割，具有独立的MAPD读数。像素密度为$~10^{4}$ /mm $^2$的MAPD确保了量热计响应在宽动态范围内的良好线性。量热计原型的性能在梁测试的报告。
Operational Experience and First Results with a Highly Granular Tungsten Analog Hadron Calorimeter
在未来的多TeV轻子对撞机（如CLIC）中，精确的物理学需要出色的喷流能量分辨率。探测器需要深量热计系统来限制能量泄漏，对于非常高能量的粒子和喷流也是如此。同时，紧凑的物理尺寸是强制性的，以允许在高场螺线管磁体内安装完整的量热计系统。这需要非常密集的吸收体，使得钨成为未来对撞机中强子量热计的自然选择。为了研究这种量热计的性能，已经构建了一个具有钨吸收体和具有SiPM读出的闪烁体瓦片作为有源元件的物理原型，并在CERN的粒子束中进行了测试，能量范围从1 GeV到300 GeV。我们报告的建设和操作经验与μ子，电子和强子束。
Construction of the Digital Hadron Calorimeter
粒子流算法（PFAs）已被提出作为一种方法，以提高未来的碰撞束探测器的喷流能量分辨率。PFA需要具有高粒度的量热计，以实现事件的三维成像。线性对撞机合作（CALICE）的量热仪正在开发和测试这种高度分段量热仪的原型。在这种情况下，由阿贡国家实验室领导的一个小组开发和建造了一个大型的数字强子量热仪（DHCAL）原型。DHCAL由52层组成，装有电阻板室（RPC），并与钢吸收板交错。RPC通过1 x 1 cm2焊盘以1位分辨率（数字读出）读出。DHCAL原型有大约480，000个读出通道。本讲座报告DHCAL的设计，建造和调试。DHCAL于2010年秋季安装在费米实验室试验束设施，并于2011年夏季收集数据。
Particle Showers in a Highly Granular Hadron Calorimeter
CALICE合作已经构建了高度颗粒化的电磁和强子量能器原型，以评估未来线性对撞机检测器系统中使用的技术。强子量能器使用小的闪烁体单元，用硅光电倍增器单独读出。自2006年以来，拥有7608个通道的系统已在DESY，CERN和Fermilab的束流测试中成功运行，并代表了这些设备在高能物理实验中的首次大规模测试。探测器前所未有的粒度提供了强子簇射性质的详细信息，这有助于通过与模型计算的比较来约束强子簇射模型。我们将讨论纵向和横向的簇射剖面的结果相比，各种不同的簇射模型，目前的研究使用软件补偿技术的强子簇射的能量重建。
A visualization of the damage in Lead Tungstate calorimeter crystals after exposure to high-energy hadrons
在CERN的大型强子对撞机（HL-LHC）计划进行高亮度升级后，在预期的环境中，量热计晶体的预期性能必须得到很好的理解，然后才能对探测器升级的需求做出明智的决定。在HL-LHC运行的这些年里，探测器将暴露在相当大的快强子通量下，这已被证明会导致钨酸铅闪烁晶体的累积透明度损失。在这项研究中，我们提出了直接的证据的主要潜在的损害机制。结果显示，从一个测试，产生一个直接洞察到的性质的强子特定的损伤在钨酸铅量热器晶体暴露于24 GeV/c的质子。
Electromagnetic and Hadron Calorimeters in the MIPP Experiment
MIPP实验的目的是研究使用费米实验室主注入器的光束在各种目标上的π，K和p相互作用中光子，π介子，K介子和核子的包容性生产。量热计的功能是测量向前运动的中子和光子的产生。电磁量热计由10块铅板组成，铅板上散布着正比室。其次是强子量热计，其中64个钢板穿插闪烁体。所提供的数据是用各种靶和束动量从5 GeV/c到120 GeV/c收集的。讨论了用电子、π介子、K介子和质子对两种量热计进行能量标定的问题。对电子的分辨率为0.27/sqrt（E），对强子的分辨率为0.554/sqrt（E），常数项为2.6%。在中子样品上测试了量热计的性能。
Calibration of the CMS hadron calorimeters using proton-proton collision data at $\sqrt{s} =$ 13 TeV
本文介绍了在LHC上对CMS探测器的强子量热计系统进行刻度的方法。CMS实验的强子量能器是黄铜和闪烁体的采样量能器，并且是一个中心探测器和两个端盖的形式。这些量热计覆盖伪尖端$|η| <$ 3并位于螺线管磁体内部。位于电磁线圈外部的外部量热计覆盖$|η| <$ 1.26，钢和石英纤维切伦科夫前向量热计将覆盖范围扩展到$|η| <$ 5.19。量热计的初始校准是基于测试光束的结果，并通过使用放射源和激光来增强。使用在$\sqrt{s} =$ 7、8和13 TeV收集的质子-质子碰撞数据，以及在LHC射束不存在期间收集的宇宙射线μ子数据，大大改善了校准。目前的校准是使用2016年期间收集的早期13 TeV数据进行的，对应于35.9 fb $^{-1}$的积分亮度。通道的相互校准利用了能量沉积在方位角上的近似均匀性。中心量能器和端盖量能器的绝对能量标度是用孤立带电强子设定的。使用Z $\to$ ee数据设置前向量热计电磁部分的能量标度。外部量热计的能量标度已确定与测试束数据，并通过高横向动量射流的数据确认。在本文中，我们提出的校准方法和精度的细节。
Track Segments in Hadronic Showers: Calibration Possibilities for a Highly Granular HCAL
CALICE合作组已经建造了一个高度颗粒化的强子量能器，它基于用硅光电倍增器读出的小闪烁体瓦片。用这个探测器，数据在欧洲核子研究中心和费米实验室。高粒度的检测器允许识别强子簇射内的最小电离轨道段，展示了粒子流量热计的成像能力。这些轨迹可用于这种量热计的逐个单元校准。校准一个完整的ILC量热计与这样的轨道段的μ子的情况下的可能性也进行了研究。
Tests of a Digital Hadron Calorimeter
在开发一个强子量能器与极细粒度的粒子流算法的应用程序，以测量喷流能量在未来的轻子对撞机的背景下，我们报告的小规模原型量能器的广泛测试。量热计包含多达10层的电阻板室（RPC），其具有2560个1 \times 1 cm 2的读出垫，与钢吸收板交错。这些测试包括长期宇宙射线数据采集和粒子束测量，确定了对宽带μ子以及能量在1 - 16 GeV范围内的π子和正电子的响应。详细测量室的效率作为光束强度的函数也已进行使用120 GeV的质子在不同的强度。将数据与基于GEANT 4的模拟和速率限制的分析计算进行比较。
Performance of the local reconstruction algorithms for the CMS hadron calorimeter with Run 2 data
本文介绍了在LHC Run 2期间CMS强子量能器为应对25 ns束团交叉间隔导致的信号重叠问题而开发的多种局部能量重建算法，并比较了其性能。
Hadron Showers in a Digital Hadron Calorimeter
将一个以电阻板室作为活性元素的细颗粒数字强子量能器的小型原型暴露于1 >的正π子中。16 GeV的能量从费米实验室测试束。事件选择分离事件与大多数非相互作用的粒子和事件的强子簇射，在前面的一部分的量热计。将数据与装置的蒙特卡罗模拟进行比较。本文最后预测的扩展数字强子量能器的性能。
Dose rate effects in the radiation damage of the plastic scintillators of the CMS Hadron Endcap Calorimeter
我们目前的测量减少塑料辐射器在CMS检测器中照射的光输出在8 TeV运行的大型强子对撞机，并表明，它们表明一个强大的剂量率效应。对于给定剂量，剂量率越低，损伤越大。结果同意与以前的测量剂量率的影响，但更强，由于探测的剂量率非常低。我们表明，剂量率的缩放与扩散效应的预期是一致的。
Hadron detection with a dual-readout fiber calorimeter
在本文中，我们描述了一个基于光纤的双读出量热计的π介子，质子和多粒子“射流”的能量范围从10到180 GeV的响应函数的测量。热量计使用铅作为吸收材料，总质量为1350 kg。它还配备了总质量为500 kg的防泄漏塑料计数器。这些泄漏计数器上的量热计性能的影响进行了研究。在单独的部分中，我们研究并比较了测量量热计能量分辨率的不同方法。仅使用量热计提供的信号，我们证明了我们的双读出量热计，用电子校准，能够重建质子和π介子束粒子的能量在所有能量的百分之几。这些粒子的信号分布的分数宽度（sigma/E）与射束能量成比例为30%/sqrt（E），而没有任何附加的贡献项。
Hadron energy response of the Iron Calorimeter detector at the India-based Neutrino Observatory
本文介绍了用蒙特卡罗模拟研究印度中微子天文台（INO）磁化铁量能计探测器ICAL的强子能量响应的结果。利用GEANT 4模拟的探测器ICAL，大气中微子与靶核的相互作用进行了模拟。利用强子击中多重性研究了探测器对强子穿过探测器的响应。首先研究了探测器对固定能量的带电π介子的响应，然后研究了利用NUANCE事件发生器模拟的事件对大气中微子相互作用中产生的强子的平均响应。命中分布的形状被观察到适合瓦维洛夫分布，这减少到高斯在高能量。根据这个分布的参数，我们给出了作为强子能量函数的强子能量分辨率，以及作为击中多重数函数的强子能量刻度。强子的能量分辨率在85%（1GeV）- 36%（15 GeV）之间。
Progress towards a Technological Prototype for a Semi-Digital Hadron Calorimeter based on Glass RPCs
使用GRPC作为敏感介质的半数字强子量能器是ILD合作正在考虑的ILD探测器最终设计的两个选择之一。为了验证这一选择，在CALICE合作范围内设想了一个1立方米的原型。该原型旨在尽可能接近ILD LOI中提出的原型。生产并成功测试了第一台1平方米的GRPC，厚度为3毫米，完全配备了半数字电子读数和新的气体分布设计。2010年，我们计划生产40个类似的单元，用于插入自支撑机械结构中。然后，原型将在CERN或费米实验室接受测试束进行最终验证。
Degradation of resolution in a homogeneous dual readout hadronic calorimeter
如果在半无限均匀量能器结构中对强子簇射的响应是$S$相对于电子响应，则是$S/E = [\fem + (1-\fem)(h/e)]$，其中$E$是入射强子能量，$\fem$是电子簇射分数，$h/e$是强子/电子响应比。在传统量热计中，能量分辨率由随机变量$\fem$主导，其宽的、偏斜的pdf具有依赖于能量的平均值。平均值随$E$的缓慢增加是响应非线性的原因，偏度导致非高斯响应。如果在具有不同$h/e$值的两个通道（通常为闪烁体（$S$）和切伦科夫（$C$））中观察到级联，则可以消除$\fem$。得到了一个在$C$和$S$中线性的能量估计，它正比于入射强子的能量。分辨率取决于$h/e$中两个通道之间的对比度。切伦科夫$h/e$为0.20--0.25。在取样量热计中，通过在吸收体中安排电磁（EM）簇射能量的优先吸收（减少$e$）和使用含氢检测器（有机闪烁体）以通过质子反冲在$n$ - $p$散射中的贡献来增强$h$，可以将$h/e$增加到约0.7。在均质晶体或玻璃闪烁体\rm中，由于不可见的强子能量损失和其他效应，预期$h/e$在0.4附近，这两种机制都不可用。$h/e$对比度很可能太小，无法提供所需的能量分辨率。我们支持这一结论与简单的蒙特卡罗模拟。
Calibration of a Highly Granular Hadronic Calorimeter with SiPM Readout
一个高度颗粒强子量能器（HCAL）的基础上的闪烁体瓦与硅光电倍增器（SiPMs）的个人读出已建成的CALICE合作，并已在粒子束在欧洲核子研究中心进行了广泛的测试。7608 SiPM耦合到约1立方米大型量热计中的闪烁体瓦片，允许对这些器件在不同电压和温度下的行为及其饱和行为进行大样本研究。我们还详细研究了μ子和强子束中量热计信号的温度依赖性。讨论了用μ子校准全量热计的问题。此外，一种新的方法，用于校准和探测器的研究，使用最小电离轨道段强子簇射，进行了探索。
Characterisation of SiPM radiation hardness for application in hadron calorimeters at FAIR, CERN and NICA
硅光电倍增器（SiPM）具有对磁场不敏感、工作电压低、成本低、结构紧凑和机械耐用等优点，是强子量热计闪烁体光读出的理想选择。它们已成功地应用于CERN的NA 61的射弹旁观者探测器（PSD），并将很快应用于FAIR的CBM PSD和NICA的重离子碰撞实验BM@N的前向强子量能器（FHCAL）。SiPM应用的主要问题是它们由于高中子注量而退化，该高中子注量可以达到每年2 E11 neq/cm 2的实验操作。在NPI Rez的回旋加速器上对Ketek、Zecotek、Hamamatsu和Sensl制造商生产的SiPM进行了多次辐照试验，中子谱宽，总注量在5E 10 - 6 E12 neq/cm 2的宽范围内。基于暗电流对电压的依赖性、电容对电压和频率的依赖性以及对LED光对电压的响应，对所有SiPM进行详细表征。从这些测量中提取了SiPM的击穿电压、猝灭电阻、像素电容、增益和信噪比。讨论了这些参数随中子注量的变化规律。本文简要介绍了欧洲核子研究中心（CERN）配备辐照SiPM的PSD量能器组件在2 - 80 GeV/c质子束流扫描过程中的性能。
Microscopic Characterisation of Photo Detectors from CMS Hadron Calorimeter
CMS强子量热计由交替的瓷砖和金属层制成，如黄铜或铁。最初的光电探测器是具有单个加速间隙的混合单元，称为混合光电二极管（HPD）。闪烁光通过光纤传输到HPD。在大型强子对撞机（LHC）的数据采集期间，由于与闪烁体暴露于的辐射量相关的损坏，探测器单元的闪烁体瓦片的信号强度在前向区域中显著降低。闪烁体在暴露于辐射时会受到损害，然而，观察到的损害程度超过了最初的估计。在探测器关闭期间，移除了几个HPD。对这些HPD中的一些进行了相对量子效率的显微镜扫描。光电阴极的损坏被确定为随光纤传输到HPD的光信号的量而变化。观察到在同一像素内具有不同损坏的光阴极上的每根光纤（1mm）的印记。大多数观察到的热量计信号的减少可以归因于光电阴极的局部损坏。
Design optimization of hadronic calorimeters for future colliders
本文提出了一种基于 FCC-ee ALLEGRO 探测器概念的强子采样 calorimeter 优化方法，通过 Geant4 模拟分析吸收层厚度对能量分布和分辨率的影响，旨在探索设计空间并开发封闭优化框架。
Beam Test Results with Highly Granular Hadron Calorimeters for the ILC
为了评估在国际直线对撞机上进行量热测量的不同技术，CALICE协作组建造了一个高度颗粒化的模拟强子量热计，该量热计带有小型闪烁体单元，由硅光电倍增器单独读出。该装置已在粒子束中进行了广泛的测试。一个基于RPC读出的数字强子量能器目前正在建设中，第一个原型束流测试结果已经可用。高粒度允许强子簇射的子结构的详细调查，也可以利用复杂的重建算法的发展。
Calibration of a digital hadron calorimeter with muons
本文叙述了以电阻板室为主动元件的细颗粒数字强子量能器的标定过程。与一堆9层暴露于μ子从费米实验室的测试束获得的结果。
Hadron calorimeter module prototype for baryonic matter studies at Nuclotron
为BM@N实验的零度量热计设计并制造了由66层闪烁体/铅组成的强子量热计组件原型，其截面为15 × 15 cm ^2，核相互作用长度为5。样机已在IHEP的U-70加速器的高能μ子束上进行了测试。给出了不同类型光电倍增管和光导的光束测试结果。给出了2-16 GeV质子能量的量热计响应和能量分辨率的蒙特卡罗模拟结果。
Measurements with silicon photomultipliers of dose-rate effects in the radiation damage of plastic scintillator tiles in the CMS hadron endcap calorimeter
测量了CMS探测器强子端盖（HE）量热计中使用的塑料闪烁体瓦由于辐射损伤而导致的信号输出的减少。瓷砖暴露在质子-质子（pp）碰撞产生的粒子在欧洲核子研究中心大型强子对撞机与质心能量为13 TeV，对应于50 fb $^{-1}$交付的光度。的测量是基于读出通道的HE仪器与硅光电倍增器，并来自使用数据从几个来源：激光校准系统，一个可移动的放射性源，以及强子和μ子产生的PP碰撞。结果从几个辐照运动使用$^{60}$钴源进行了讨论。损伤呈现为剂量率的函数。在这些测量的范围内，对于固定剂量，损伤随剂量率的降低而增加。
The ATLAS Tile Calorimeter Calibration and Performance
本文简要介绍了在大型强子对撞机ATLAS探测器上的强子量热计校准系统和性能结果。
Development of the CEPC analog hadron calorimeter prototype
本文介绍面向CEPC的AHCAL原型机研制工作，完成原型结构设计、电子学与宇宙线性能测试，为后续束流测试及探测器设计优化提供支撑。
Identification and Filtering of Uncharacteristic Noise in the CMS Hadron Calorimeter
对CMS强子量能器的调试研究已经发现了零星的非特征噪声和少量故障量能器通道。已经开发了算法来识别和解决数据中的这些问题。该方法已在2008年收集的宇宙射线μ子数据、量热计噪声数据和CMS单束数据上进行了测试。噪声抑制算法可以应用于LHC碰撞数据的触发级或离线分析。在触发级的算法的应用程序示出去除90%的噪声事件与假失踪的横向能量高于100 GeV，这是足够的CMS物理触发操作。
Measurement of Positron Showers with a Digital Hadron Calorimeter
将一个以电阻板室为活动元件的精细颗粒数字强子量能器的小型原型暴露于1的正电子。16 GeV的能量从费米实验室测试束。给出了响应函数、能量分辨率以及电磁簇射形状的测量结果。将数据与装置的蒙特卡罗模拟进行比较。
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。
Calibration and Performance of the ATLAS Tile Calorimeter
Tile Calorimeter（TileCal）是强子量热计，覆盖了LHC ATLAS实验的最中心区域。它是测量强子、喷流、τ轻子和缺失横能量的关键探测器。TileCal校准系统包括放射源、激光器和电荷注入元件，它允许在信号产生的每个阶段（从闪烁光到数字化）监测和均衡量热计响应。本文简要介绍了不同的TileCal校准系统，以及在校准因子，线性度和稳定性方面的性能的最新结果。本文还介绍了瓦式量能计在宇宙μ子和碰撞数据下的性能，包括绝对能量标度、时间分辨率和相关的稳定性。
Commissioning of the new multi-layer integration prototype of the CALICE tile hadron calorimeter
国际直线对撞机（ILC）的瓦强子量能器（HCAL）的基本原型已经实现，并进行了广泛的测试。所提出的概念的一个主要方面是通过测量簇射发展的细节并将它们与跟踪系统（粒子流）的数据相结合来提高射流能量分辨率。该原型利用了由新型硅光电倍增器（SiPMs）读出的叠瓦，并考虑了ILC预期操作所需的所有设计方面。目前，一个新的12层原型约3400探测器通道正在开发中。测试了具有和不具有波长偏移纤维的反射瓦的替代架构以及具有反射器箔的单独包裹的瓦以及不同类型的SiPM。2014年秋季，新原型首次在CERN质子同步加速器测试设施中使用。此外，CALICE基于闪烁器的电磁量热仪（Sc-ECAL）的检测器模块，遵循拟议的HCAL电子架构，是这个新原型的一部分。一个新的多层数据采集系统（DAQ）用于检测器的配置和操作。
Energy-Calibration of the ATLAS Hadronic and Electromagnetic Liquid-Argon Endcap Calorimeters
2002年，ATLAS实验的强子和电磁液氩端盖量能器的第一次组合束测试在欧洲核子研究中心的SPS测试束上进行。在6至200 GeV的能量范围内，共记录了1500万个电子、μ子和π子事件。整个校准链，从数字滤波器的权重，校准常数，聚类和能量的权重，是相关的能量校准的强子和电磁簇射在ATLAS进行了测试，并应用于束流测试数据。两个量热计的综合性能的校准方法和第一个结果。
Realization and Test of the Engineering Prototype of the CALICE Tile Hadron Calorimeter
CALICE合作目前正在为未来的线性对撞机探测器开发模拟强子量热计的工程原型。它基于由硅光电倍增器单独读出的叠片。该原型将包含约2500个探测器通道，相当于一个热量计层，旨在证明构建具有完全集成的前端电子设备的探测器的可行性。这里报告了原型的概念和工程状态，以及DESY测试设置的结果。
A relation between track length and deposited energy in a homogeneous calorimeter by Geant4 simulation at high energy
我们对大型均匀量能器中电子和强子产生的簇射进行了Geant 4模拟研究。我们发现能量沉积可以表示为径迹长度的线性函数。这条线不通过原点，并且在截距处的能量沉积与入射能量成正比。此外，对于电子和强子，线的斜率与入射能量无关。量热计的能量分辨率可以用相关线周围的分布来表示，我们发现，对于π介子，相关线在$ 19\% / \sqrt{E(\rm{GeV})}$附近非常好。
Measurement of the Contribution of Neutrons to Hadron Calorimeter Signals
通过分析DREAM量热计的强子信号的时间结构，测量了中子对这些信号的贡献。中子主要来源于强子簇射发展过程中核分裂的蒸发阶段，通过质子在塑料增强纤维中的弹性散射提供能量计中的$dE/dx$信息。该贡献的特征在于脉冲形状中的指数尾部，时间常数为$\sim 25$ ns。中子对信号的相对贡献随着离簇射轴的距离而增加。正如预期的那样，中子对DREAM Čerenkov信号没有贡献。
Particle Showers in a Highly Granular Hadron Calorimeter
CALICE合作已经构建了高度颗粒化的电磁和强子量能器原型，以评估未来线性对撞机检测器系统中使用的技术。强子量能器使用小的闪烁体单元，用硅光电倍增器单独读出。自2006年以来，拥有7608个通道的系统已在DESY，CERN和Fermilab的束流测试中成功运行，并代表了这些设备在高能物理实验中的首次大规模测试。探测器前所未有的粒度提供了强子簇射性质的详细信息，这有助于通过与模型计算的比较来约束强子簇射模型。纵向和横向簇射剖面的结果，各种强子簇射模型相比，第一个结果与软件补偿技术的能量分辨率和展望下一代探测器原型。
Design, Construction and Commissioning of the Digital Hadron Calorimeter - DHCAL
一种新型的强子量能器正在研制中，用于未来的轻子碰撞束探测器。量热计是优化的粒子流算法（PFAs）的应用程序的测量强子喷流和功能非常精细的分段读数与1 × 1平方厘米的细胞。量热计的有源介质是带有数字（即1位）读数的电阻板室（RPC）。一阶的入射粒子在这个量热计的能量被重建为与垫的数量成比例，具有超过给定阈值的信号。一个具有大约500，000个读出通道的大型原型量热计已经建成，并在费米实验室和欧洲核子研究中心的测试束中进行了广泛的测试。本文报告的设计，建造和调试的原型量热计。
Energy Reconstruction of Hadron Showers in the CALICE Calorimeters
CALICE合作已经构建了高度颗粒化的电磁和强子量能器原型，以评估未来国际线性对撞机检测器系统中使用的技术。这些量热计已经在CERN和费米实验室的粒子束中进行了广泛的测试。我们目前的分析结果强子事件记录在欧洲核子研究中心的SiW ECAL，闪烁体瓦HCAL和闪烁体条尾捕手，后两个与SiPM读出，既集中在HCAL单独和完整的量热计设置。特别强调的是放在研究的线性检测器响应和单粒子能量分辨率。高粒度的检测器被用来执行基于局部簇射能量密度的软件补偿的第一研究，产生能量分辨率的显着改善。所需的校准精度，以实现这一决议，和校准的不确定性的影响，CALICE HCAL以及在ILC的一个完整的强子量能器，已被详细研究。最后讨论了利用强子簇射中的最小电离径迹段进行定标的前景。
Performance of CMS Hadron Calorimeter Timing and Synchronization using Test Beam, Cosmic Ray, and LHC Beam Data
本文讨论了CMS强子量能器的时间测量技术和同步系统的设计和性能。时间测量性能的结果，从2004年和2006年采取的测试梁数据。对于能量大于100 GeV的强子簇射，测得的时间分辨率约为1.2 ns。时间同步和时间外的背景抑制结果来自于2008年秋季进行的四特斯拉宇宙运行和LHC束流运行。通道间同步被测量为在2ns内。
Imaging Pion Showers with the CALICE Analogue Hadron Calorimeter
CALICE合作研究了未来正负电子对撞机探测器高度颗粒量热计的不同技术选择。合作建造和测试的设备之一是一个1 m^3的原型，用于具有模拟读出的强子成像冷却器-钢采样量热计（AHCAL）。用硅光电倍增器探测7608小闪烁体单元发出的光。自2005年以来，AHCAL已在DESY，CERN和费米实验室的电子和强子试验束测量中成功运行。收集到的数据有助于评估所采用的新技术。此外，这些数据提供了一个有价值的基础，验证π级联模拟。本文介绍了目前的现状之间的比较AHCAL数据和预测从不同的蒙特卡罗模型在GEANT 4中实现。比较包括总的可见光能量，纵向和径向簇射轮廓，和簇射子结构。此外，本文还讨论了一种提高单π介子AHCAL能量分辨率的软件补偿算法。
Calibration Studies and the Investigation of Track Segments within Showers with an Imaging Hadronic Calorimeter
CALICE合作项目已经建造了一个高度颗粒化的强子采样量热计原型，它具有由硅光电倍增器（SiPM）单独读出的小闪烁体瓦片，以评估ILC的技术。探测器的成像能力允许强子事件的子结构的详细研究，如识别最小电离轨道段内的强子簇射。这些轨道段具有高质量，因此它们可以用于校准，作为Muons和用于监控SiPM的内置LED系统的附加工具。这些轨道段也有助于约束Geant 4中使用的强子簇射模型。详细的MC研究与现实模型的ILC检测器进行研究的校准要求的一个完整的量热计系统。通过将费米实验室束流测试的校准常数传输到欧洲核子研究中心在不同条件下记录的数据，在真实数据上对校准策略进行了测试。
Design, Construction and Testing of the Digital Hadron Calorimeter (DHCAL) Electronics
一种新型的强子量能器正在研制中，用于未来的轻子碰撞束探测器。量热计是优化的粒子流算法（PFAs）的应用程序的测量强子喷流和功能非常精细的分段读数与1 × 1平方厘米的细胞。量热计的有源介质是带有数字（即1位）读数的电阻板室（RPC）。一阶的入射粒子在这个量热计的能量被重建为与垫的数量成比例，具有超过给定阈值的信号。一个具有大约500，000个读出通道的大型原型量热计已经建成，并在费米实验室和欧洲核子研究中心的测试束中进行了广泛的测试。本文介绍了该型量热计电子读数系统的设计、结构和调试情况。该系统基于DCAL前端芯片和基于VME的后端。
Study of Micro Pixel Photon Counters for a high granularity scintillator-based hadron calorimeter
Hamamatsu最近发布了一种新型盖革模式雪崩光电二极管--微像素光子计数器（MPPC）。它在420 nm光谱区具有很高的光电探测效率。该产品可以代表一个优雅的候选人设计的高粒度闪烁体为基础的强子量能器的国际直线对撞机。事实上，用MPPC直接读出蓝闪烁光子是一种可行的技术方案。系统地研究了MPPC对塑料闪烁体的读出，包括传统的波长移动光纤作为介质和直接耦合两种方式。
Performance of a Highly Granular Scintillator-SiPM Based Hadron Calorimeter Prototype in Strong Magnetic Fields
在CALICE合作中，研究了未来线性对撞机探测器的强子量能器的几个概念。在“物理原型”中展示了测量方法的能力之后，现在的重点是改进它们在“工程原型”中的实施，这些原型可扩展到完整的线性对撞机探测器。模拟强子量热计（AHCAL）概念是钨或钢吸收板和塑料闪烁体瓦片的采样量热计，由硅光电倍增器（SiPM）作为活性材料读出。前端芯片集成到量热计的有源层中，并根据直线加速器的光束结构通过快速循环功率来最大限度地降低功耗。多功能电子设备允许原型配备不同类型的闪烁体瓦片和SiPM。2017年5月，在CERN SPS的1.5 T磁体中，使用μ子和电子对配备有几种类型的闪烁体瓦片和SiPM的约2200个通道的原型进行了测试，以确定功率脉冲的操作稳定性和磁场中的整体探测器性能。
Commissioning of the Testbeam Prototype of the CALICE Tile Hadron Calorimeter
CALICE合作目前正在为未来的线性对撞机（如ILC）开发模拟强子量热计的工程原型。该原型的一个主要任务是证明构建具有完全集成的前端电子设备的现实探测器的可行性。为了达到所需的高喷射能量分辨率，检测器基于高度分段的读出层。这些信号通过由硅光电倍增器单独读出的叠片进行采样。读出芯片集成到热量计层中，并针对最低功耗进行了优化。LED系统集成到检测器的每个通道中，以校准光电检测器。本报告介绍了一个层的设置的实现和在测试梁环境中的性能。
Hadron Identification Prospects With Granular Calorimeters
本文通过GEANT4模拟高颗粒度钨酸铅量能器，结合XGBoost和深度神经网络，研究100 GeV质子、π介子和K介子的鉴别，证明精细分割和簇射特征能有效提升粒子区分性能。
Readout Electronics for CEPC Semi-Digital Hadron Calorimeter Pre-prototype
CEPC（Circular Electron and Positron Collider）是我国粒子物理界提出的大型实验装置。它的一个运行选项是希格斯工厂。量热仪是本实验的主要组成部分，用于测量射流能量。半数字强子量能器（SDHCAL）是强子测量的一种选择。GEM探测器以其高位置分辨率和灵活的结构成为SDHCAL有源层的候选材料之一。本文的主要目的是为基于GEM的半数字强子量能器提供一种可行的读出方法。设计并实现了一个小型样机，包括前端板和数据接口板。电子原型已经过测试。所有通道的等效RMS噪声低于0.35fC。动态范围高达500fC，增益变化小于1%。读出电路应用于双层GEM探测器上，读出垫为1cm*1cm。结果表明，该电子学与探测器工作良好。MIP的检测效率在95%以上，阈值为5fC。
New perspectives on segmented crystal calorimeters for future colliders
晶体量热仪在推动高分辨率电磁（EM）量热法的前沿方面有着悠久的历史。在本文中，我们探讨了碰撞检测器性能的主要创新，可以实现与晶体量热法时，纵向分割和双读出能力相结合，一个新的高EM分辨率的方法PFA在多喷流事件，如$e^+e^+\rightarrow HZ$事件在所有强子末态希格斯工厂。我们展示了一种新的技术，预处理$π^0$动量通过组合双光子配对之前，应用喷射算法。该过程显著减少了多射流事件中跨射流的$π^0$光子分裂。正确的光子-喷流分配效率在$3\%/\sqrt{E}$ EM分辨率下提高了3倍。此外，韧致辐射光子恢复技术显着改善电子动量测量。一个高EM分辨率的量热计增加了Z玻色子反冲质量分辨率在Higgstrahlung事件衰变成电子对的80%的μ子对。我们提出了一个高度分段的晶体探测器的概念，实现所需的能量分辨率，时间分辨率优于30 ps提供卓越的粒子识别能力的设计和优化。我们证明，与以前的探测器设计，遭受从一个相互作用长度的晶体在前面的采样强子量能器的大中性强子分辨率退化，双读出晶体上的实施允许实现一个分辨率优于$30\%/\sqrt{E}\oplus 2\%$中性强子。我们的研究发现，将晶体量热法集成到未来的希格斯工厂对撞机探测器中，可以通过在PFA范例中产生最高水平的EM和中性强子分辨率来开辟新的前景。
Concept and status of the CALICE analog hadron calorimeter engineering prototype
CALICE合作目前正在实现用于未来线性对撞机探测器的模拟强子量能器的基本原型。其目的是显示建立一个现实的探测器与完全集成的读出电子的可行性。该设计的一个重要方面是通过用高度颗粒化的装置测量簇射发展的细节并将它们与来自跟踪探测器的信息相结合来提高射流能量分辨率。因此，信号由小的放大瓦片采样，这些瓦片由硅光电倍增器读出。ASIC集成到热量计层中，并为最小功耗而开发。每个通道的嵌入式LED系统用于校准。原型已经过广泛的测试，概念以及DESY测试设置的结果在这里报告。
Particle Identification Using Boosted Decision Trees in the Semi-Digital Hadronic Calorimeter Prototype
使用玻璃电阻板室作为敏感介质的CALICE半数字强子量能器（SDHCAL）原型是CALICE合作开发的高粒度量能器系列的第一个技术原型，用于装备未来的轻子对撞机实验。在2012年至2018年期间，它在CERN PS和SPS光束线中多次暴露于强子，电子和μ子束。我们在这里提出了一种在SDHCAL中使用Boosted Decision Trees（BDT）方法识别颗粒的新方法，该方法适用于2015年收集的数据。该方法的性能进行了测试，首先与Geant 4为基础的模拟事件，然后在SDHCAL收集的数据在10和80~GeV之间的能量范围内与10~GeV的能量步骤。BDT方法被用来拒绝电子和μ子污染的SPS强子束。
Recent Advances of the Engineering Prototype of the CALICE Analog Hadron Calorimeter
CALICE合作正在为未来的线性对撞机探测器开发模拟强子量热计的工程原型。原型必须证明构建具有完全集成的前端电子设备的现实探测器的可行性。性能目标是由高射流能量分辨率的要求和淋浴发展的细节测量驱动的。信号由小的可移动的塑料片采样，塑料片由硅光电倍增器读出。ASIC集成到热量计层中，并针对最低功耗进行了优化。对于光电检测器校准，LED系统被集成到每个检测器通道中。在本报告中，所实现的模块的状态和性能。特别是，从定时测量的结果进行了讨论，以及校准系统的测试。新的模块也被用于DESY测试束环境和电子束测试的第一个结果的报告。
Design and Simulation Study of the Hadronic Calorimeter for the EicC Zero Degree Calorimeter
本研究为EicC零度量热器设计了紧凑的SPACAL强子量热器，通过Geant4模拟验证，实现了优异的能量和时间分辨率及高精度粒子识别，满足物理需求。
Design and optimization of a hadronic calorimeter based on micropattern gaseous detectors for a future experiment at the Muon Collider
针对μ子对撞机实验需求，研发基于微结构气体探测器的半数字化强子量能器，通过模拟和束流测试验证了其优异的能量分辨率、响应均匀性及与模拟的一致性。
Scintillator Tile Hadron Calorimeter with Novel SiPM Readout
CALICE合作目前正在建造一个测试强子量能器（HCAL）与7620闪烁瓦片读出的新型光电探测器-硅光电倍增器（SiPM）。该原型是第一个大规模使用SiPM的设备。我们提出的HCAL的设计和超过10万SiPM的测量性能的报告。我们讨论了SiPM的效率，增益，串扰和噪声率依赖于偏置电压和温度，包括在这些参数的蔓延。我们分析了SiPM被拒绝的原因，并给出了长期稳定性研究的结果。介绍了SiPM抗辐射硬度的首次测量结果。我们比较了SiPM的性能与类似设备，MRS APD和MPPC的性能。研究了在不使用WLS光纤的情况下，使磁瓦变薄并读出磁瓦的可能性。
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