ALICE实验硅漂移探测器中的电荷收集

ALICE硅条探测器（SSD）的调试

Commissioning of the Silicon Strip Detector (SSD) of ALICE

本文介绍了宇宙学SSD调试的最新结果。显示了检测器的硬件状态、前端电子设备、冷却、数据采集和与在线监测相关的问题。此外，实施和遵循的程序，以解决与其余的ITS子探测器的对准，以及在线和离线校准策略进行了描述。最后，从模拟以及从宇宙数据的重建，证明探测器的性能的结果，证明SSD是准备为即将到来的质子-质子数据拍摄。

2010-07-02hep-exphysics.ins-det

ALICE辐照硅漂移探测器的射束测试结果

Beam test results of the irradiated Silicon Drift Detector for ALICE

硅漂移探测器将在LHC ALICE实验的ITS中装备六层圆柱形高精度位置敏感探测器中的两层。本文报道了1GeV电子辐照SDD的束流实验结果。本测试旨在验证器械在相当于ALICE运行10年期间预期粒子注量两倍的电子注量下的辐射耐受性。

2005-12-07physics.ins-det

LHC上ALICE实验未来前向量能器（FoCal）硅垫层层的原型电子学

Prototype electronics for the silicon pad layers of the future Forward Calorimeter (FoCal) of the ALICE experiment at the LHC

本文介绍ALICE未来FoCal电磁量能器硅垫层的原型读出电子学，覆盖前端到后端，并提出全探测器读出系统设计方案。

2023-04-24physics.ins-det

用ALICE内跟踪系统识别强子的横动量谱

Transverse momentum spectra of hadrons identified with the ALICE Inner Tracking System

内跟踪系统是最靠近光束轴的ALICE探测器。它由六层硅探测器组成：两个最内层的硅像素探测器（SPD），两个中间层的硅漂移探测器（SDD）和两个最外层的硅条探测器（SSD）。ITS可用作独立跟踪器，以便恢复时间投影室（TPC）未重建的轨道，并重建具有低至100 MeV/c的$p_{t}$的低动量粒子。ITS中的粒子识别通过测量SDD和SSD层中的能量损失信号来执行。ITS允许在低$p_{t}$时扩展ALICE中心快度区中的带电粒子识别能力：有可能分离100 MeV/c范围内的$π/K$ $< p_{t} <$ 500 MeV/c和200 MeV/c范围内的$K/p$ $ < p_{t} <$ 800 MeV/c。本文将详细讨论ITS中强子的鉴别，并介绍提取$π, K$和$p$的$p_{t}$谱的不同方法。

2013-08-16hep-exphysics.acc-phphysics.ins-det

用于ALICE的真正圆柱形内跟踪器

A truly cylindrical inner tracker for ALICE

在成功安装并首次运行升级后的内部跟踪系统（ITS2）后，它由大约$10\,$ m $^2$的单片硅像素传感器组成，ALICE正在为LHC Run 4的ITS3率先使用弯曲的晶圆级像素传感器。可以使用拼接技术来生产大于典型标线尺寸的传感器。在约$30\,μ$ m的厚度下，硅足够柔性以弯曲到$1\,$ cm量级的半径。通过用强制气流冷却这种传感器，可以构造实际上仅由硅传感器组成的真正的圆柱形层。材料预算的减少和指向分辨率的提高将允许新的测量，特别是重味衰变和电磁探针。在这次演讲中，我们将报告传感器的发展，弯曲传感器在测试梁的性能，和真正的圆柱形层的力学研究。

2022-12-06hep-exphysics.ins-det

ALICE 3的意向书：在LHC进行下一代重离子实验

Letter of intent for ALICE 3: A next-generation heavy-ion experiment at the LHC

本文件描述了ALICE合作组织对其探测器进行重大升级的计划，称为ALICE 3，该计划被提议用于LHC运行5及以后的物理数据采集。ALICE 3将使一个广泛的方案能够充分利用大型强子对撞机研究高能核碰撞强相互作用物质的性质。建议的探测器布局，先进的硅传感器的基础上，具有高超的指向分辨率，出色的跟踪和粒子识别在一个大的接受和高读出速率的能力。本文件讨论了拟议的物理方案，探测器的概念，其物理性能的一套基准测量。

2022-11-04hep-exnucl-exphysics.ins-det

ALICE升级

ALICE Upgrades

本文介绍ALICE在LHC Run 4及以后的探测器升级：FoCal与新型内层像素径迹层支持低x胶子、重味和双电子测量，ALICE 3则面向QGP重味探针、热辐射及手征对称性恢复研究。

2024-10-29hep-exnucl-exphysics.ins-det

高欧姆硅中电子和空穴漂移速度的测量<100>

Measurement of the drift velocities of electrons and holes in high-ohmic <100> silicon

本文测量了高纯n型和p型取向硅中电子和空穴的漂移速度随电场和温度的变化<100>。测量范围包括电场值在2.5和50 kV/cm之间，温度在233和333 K之间。对于电子和空穴，我们的<100>结果与<111>文献中的漂移速度之间的差异超过15%，文献中的漂移速度也经常用于模拟<100>传感器。对于电子，结果<100>与先前的测量结果一致<100>，然而，对于空穴，对于10 kV/cm以上的场，观察到5%至15%之间的差异。结合我们的研究结果与发表的低场迁移率的数据，我们推导出参数化的漂移速度在高欧姆<100>硅的电子和空穴之间的字段0和50 kV/cm，和温度之间的233和333 K。此外，新的参数化的漂移速度的电子和空穴，这提供了更好的描述现有的数据硅<111>，比标准的参数化。

2015-08-19hep-exphysics.ins-det

使用ALICE像素检测器的操作经验

Operational Experience with the ALICE Pixel detector

硅像素探测器（SPD）构成了ALICE实验内部跟踪系统的两个最内层，它是最接近相互作用点的探测器。作为一个顶点检测器，它具有生成触发信号的独特功能，有助于ALICE实验的L0触发。SPD从2009年LHC第一次pp碰撞开始收集数据，从那时起，它参加了所有pp，Pb-Pb和p-Pb数据采集活动。本文将介绍SPD的主要特点、探测器性能和运行经验，包括从运行1到运行2的校准和优化活动。

2016-11-16hep-exphysics.ins-det

用于LHC上ALICE前向方向的硅钨电磁量能器的大规模垫传感器原型

A Large-Scale Pad-Sensor Based Prototype of the Silicon Tungsten Electromagnetic Calorimeter for the Forward Direction in ALICE at LHC

构建了用于ALICE前向的硅钨电磁量能器原型，在测试束流和真实碰撞中验证了能量分辨率与模拟一致，并测量了簇射分布。

2024-03-18physics.ins-det

ALICE μ子前向跟踪器探测器控制系统的设计与实现

Design and Implementation of Detector Control System for Muon Forward Tracker at ALICE

ALICE是欧洲核子研究中心大型强子对撞机的实验，致力于研究重离子碰撞。ALICE探测器的升级计划正在进行中，将于2022年开始进行LHC运行3，同时升级数据采集系统和探测器控制系统（DCS）。目前ALICE升级计划的主要项目之一是增加μ子前向跟踪器（MFT），这是一种位于前向快度的新硅像素探测器。在本文中，我们描述了分布式控制系统的MFT检测器是完全通过一个有限的状态机在一个分层系统控制。

2020-08-04nucl-exphysics.ins-det

ALICE基于MAP的ITS升级

The MAPS-based ITS Upgrade for ALICE

LHC ALICE实验的内跟踪系统（ITS）升级是第一个基于CMOS单片有源像素传感器（MAPS）技术的大面积（$\sim$ 10 μ m $^2$）硅顶点探测器，它将灵敏体积和前端读出逻辑结合在同一块硅上。由于传感器薄（50-100~ $μ$ m）且冷却需求有限，结合轻质材料互连电路和支撑结构，该技术允许减少材料预算（最内层的目标值为0.3\%）。小的像素间距（$\sim$ 30~ $μ$ m）、层的位置（7个圆柱形层，半径从2.3~ 39.3 cm到束相互作用线）以及有限的材料预算将为ALICE实验提供极其精确的跟踪分辨率。高速率读出能力也将使ALICE能够在LHC Run~3中预期的50 kHz Pb-Pb碰撞速率下收集大量数据样本。新的ITS现在在地面组装，目前正在进行详尽的预调试阶段，包括独立校准和宇宙射线数据采集，这将在2020年4月安装在ALICE探测器之前完成。本文将介绍从建造和预调试阶段获得的经验，以及ALICE数据采集的安装和准备计划。还将简要讨论新ITS在MAPS技术未来应用的发展道路中所发挥的作用。

2020-01-09hep-exphysics.ins-det

ALICE跃迁辐射探测器：运行II的状态和前景

The ALICE Transition Radiation Detector: status and perspectives for Run II

ALICE跃迁辐射探测器有助于实验的跟踪、粒子识别和触发能力。它由六层多丝正比室组成，每层前都有一个辐射器和一个填充有CO2/CO $_2$的漂移体积。在漂移长度上以100 ns的时间仓对信号进行采样，这允许在线和离线地重建腔室式轨道段。粒子识别是基于带电粒子的比能量损失和额外的跃迁辐射光子，后者是电子的特征。探测器分为18个扇区，其中13个扇区安装在运行I中。自大型强子对撞机启动以来，TRD就被纳入数据采集中，并成功用于电子识别和触发。在长周期1期间，探测器完成，现在覆盖了整个方位角验收。此外，读出和触发部件也得到了升级。当\runii{}开始数据采集时，其性能符合预期。

2016-01-04nucl-exphysics.ins-det

ALICE TPC：运行2中的性能优化和未来的发展

The ALICE TPC: Optimization of the Performance in Run 2 and Developments for the Future

时间投影室是ALICE实验的主要跟踪和粒子识别探测器。CERN LHC在运行2（2015-2018）中提供的高亮度在探测器性能和效率方面提出了新的挑战。对硬件组件和校准软件进行了优化和进一步开发，以应对这些挑战并最大限度地提高数据质量。此外，在特定读出室的边缘处已经观察到电离电子的漂移路径的意外大的局部失真。这些失真是由源自读出室的离子引起的，导致TPC的漂移体积中的局部空间电荷累积。一个新的校准程序已被开发，以纠正空间电荷失真。已经进行了广泛的研究，以了解空间电荷的起源，以及找到一种方法来有效地减轻影响。对于2021年开始的运行3，升级后的TPC的新读出室将基于气体电子倍增器。这意味着一个内在的离子回流，导致大部分的TPC漂移量在最高亮度的大空间电荷失真。空间电荷效应的模拟和校准是新探测器软件框架的重要组成部分。

2019-09-09hep-exphysics.ins-det

用硅漂移探测器测量X射线光子能量和到达时间

Measurement of X-ray Photon Energy and Arrival Time Using a Silicon Drift Detector

探测脉冲星的X射线辐射并获得光子到达时间是利用X射线测量脉冲星进行自主导航的基础。脉冲到达时间的精度主要取决于光子到达时间的精度。在这项工作中，硅漂移探测器被用来测量光子能量和到达时间。测量系统由信号检测器、处理单元、信号采集单元和数据接收单元组成。该系统获得了光子的能量分辨率和到达时间信息。特别地，当具有不同能量的背景噪声干扰历元折叠时，系统可以获得高信噪比脉冲轮廓。地面试验结果表明，该系统可用于以X射线脉冲星测量为有效载荷的自主导航。

2013-08-10hep-exphysics.ins-det

用于高分辨电子能谱的硅漂移探测器的特性研究

Characterization of a Silicon Drift Detector for High-Resolution Electron Spectroscopy

硅漂移探测器，广泛应用于高分辨率和高速率的X射线应用，被认为是这里的兴趣也为电子检测。氚β衰变的精确测量是TRISTAN（氚原子与活动中微子混合研究）项目的核心。本工作提出了一个单像素的SDD检测器与单能电子束从扫描电子显微镜获得的特性。的SDD检测电子，在能量范围从几个千电子伏到几十个千电子伏的适用性，证明。实验测量揭示了探测器的入射窗结构对所观察到的能量响应的强烈影响。因此，一个详细的探测器模型是必要的重建一个未知的β衰变源的光谱。

2020-06-27nucl-exphysics.ins-det

用于康普顿照相机的硅漂移探测器读出电路

Silicon Drift Detector Readout Electronics for a Compton Camera

康普顿照相机成像的原型探测器正在开发中。具有片上电子器件的19通道硅漂移检测器的单片阵列将用作原型系统的散射检测器。为该探测器定制设计的模拟和数字读出电子器件首先通过使用单电池硅漂移探测器进行测试。本文介绍了读出架构，并提出了测量结果。

2003-11-05physics.ins-det

ITS3：用于ALICE实验的真正圆柱形内部径迹探测器

ITS3: A truly cylindrical inner tracker for ALICE

ALICE实验为LHC第4轮运行研发真正圆柱形的内部径迹探测器ITS3，采用拼接技术制备的可弯曲晶圆级硅像素传感器，以降低材料预算、提升指向分辨率，目前力学与束流测试及新型传感器研发均取得积极进展。

2023-07-17hep-exphysics.ins-det

ALICE高电平触发器中TPC漂移时间的在线校准

Online Calibration of the TPC Drift Time in the ALICE High Level Trigger

大型离子对撞机实验（英语：Large Ion Collider Experiment）是欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的四个主要实验之一。高级触发器（HLT）是一个计算集群，它实时重建ALICE检测器记录的冲突。它采用自定义的在线数据传输框架在计算节点之间分配数据和工作负载。ALICE采用对诸如压力和温度的环境条件敏感的子检测器，例如时间投影室（TPC）。粒子轨迹的精确重建需要这些探测器的校准。在HLT中实时执行校准改进了在线重建，并使某些离线校准步骤过时，从而加速了离线物理分析。对于LHC Run 3，从2020年开始，数据简化将依赖于重建数据，在线校准成为必要。重建的粒子轨迹建立了校准的基础，使快速在线跟踪成为强制性的。用于此目的的主要探测器是TPC和ITS（内部跟踪系统）。在TPC中重建轨迹是计算最密集的步骤。我们提出了几个改进的ALICE高电平触发器，以方便在线校准。在线校准的主要新开发是一个包装器，可以在HLT内运行ALICE离线分析和校准任务。除此之外，我们还添加了异步处理功能，以支持HLT框架中长时间运行的校准任务，否则将以事件同步方式运行。为了提高弹性，隔离进程执行异步操作，使得即使是致命错误也不会干扰数据获取。我们用ZeroMQ数据传输组件补充了原始的无循环HLT链。[...]

2017-12-26physics.ins-det

将ALICE实验升级至运行3之后的LHC

Upgrade of the ALICE experiment beyond LHC Run 3

ALICE合作完成了探测器的升级，现在正在调试LHC运行3期间的数据采集。与此同时，正在进行研发活动和模拟研究，以确定LHC运行3之后实验的未来。预计下一次长期停堆（LS 3）将进行两次探测器升级。第一个是更换三层的内部跟踪系统最接近的光束与一个新的顶点检测器组成的弯曲的晶圆级超薄硅传感器安排在完美的圆柱形层，以提高碰撞参量的分辨率和显着扩展的物理能力的重口味生产和低质量的双电子的研究。LS 3的第二个升级是增加了一个大速度的前向量热计探测器，由一个带有衬垫和像素读出的Si-W电磁量热计组成，这将使实验具有通过快速光子产生测量小x胶子分布的独特能力。LHC运行5的下一代重离子实验的建议也在准备中，并将进行讨论。其目的是对QGP的电磁和强子探针进行新的测量，例如产生多粲重子，由于探测器性能和亮度的原因，到目前为止还无法获得。新设备的概念预见了薄硅传感器的广泛使用，用于跟踪和现代粒子识别系统，结合了基于硅的飞行时间探测器，RICH探测器，电磁量热计和μ子系统。

2022-06-27hep-exphysics.ins-det

ALICE实验升级

The ALICE Experiment Upgrades

ALICE实验在2019年至2021年期间受益于长周期，以扩大其物理能力，并充分受益于运行3中LHC亮度的增加。内部跟踪系统已被一个基于MAPS技术的新硅跟踪器所取代，在μ子谱仪前面增加了一个新的跟踪装置，以提高其顶点能力。用于TPC读出的线室已被新的GEM探测器取代，这将最大限度地减少离子回流，并允许连续数据采集：此外，还安装了一个专门用于快速触发的新探测器阵列。在软件方面，增加了新的第一遍重建，以处理和减少数据流和存储。这些升级将与未来ALICE升级的展望一起提出，鉴于LHC运行4，其中将包括用升级的硅器件和高粒度电磁和强子量能器（FOCAL）替换ITS内部跟踪层。

2022-01-21physics.ins-det

ALICE ITS 3：第一个真正的圆柱形内跟踪器

ALICE ITS 3: the first truly cylindrical inner tracker

MAPS的高集成密度，与硅传感器和读出电子实现在同一设备中，允许非常薄的结构，大大减少了材料预算。$\mathcal{O}$的厚度（50~ $μ$ m）是硅芯片变得柔性的值，在许多应用中容易使用。此外，MAPS可以通过称为缝合的工艺在晶片尺寸的传感器中生产。这又允许构建足够大以覆盖具有单个弯曲传感器的整个跟踪器半层的检测器元件。ALICE ITS~3项目计划建立一个新的顶点跟踪器，它基于真正的圆柱形晶圆级传感器，每层的$_{0}$/X $_{0}$小于0.05，并且位于距离相互作用点18 mm的地方。所有项目方面的研发（包括弯曲晶圆级设备的力学，弯曲MAPS的测试梁，缝合传感器的设计）正在迅速进展，目标是在LHC长期关闭3（2025- 2027）期间安装。本文总结了项目动机、研发时间表，并将展示最近完成的项目里程碑的精选亮点，包括带有虚拟芯片的全尺寸工程原型和功能性弯曲MAPS的小规模全功能组件。

2022-05-17hep-exphysics.ins-det

硅中载流子漂移速度的精密测量<100>

Precision measurement of the carrier drift velocities in <100> silicon

本文测量了具有晶体取向的高纯n型和p型硅中电子和空穴的漂移速度随电场和温度的变化。<100>测量范围包括电场值在2.4和50 kV/cm之间，温度在233和333 K之间。两种方法已被用于提取的漂移速度从当前的瞬态测量：飞行时间（TOF）的方法和拟合的模拟瞬态测量的瞬态，与参数描述的字段和温度依赖性的电子和空穴迁移率作为自由参数。一个新的流动性参数化，这也提供了一个更好的描述现有的数据比以前的，允许扩展的经典飞行时间方法的情况下，非均匀的领域。对于拟合方法，傅里叶变换卷积定理的使用使我们能够精确地确定完整设置的电子传递函数，包括传感器特性。TOF和拟合方法之间的一致性约为1%，这对应于在最高电压下200 μ m厚度的焊盘二极管的飞行时间不确定性为30 ps。结合我们的研究结果与发表的低场迁移率的数据，我们推导出的漂移速度在高欧姆硅的电子和空穴的场之间的0和50 kV/cm和温度之间的参数化233和333 K。<100>

2015-10-21hep-exphysics.ins-det

K原子X射线谱硅漂移探测器的线性和稳定性研究

Studies of the linearity and stability of Silicon Drift Detectors for kaonic atoms X-ray spectroscopy

在DA $Φ$ NE对撞机上进行的SIDDHARTA-2实验旨在对K介子原子X射线光谱进行精确测量，以研究反K介子-核子强相互作用。为了实现这一目标，新型大面积硅漂移探测器（SDD）已经开发出来。这些器件具有特殊的几何形状、场配置和读出电子器件，可确保在线性度和稳定性方面的出色性能。本文介绍了2022年夏季进行的K介子氘测量中SDDs系统的线性测定和稳定性监测的初步结果。

2022-08-31nucl-exphysics.ins-det

CMOS技术在ALICE实验中的应用

Applications of CMOS technology at the ALICE experiment

本文综述MAPS在ALICE实验中的发展，介绍ALPIDE传感器、ITS3的65 nm晶圆级圆柱形探测器及面向LHC Run 5的全硅探测器计划。

2024-08-05hep-exphysics.ins-det

硅漂移探测器能量和时间分辨率的温度依赖性

Temperature dependencies of the energy and time resolution of silicon drift detectors

研究了硅漂移探测器（SDDs）在100 ~ 200 K温度范围内的响应特性。特别是，在130 K到200 K之间，能量分辨率可以稳定在6 keV处约150 eV，而时间分辨率在此温度范围内显示出T^3的温度依赖性。为了将X射线峰位置的变化保持在1 eV内，需要在280 K附近的1 K的稳定性内操作电子束。本文详细研究了这种温度对SDD和前置放大器的影响。

2011-03-11physics.ins-det

LHC运行3的ALICE ITS升级：实验室调试

ALICE ITS Upgrade for LHC Run 3: Commissioning in the Laboratory

ALICE是欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）实验，它是为研究重离子碰撞中产生的强相互作用物质而优化的，并致力于表征夸克-胶子等离子体。为了实现LHC Run 3的物理计划，正在对实验装置进行重大升级。升级的一个关键要素是用全新的硅基探测器（ITS 2）取代内部跟踪系统（ITS），其功能将允许重建以前布局无法访问的稀有物理通道。实现这种性能提升的技术是采用定制设计的CMOS单片有源像素传感器作为检测元件。在本会议记录中，将概述所采用的技术以及探测器调试的状态。

2020-11-30hep-exphysics.ins-det

LHC运行3的ALICE ITS升级：实验室调试

ALICE ITS upgrade for LHC Run 3: commissioning in the laboratory

ALICE是欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）实验，它是为研究重离子碰撞中产生的强相互作用物质而优化的，并致力于表征夸克-胶子等离子体。为了实现LHC Run 3的物理计划，正在对实验装置进行重大升级。升级的一个关键要素是用全新的硅基探测器取代内部跟踪系统（ITS），其功能将允许重建以前布局无法访问的稀有物理通道。实现这种性能提升的技术是采用定制设计的CMOS MAPS作为检测元件。探测器在ALICE洞穴中的安装已经完成，几个月的调试将允许最终集成到中央系统中。在这次演讲中，将概述所采用的技术以及探测器调试的状态。

2021-06-30hep-exphysics.ins-det

高电场下体硅中载流子迁移率和漂移速度饱和度的测量<111><100>

Measurements of charge carrier mobilities and drift velocity saturation in bulk silicon of <111> and <100> crystal orientation at high electric fields

硅中电子和空穴的迁移率取决于许多参数。其中两个是电场和温度。先前已经观察到，欧姆传输和饱和速度之间的过渡区中的迁移率是晶格取向的函数。本文提出了一组新的参数的迁移率作为温度和电场的函数<111>和<100>晶体取向。这些参数是在温度范围为-30 ° C至50°C、电场为2 × 10^3 V/cm至2 × 10^4 V/cm的条件下，通过测量平面p^+nn^+二极管中漂移电荷载流子的飞行时间得出的。

2010-10-14physics.ins-det

ALICE内部跟踪系统升级：施工和调试

ALICE Inner Tracking System Upgrade: construction and commissioning

ALICE（A Large Ion Collider Experiment）是欧洲核子研究中心的大型强子对撞机实验，主要用于研究重离子碰撞中产生的强相互作用物质，并致力于表征夸克-胶子等离子体。为了实现LHC运行3和4的物理计划，ALICE正在进行第二次长时间LHC关闭期间对实验设备进行重大升级。ALICE升级的一个关键要素是用一个全新的硅基探测器取代内部跟踪系统（ITS），其功能将允许重建罕见的物理通道，这些通道在LHC运行1和2期间使用的ITS布局之前无法访问。实现这种性能提升的技术是采用定制设计的MAPS（单片有源像素传感器）作为检测元件。在本程序中，将详细介绍ITS升级的建设和调试状况。模块的建设将很快完成，与此同时，实验室的调试正在使用已经集成在探测器中的组件进行。

2019-12-27hep-exphysics.ins-det

与大面积位置灵敏硅漂移探测器耦合的VEGA ASIC的表征

Characterization of the VEGA ASIC coupled to large area position-sensitive Silicon Drift Detectors

低噪声、位置敏感的硅漂移探测器（SDD）对于需要良好能量分辨率和大敏感区域的实验特别有用，如X射线天文学空间任务和医学应用。本文介绍了VEGA的实验特性，VEGA是一种定制的专用集成电路（ASIC），用作大面积（30.5 cm^2）SDD原型XDXL-2的前端电子器件。ASIC集成在专门开发的PCB上，该PCB还承载检测器。ASIC的噪声性能，独立和绑定到大面积SDD的结果，提出和讨论。

2014-07-07astro-ph.IMhep-exphysics.ins-det

多像素硅漂移探测器中电荷收集与信号定时的研究

Investigations of Charge Collection and Signal Timing in a multi-pixel Silicon Drift Detector

本研究利用激光系统对7像素TRISTAN硅漂移探测器原型进行表征，揭示了电荷收集与信号定时同探测器几何结构的关系，为KATRIN实验搜寻keV尺度惰性中微子提供探测器响应基础。

2025-06-26hep-exphysics.ins-det

TRISTAN多像素硅漂移探测器的特性测量

Characterization measurements of the TRISTAN multi-pixel silicon drift detector

惰性中微子是粒子物理学标准模型的最小扩展。一种基于实验室的方法来寻找这种粒子是通过氚β衰变，其中无菌中微子会导致类似扭结的光谱失真。Karlsruhe氚中微子（KATRIN）实验扩展了多像素硅漂移探测器系统，有可能在实验室实验中对keV级无菌中微子达到前所未有的灵敏度。新的检测器系统结合了良好的光谱性能与高速率的能力。在这项工作中，我们报告像素之间的电荷共享的表征和MAC-E过滤器中的47像素原型检测器的调试。

2022-03-22physics.ins-det

ALICE内部跟踪系统与cosmic-ray轨道的对准

Alignment of the ALICE Inner Tracking System with cosmic-ray tracks

大型离子对撞机实验（英语：Large Ion Collider Experiment，缩写ALICE）是大型强子对撞机（英语：Large Hadron Collider，缩写LHC）的一个实验，致力于研究在LHC能量下的核-核碰撞中产生的强相互作用物质。ALICE ITS，内部跟踪系统，由六层圆柱形硅探测器组成，采用三种不同的技术;在向外的方向上：两层像素探测器，两层漂移和条带探测器。在ITS的2198个传感器模块的空间对准中要确定的参数的数量约为13，000。目标对准精度在某些情况下远低于10微米（像素）。对准信息的来源包括巡天测量、来自宇宙射线和来自质子-质子碰撞的重建轨道。基于主轨迹的对齐方法使用Millepede全局方法。一个迭代的局部方法的开发和使用。我们提出的结果，为ITS的对齐使用约10^5带电轨道从宇宙射线已收集在2008年夏天，与ALICE螺线管磁铁关闭。

2017-09-28hep-exphysics.ins-det

TRISTAN计划用电子硅漂移探测器的特性

Characterization of Silicon Drift Detectors with Electrons for the TRISTAN Project

惰性中微子是粒子物理学标准模型的最小扩展。一个有希望的独立于模型的方法来寻找无菌中微子是通过高精度β光谱。卡尔斯鲁厄氚中微子（KATRIN）实验配备了一个新的多像素硅漂移探测器焦平面阵列和读出系统，称为TRISTAN探测器，有可能取代以前的实验室为基础的搜索灵敏度。在这项工作中，我们提出的第一个硅漂移探测器原型与电子的特性，我们调查的不确定性的影响，最终无菌中微子灵敏度的检测器的电子响应。

2020-12-16physics.ins-det

韩国ALICE望远镜的开发及其在KEK PF-AR电子束上的演示

Development and demonstration of the Korea ALICE Telescope using electron beams at KEK PF-AR

Inha University（仁荷大学）；Pusan National University（釜山国立大学）；University of Tsukuba（筑波大学）；University of Tokyo（东京大学）；Yonsei University（延世大学）；Hiroshima University（广岛大学）

本文介绍了韩国ALICE望远镜（KATS）的开发与束流测试，验证了弯曲ALPIDE传感器在18毫米弯曲半径下的稳定跟踪性能，为未来低质量圆柱形硅顶点探测器提供了可靠的研发平台。

2026-09-10physics.ins-det

一种计算硅探测器洛仑兹角的算法

An algorithm for calculating the Lorentz angle in silicon detectors

未来的实验将在LHC（大型强子对撞机）和高磁场的恶劣辐射环境中使用硅传感器。由于高磁场，载流子的漂移方向受到洛伦兹力的影响。此外，由此产生的辐射损伤改变了漂移的性质。本文综述了辐照前后电子和空穴的洛仑兹角的测量结果，并与计算洛仑兹角的简单算法进行了比较。

2002-08-20hep-exphysics.ins-det

用于TRISTAN惰性中微子搜寻的硅漂移探测器电子背散射特性研究

Investigation of Electron Backscattering on Silicon Drift Detectors for the Sterile Neutrino Search with TRISTAN

本研究针对TRISTAN惰性中微子搜寻实验的探测器响应需求，表征了硅漂移探测器的电子背散射特性，实验结果与Geant4模拟吻合，为实现10⁻⁶的sin²Θ灵敏度提供支撑。

2024-12-11physics.ins-det

非电离能量损失对LOFT卫星硅漂移探测器原型漏电流影响的测量

Measurement of the effect of Non Ionising Energy Losses on the leakage current of Silicon Drift Detector prototypes for the LOFT satellite

硅漂移探测器是大型X射线定时观测卫星任务（LOFT）上仪器的基础，该任务在欧洲航天局的“宇宙愿景2015 - 2025”长期科学计划中进行了为期三年的评估阶段。硅探测器对带电粒子和中性粒子的非电离能量损失产生的位移损伤特别敏感，导致器件漏电流增加，从而恶化光谱分辨率。在LOFT评估阶段，我们用质子束在Paul Scherrer研究所加速器的质子辐照设施辐照两个硅漂移探测器，并测量了漏电流的增加。在本文中，我们报告的结果，辐射损伤的LOFT科学性能的影响进行了讨论。

2014-06-24astro-ph.HEastro-ph.IMphysics.ins-det

LOFT硅漂移探测器的辐射试验

Radiation tests of the Silicon Drift Detectors for LOFT

在为期三年的评估阶段的LOFT任务，候选人的M3发射机会的欧空局宇宙视野计划，我们估计和测量的硅漂移探测器（SDD）的卫星仪器的辐射损伤。特别是，我们用质子（能量为0.8和11兆电子伏）照射探测器，以研究漏电流的增加和位移损坏产生的电荷收集效率的变化，我们用超高速尘埃颗粒“轰击”探测器，以测量碎片撞击的影响。在本文中，我们描述的测量和讨论的LOFT任务的背景下的结果。

2014-08-27astro-ph.IMphysics.ins-det

ALICE TPC升级用于高速率操作

ALICE TPC upgrade for High-Rate operations

为了满足大型强子对撞机（LHC）未来高亮度环境的需要，提出了一种新型的时间投影室（TPC），用于对ALICE（A Large Ion Collider Experiment at CERN）进行升级改造。该装置将依赖于基于微图案气体检测器（MPGD）的技术（特别是气体电子倍增器（GEM））的固有离子回流（IBF）抑制。GEM旨在最大限度地减少主漂移体积中的空间电荷效应，因此不需要标准选通栅极和由此产生的固有死区时间。这样，就有可能读出大型强子对撞机（LHC）在运行3中高亮度重离子时代以预期的50 kHz峰值相互作用速率提供的所有最小偏差Pb-Pb事件。新的读出电子设备将以高达1~ TB/s的速率将连续数据流发送到新的在线农场。新的读出室将由4个GEM箔堆叠而成，这些箔结合了不同的孔间距。除了低离子回流（$<$ 1）之外，其他重要要求是良好的能量分辨率（对于$^{55}$ Fe X射线，优于12（sigma））和操作稳定性。

2015-11-08hep-exnucl-exphysics.ins-det

紧凑型模块化X射线和gamma-ray探测器，带有CsI闪烁体和双读出硅漂移探测器

A compact and modular X and gamma-ray detector with a CsI scintillator and double-readout Silicon Drift Detectors

一个未来的紧凑和模块化的X和伽马射线光谱仪（XGS）已经设计和一系列的原型已经开发和测试。该实验设想使用CsI闪烁体棒，由单单元25 mm2硅漂移探测器在两端读出。数字算法用于区分硅层中吸收的事件（较低能量X射线）和闪烁体晶体中吸收的事件（较高能量X射线和伽马射线）。的原型表征和模块化设计，为未来的实验与可能的天体物理学应用（例如，为欧空局M5电话提出的THESEUS任务）进行了讨论。

2017-04-20astro-ph.IMphysics.ins-det

DAΦNE对撞机上SIDDHARTA-2 Kaonic氦运行期间硅漂移探测器的光谱响应

Silicon Drift Detectors spectroscopic response during the SIDDHARTA-2 Kaonic Helium run at the DAΦNE collider

SIDDHARTA 2合作组在FISICA NATIOTO NAZIONALE DI FISICA NATIONALI DI FRASCATI的DAΦNE对撞机上研制了大面积硅漂移探测器（SDDs）系统，用于高精度的轻K介子原子X射线光谱学。SDDs的几何结构和电场结构，以及它们的读出电路，使得这些器件适合于在DAΦNE对撞机的高本底下进行高精度的轻K介子原子光谱测量。本文介绍了SIDDHARTA-2在进行第一次氦原子实验期间SDDs系统的光谱响应，这是进行氦原子实验的前期工作

2021-11-02physics.ins-det

位移损伤对LOFT卫星硅漂移探测器电荷收集效率的影响

The effect of the displacement damage on the Charge Collection Efficiency in Silicon Drift Detectors for the LOFT satellite

硅漂移探测器（SDD）技术已被选定用于大型X射线定时观测站（LOFT）空间飞行任务上的两个仪器。LOFT作为欧洲航天局“2015 - 2025年宇宙愿景”长期科学计划中M3发射机会的候选者，经历了为期三年的评估阶段。在LOFT评估阶段，我们研究了被困在地球磁层中的质子在SDD中产生的位移损伤。在以前的文章中，我们讨论了质子的非电离能损失对SDD漏电流的影响。本文测量了质子引起的位移损伤引起的电荷收集效率的变化，并与轨道上预期的损伤进行了比较。

2015-03-26astro-ph.IMphysics.ins-det

用于KATRIN实验搜寻keV量级惰性中微子的硅漂移探测器阵列的研制

Development of a Silicon Drift Detector Array to Search for keV-scale Sterile Neutrinos with the KATRIN Experiment

为通过KATRIN实验高灵敏度搜寻keV量级暗物质候选惰性中微子，研究人员研制了新型TRISTAN多像素硅漂移探测器焦平面阵列，并测试了其单模块的噪声、能量分辨率等光谱学性能。

2024-01-25physics.ins-det

升级后ALICE TPC的新读出室的放电和稳定性研究

Discharge and stability studies for the new readout chambers of the upgraded ALICE TPC

欧洲核子研究中心（CERN）LHC的大型离子对撞机实验（ALICE）时间投影室（TPC）目前装备有多丝正比室（MWPC）。门控栅格防止在气体放大期间产生的离子移动到漂移体积中。电子的最大漂移时间连同选通栅极的关闭时间允许约3 kHz的最大读出速率。在长周期2（从2021年开始）之后，LHC将以50 kHz的预期相互作用速率提供铅-铅碰撞。为了以这种速度获取数据，TPC将升级为新的读出室，允许连续读出并保留当前MWPC的能量和动量分辨率。如果适当调整施加到气体电子倍增器（GEM）的电压，则具有四个气体电子倍增器（GEM）的堆叠的腔室满足所有性能要求。为了确保这些腔室在LHC运行时稳定，进行了放电行为的研究。我们报告的研究与小型原型配备了一个或两个创业板。放电是通过GEM两端的高电压和高度电离的颗粒的组合自愿诱导的。在这些研究中，观察到“二次放电”现象。这些仅发生在初始放电之后，当GEM上方或下方的电场足够高时。初始和二次放电之间的时间范围从几十微秒到小于1微秒，随着电场的增加而减小。在GEM底侧的高压电源路径中使用去耦电阻器可将这些放电的发生转移到更高的电场。

2017-05-19hep-exphysics.ins-det

新内部跟踪系统ALICE的材料预算计算

Material Budget Calculation of the new Inner Tracking System, ALICE

ALICE合作项目旨在通过建立专用的重离子探测器来研究强相互作用物质的物理学。内部跟踪系统（ITS）位于ALICE探测器的中心，围绕着相互作用点。现在，ALICE计划升级内部跟踪系统，用于低横向动量的稀有探测器。新的ITS由支撑结构上的七层硅像素传感器组成。新设计的一个目标是将每层的材料预算（$X/X_0$）减少到内层的0.3 $\%$和中间层和外层的0.8 $\%$。在这项工作中，我们进行计算的基础上详细的几何描述不同的支撑结构的内，外桶使用ALIROOT。结果表明，内、外筒的材料预算有可能降低到我们所期望的值。这种原型的制造也是可能的。

2017-07-14physics.ins-det

在漂移室中进行的位置重建，使用双极型，CO2（15%）

Position Reconstruction in Drift Chambers operated with Xe, CO2 (15%)

我们目前的位置和角分辨率的漂移室的测量工作与一氧化碳，CO $_2$（15%）的混合物。结果进行了比较，蒙特卡罗模拟和重要的系统的影响，特别是过渡辐射和非线性的吸收的色散性质，进行了讨论。的测量进行了原型漂移室的ALICE过渡辐射探测器，但我们的研究结果可以推广到其他漂移室具有类似的几何形状，其中的电子漂移是垂直的线平面。

2005-11-28physics.ins-det

用于以电子表征硅漂移探测器的热离子电子枪

A thermionic electron gun to characterize silicon drift detectors with electrons

本文开发了基于热离子发射的定制电子枪，用于在安装前以单能电子表征KATRIN实验中TRISTAN硅漂移探测器，概述了其设计、调试及首次测量结果。

2024-06-05physics.ins-det

室温高能量分辨率X射线硅漂移探测器-CMOS前端系统

X-Ray Silicon Drift Detector-CMOS Front-End System with High Energy Resolution at Room Temperature

我们提出了一个光谱系统构成的硅漂移探测器（SDD）耦合到CMOS电荷敏感的三极管，命名为SIRIO，专门设计，以达到最终的低噪声水平。SDD的有效面积为13 mm，已通过优化生产工艺制造，以降低阳极电流，成功地达到17 pA/cm和25 pA/cm之间的电流密度在20漂移场范围从100 V/cm到500 V/cm。该器件的最小固有噪声水平分别为1.27和1.0电子均方根。分别是20岁和30岁。在室温下，5.9 keV和脉冲发生器谱线的半高宽分别为136 eV和64 eV，对应于7.4电子均方根的等效噪声电荷;噪声阈值为165 eV。在脉冲发生器线上测量的能量分辨率的范围为82 eV FWHM（9.4电子r.m.s.）在30 C下，低至29 eV FWHM（3.3电子r.m.s.）在30 C。

2022-01-05physics.ins-det

用ALICE TRD触发

Triggering with the ALICE TRD

本文讨论了如何从大型强子对撞机实验（ALICE）中的跃迁辐射探测器（TRD）中获得强子-强子碰撞后约8微秒的一级触发。从快速检测器上重建的室状轨道段与位置、角度和电子似然性一起读出。在全局跟踪单元中，来自穿过检测器层的粒子的多达6个轨迹被匹配并用于重建横向动量和电子识别。这些径迹形成了多功能和灵活的触发条件的基础，例如单个高pt强子，单个高pt电子，双电子（J/Psi，Upperdance）和至少n个闭合的高pt径迹（喷流）。对低延迟在线重建的需求对检测器操作提出了挑战。增益（逐焊盘）和漂移速度校准必须已在前端电子设备中应用。由于压力和气体成分的变化，需要对这些参数进行在线监测和反馈。第一次经验的表现是从触发宇宙和pp运行。

2011-12-21nucl-exphysics.ins-det

使用硅漂移探测器测量$^{14}$C能谱：迈向禁戒$β$跃迁的研究

Measurement of the $^{14}$C spectrum with Silicon Drift Detectors: towards the study of forbidden $β$ transitions

ASPECT-BET项目开发了一种基于硅漂移探测器（SDD）和反符合系统的新技术，利用优化的GEANT4模拟精确测量并重建了10 keV至1 MeV范围内的禁戒$β$能谱，并在$^{14}$C源实验中证明无需使用实验形状因子即可解释能谱。

2024-05-13nucl-exnucl-thphysics.ins-det

BESIII硅像素内跟踪器跟踪方法及预期性能研究

Study of the Tracking Method and Expected Performance of the Silicon Pixel Inner Tracker Applied in BESIII

北京谱仪Ⅲ（BESIII）的内漂移室在运行5年后出现了严重的老化问题。对于第一层，从2009年到2013年，气体增益下降约26%。内跟踪探测器的升级已成为BESIII实验急需解决的问题。由于CMOS像素传感器在空间分辨率和抗辐射性方面的巨大优势，采用CMOS像素传感器的内跟踪器是一种重要的候选方案。为了进行蒙特卡罗研究的预期性能，基于Geant4的硅像素探测器的全模拟已经实施。研究了硅像素内跟踪器和外漂移室相结合的跟踪方法，并开发了初步的重建软件。Monte Carlo模拟结果表明，由于硅像素探测器具有良好的空间分辨率和适中的材料预算，其动量分辨率、顶点分辨率和跟踪效率等性能都得到了显著提高。

2015-10-29hep-exphysics.ins-det

GAPS实验用大面积锂漂移硅探测器的研制

Development of Large-area Lithium-drifted Silicon Detectors for the GAPS Experiment

我们已经开发出大面积锂漂移硅（Si（Li））探测器，以满足通用反粒子谱仪（GAPS）实验的独特要求。GAPS是一项南极气球飞行任务，计划于2020年底首次飞行。GAPS实验的目的是调查低能量宇宙射线反核，特别是反氘核，这被认为是基本上无背景的信号，从暗物质湮灭或衰变。GAPS Si（Li）探测器设计为厚度为2.5 mm，直径为10 cm，具有8个读出条。对于20至100 keV的X射线，在-35至-45 ℃的温度下，需要<4 keV（FWHM）的能量分辨率，远高于经常用于实现精细能量分辨率的液氮温度。我们研制了一种高质量的硅晶体，并采用蒸发、扩散和漂移的方法形成了均匀的锂漂移层。保护环结构和最佳的表面刻蚀被确认，以抑制漏电流，这是一个主要的噪声源。我们发现在p侧保留的薄的非漂移层有效地抑制了漏电流。在此基础上，我们成功地研制出了GAPS Si（Li）探测器。由于最终的GAPS仪器将需要>1000个直径为10厘米的Si（Li）探测器，以实现对罕见反氘事件的高灵敏度，高产率生产也是GAPS任务成功的关键因素。

2018-12-18astro-ph.IMphysics.ins-det