CALICE Si/W electromagnetic Calorimeter
硅/钨电磁量能器的CALICE样机已在大尺寸试验梁上进行了试验。已经记录了数百万个不同能量和碰撞角度的电子和强子事件。能量分辨率对随机项为(16.6 ± 0.1)%/sqrt(E(GeV)),对常数项为(1.1 ± 0.1)%,线性度在1%以内。下一步将是建造一个大规模的原型,这将考虑到现实的实验约束。本模块将自然受益于第一个原型获得的经验。
2009-02-18 hep-ex physics.ins-det
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。
2014-03-31 hep-ex physics.ins-det
Data Acquisition System for the CALICE AHCAL Calorimeter
本文介绍了未来国际直线对撞机高颗粒模拟强子量能器(AHCAL)的数据采集系统。开发的DAQ链有几个聚合阶段,并可扩展到AHCAL检测器设计所预见的800万个通道。最大的聚合设备Link Data Aggregator拥有96个HDMI连接器、4个Kintex7 FPGA和一个中央Zynq片上系统。架构和性能的结果,详细显示。DESY测试梁的经验与一个小的探测器原型组成的15个探测器层。
2017-03-06 hep-ex physics.ins-det
The ILD/CALICE Silicon-Tungsten Electromagnetic Calorimeter: status and potential
未来的$e^{+}e^{-}$对撞机、探测器和第二阶段CMS升级所采用的粒子流算法需要非常高粒度的量热计来反卷积喷流中粒子的单独贡献。这对于电磁量热计(ECAL)来说尤其如此。对于一个现实的大型探测器,必须满足许多技术要求:工业化的模块化;嵌入式非常前端的电子设备的紧凑集成,具有大动态,低功耗和自触发;机械结构和冷却系统,死区最小。这里提出的硅钨(SiW)ECAL的技术原型应该实现这一切。10层在光束中生产和测试,同时正在对各种模拟关键过程进行设计和优化研究,以测试硬件和算法的性能。
2017-11-22 hep-ex physics.ins-det
CALICE Report to the Calorimeter R&D Review Panel
该报告描述了在CALICE合作中进行的ILC检测器的量热计研发的状态。2007年6月在DESY举行的LCWS 07研讨会上,已向审查小组介绍了这一状况。
2007-07-09 physics.ins-det
CALICE ScECAL Beam Test at Fermilab
条形电磁量能器(ScECAL)是一种能够实现粒子流算法所需细粒度的量能器技术。ScECAL的第二个原型已经建成,并于2008年9月在费米实验室介子试验束设施与模拟强子量能器(AHCAL)和尾捕集器(TCMT)进行了测试。数据采取1至32 GeV的电子,π介子和μ子束,以评估所有必要的性能的ScECAL,AHCAL和TCMT系统。这份手稿描述了束流测试的概述和非常初步的结果,重点放在ScECAL部分。
2009-02-13 hep-ex physics.ins-det
Front-end Electronics for the CALICE/EUDET Calorimeters
CALICE合作涉及高粒度紧凑型热量计的设计。技术发展必须克服各种设计问题,如功耗、探测器内部前端电子设备的集成以及部件之间的连接。使用通用工具和设计来实现这些设备需要大量的协作工作。
2009-01-30 physics.ins-det
CALICE Report to the DESY Physics Research Committee
我们提出了一个概述的CALICE活动的量热计的发展,为未来的线性对撞机。我们报告的测试梁分析结果,原型开发和未来计划的状态。
2010-03-15 hep-ex physics.ins-det
The CALICE SiW ECAL Technological Prototype -- Status and Outlook
下一代对撞机探测器将充分利用粒子流算法,需要高精度跟踪和全成像量热计。后者由于与现有设备相比粒度改进了两到三个数量级,在过去的15年中由CALICE合作开发,现在已经成熟。这一贡献将集中在一个15层原型的高度颗粒硅钨电磁量能器,包括15,360读出单元的调试。原型于2021年11月和2022年3月在DESY进行了光束测试,并于2022年6月在CERN的SPS进行了光束测试。欧洲核子研究中心的测试是与CALICE Anneumann强子量能器结合进行的。贡献将给出一个原型的一般概述,并将突出其建设所需的技术发展。
2022-11-14 hep-ex physics.ins-det
CALICE Report to the DESY Physics Research Committee, April 2011
我们提出了一个概述的CALICE活动的量热计的发展,为未来的线性对撞机。我们报告的测试梁分析结果,原型开发和未来计划的状态。
2011-06-15 hep-ex physics.ins-det
Monte Carlo Studies of the CALICE AHCAL Tiles Gaps and Non-uniformities
CALICE模拟HCAL是一种高度颗粒量热计,建议用于国际线性对撞机。它基于闪烁体瓦片,由硅光电倍增器(SiPM)读出。在蒙特卡罗事件中,研究了热量计瓦片之间的间隙的影响,以及瓦片的非均匀响应,鉴于对能量分辨率的影响。结果表明,这类效应对强子簇射的测量没有显著影响。
2010-06-18 hep-ex physics.ins-det
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。
2016-10-06 hep-ex physics.ins-det
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。
2010-11-22 physics.ins-det
Calice Si-W EM Calorimeter: Preliminary Results of the Testbeams 2006
CALICE Si-W电磁量能器于2006年5月在DESY进行了电子束(1至6 GeV)测试,并于2006年8月和10月在CERN进行了电子(6至45 GeV)和强子(6至80 GeV)测试。在不同的入射角和三个光束撞击位置拍摄了数百万个事件。ECAL校准与μ子束进行,并显示出良好的均匀性,几乎所有的通道。可用的大量统计数据不仅可以验证ECAL的物理性能,还可以识别细微的硬件影响。
2007-09-16 physics.ins-det
Status of the CALICE analog calorimeter technological prototypes
CALICE合作目前正在为未来的线性对撞机探测器开发电磁和强子量能器的工程原型。该检测器被设计用于基于粒子流的事件重建。特别是,量热计的电磁和强子簇射的个别重建和分离进行了优化。它们被认为是分别带有钨和钢吸收体的取样量热计。两种电磁量热计正在开发中,一种是基于硅的有源层,另一种是基于MPPC读出的闪烁体条带,允许高度颗粒化的读出。模拟强子量能器是基于同样由硅光电倍增器单独读出的叠片。多通道、自动触发的前端芯片集成在热量计的有源层中,旨在实现最低功耗(功率脉冲)。建造这些原型的目的是证明建造和操作具有完全集成的前端电子设备的探测器的可行性。这些原型的概念和工程状态报告在这里。
2012-09-12 physics.ins-det
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。
2011-09-09 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
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。
2012-11-27 physics.ins-det
Hadron Energy Resolution of the CALICE AHCAL and Software Compensation Approaches
利用π介子实验束数据研究了高粒度CALICE模拟超导体-钢强子量能器的强子能量分辨率。随机项对能量分辨率的贡献估计为58%/sqrt(E/GeV)。为了提高能量分辨率,开发了局部和全局软件补偿技术,其利用量热计的前所未有的粒度,并且基于对能量密度谱的逐事件分析。无论是局部或整体软件补偿技术的应用结果,减少随机项的贡献下降到45%/sqrt(E/GeV)。在10 ~ 80 GeV的能量范围内,π介子的单粒子能量分辨率提高了20%。
2012-02-28 hep-ex physics.ins-det
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。
2009-11-24 physics.ins-det
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。
2011-09-05 physics.ins-det
Separation of two electromagnetic or electromagnetic - hadronic showers in CALICE SiW ECAL and ILD
CALICE合作正在开发高度颗粒量热仪,适用于使用粒子流算法对射流中的粒子进行单独重建。这种量热计应该在未来的高能$e^{+}e^{-}$对撞机上提供最好的喷流能量分辨率。在高喷流能量下,通常在70-100 GeV以上,喷流粒子簇开始重叠,分辨率取决于分离它们的能力。本文介绍了在CERN'07和FermiLab'11的束流试验中,用CALICE SiW ECAL和AHCAL物理样机收集的单簇射事件混合,并利用国际大型探测器(ILD)蒙特卡罗模拟,分离两个重叠的电磁簇射或电磁-强子簇射的结果。我们使用三种可用的PFA重建程序(Pandora,Garlic和Arbor)。
2018-02-02 hep-ex physics.ins-det
Response of the CALICE DHCAL to Hadrons and Positrons
研制了1 m ~ 3的数字强子量能器(DHCAL)物理样机,并在粒子束流中进行了测试。本文报道了动量在2 - 60 GeV/c之间的正子和π介子事件的初步分析结果。这些结果被认为是DHCAL概念的首次验证。
2012-02-28 hep-ex physics.ins-det
Hadronic showers in the CALICE calorimeter prototypes
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。我们目前的强子事件的分析在2006年和2007年在欧洲核子研究中心,包括一个SiW ECAL,闪烁体瓦HCAL和闪烁体带尾捕集器,后两个与SiPM读出的组合系统中的初步结果。强子簇射在HCAL的性质,与GEANT 4进行的模拟相比,进行了讨论。特别强调研究探测器响应的线性度以及基于强子簇射中局部能量密度的简单加权算法可实现的单粒子能量分辨率。
2009-04-20 physics.ins-det
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。
2012-01-25 physics.ins-det
Exploring the structure of hadronic showers and the hadronic energy reconstruction with highly granular calorimeters
电磁和强子成像量热仪的原型开发和操作的CALICE合作提供了一个前所未有的财富的强子簇射的各种有源传感器元件和不同的吸收材料的高粒度数据。在本报告中,我们讨论了强子簇射的空间和时间结构的详细测量,以确定强子级联的不同阶段的量热计,然后面对基于GEANT 4的模拟使用不同的强子物理模型。这些研究还延伸到两种不同的吸收材料,钢和钨,在原型中使用。利用软件补偿和半数字能量重建,在单个探测器和组合的电磁和强子系统中,探测器的高粒度被利用在强子能量的重建中。结果包括新的模拟研究,预测颗粒量热计的可靠运行。此外,我们还展示了粒度和多元分析算法的应用如何实现附近颗粒的分离。我们将报告这些重建技术的性能不同的电磁和强子量热计,硅,闪烁体和气体活性元素。颗粒量热仪也是机器学习技术应用的理想试验场。我们将概述如何将这些技术应用于CALICE数据和CALICE模拟框架。
2022-09-20 hep-ex physics.ins-det
CALICE Si/W electromagnetic calorimeter prototype, first testbeam results
一个基于钨吸收体和采样单元的高粒度电磁量能器原型正在建造中,该采样单元配备有硅垫作为信号收集的敏感器件。完整的原型将总共有30层,由大约10000个1平方厘米的硅电池读出。第一个模块由14层组成,垂直入射时的辐射长度为7.2倍,总共有3024个1平方厘米的通道,最近用电子束进行了测试。我们描述了原型并讨论了一些初步的测试梁结果。
2005-10-19 nucl-ex physics.ins-det
CALICE Second Generation AHCAL Developments
CALICE协作组正在开发和调试一个强子夹层量能器的技术原型,该量能器有大约2 500个衍射板,由多像素硅光电倍增器分别读出。AHCAL的新原型旨在证明建立一个具有完全集成的电子设备的量热计的可行性,以满足国际直线对撞机实际探测器的限制。这里报告了原型的概念以及在DESY正在进行的试验束活动中获得的第一批结果。
2010-07-14 physics.ins-det
CALICE SiW ECAL -- Development and test of the chip-on-board PCB solution
高颗粒硅钨电磁量能器(SiW ECAL)是国际大型探测器(ILD)概念的ECAL参考设计,这是未来国际直线对撞机(ILC)提出的两个探测器概念之一。这种类型的探测器的原型是在CALICE协作范围内开发的。这篇文章报道了一种超薄PCB的发展,称为板上芯片(COB),配备了引线键合ASIC和像素化硅晶片。这一组将构成SiW ECAL检测的基本单元。这将有利于超紧凑型热量计的设计,因为这些板的厚度为1.2 mm,与BGA封装中使用ASIC的默认解决方案变体的3 mm相比。我们还报告的第一个结果与COB板上的梁测试在DESY。
2020-04-27 hep-ex physics.ins-det
Response of the CALICE Si-W Electromagnetic Calorimeter Physics Prototype to Electrons
2006年夏季和秋季,在欧洲核子研究中心安装并测试了用于国际直线对撞机(ILC)探测器的原型硅钨电磁量能器(ECAL)。探测器有6480个尺寸为1 × 1 cm ^2的硅垫。数据收集与电子束的能量范围为6至45 GeV。本文所描述的分析集中在电磁簇射重建和表征ECAL响应电子的能量分辨率和线性度。该探测器在约1%水平内呈线性,相对能量分辨率为(16.6 +- 0.1)/ \sqrt{E(GeV})+ 1.1 +- 0.1(%)。空间均匀性和时间稳定性的ECAL也解决了。
2008-11-14 physics.acc-ph physics.ins-det
Highly Granular Calorimeters: Technologies and Results
CALICE合作正在为未来的轻子对撞机实验开发高度颗粒量热计,主要用于建立粒子流事件重建技术。这些技术也可以在其他地方得到应用,例如LHC的探测器升级。与此同时,在一系列广泛的束流测试中收集的大量数据集,使我们能够详细研究量热计系统中强子簇射的性质,从而改进了模拟模型,发展了复杂的重建技术。在这个过程中,亮点包括从强子簇射的结构和成像量热重建技术的研究结果。此外,目前的研发活动内CALICE的总结,专注于技术原型,解决来自全探测器系统集成和生产技术的挑战,适合大规模生产的电磁和强子量热计的基础上硅,闪烁体,和气体技术。
2017-05-10 hep-ex physics.ins-det
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。
2011-11-22 hep-ex physics.ins-det
A large scale prototype for a SiW electromagnetic calorimeter for a future linear collider
CALICE合作正在为未来的线性电子正电子对撞机上运行的探测器准备高颗粒量热计的大规模原型。目前组装的SiW电磁量能器的原型在尺寸和布局方面已经满足了线性对撞机物理程序给出的大部分要求,因此检测器设计。
2012-03-01 hep-ex physics.ins-det
The Time Structure of Hadronic Showers in Imaging Calorimeters with Scintillator and RPC Readout
强子簇射的内在时间结构进行了研究,以评估其对未来对撞机实验的计时能力和所需的集成时间的高颗粒强子量能器的影响。实验已经进行了15个探测器单元的系统,使用闪烁体瓷砖与SiPM读出和RPC,读出与快速数字化仪和深缓冲区。在CERN SPS的测试束期间,这些被安装在CALICE闪烁体-钨和RPC -钨量热计以及CALICE半数字RPC -钢量热计后面。我们将讨论这些系统的技术方面,并介绍在钢和钨量热计中测量强子簇射时间结构的结果。并与GEANT 4模拟结果进行了比较,为验证和改进物理模型提供了重要信息。此外,所观察到的时间结构与闪烁体和RPC活性元素的比较,这提供了洞察力的差异,在某些方面的强子簇射取决于读出技术的敏感性。
2013-08-29 hep-ex physics.ins-det
A highly granular SiPM-on-tile calorimeter prototype
由CALICE合作开发的Ancillary Hadron Calorimeter(AHCAL)是线性对撞机探测器的可扩展工程原型。它是一种由钢吸收板和塑料闪烁体瓦组成的采样量热计,由硅光电倍增器(SiPMs)作为活性材料(SiPM-on-tile)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。38层采样结构配备了每个包含576个单通道的盒,排列在读出板上,并根据36通道读出芯片进行分组。原型是使用适合大规模生产的技术组装的,如闪烁体砖的注塑和半自动包装,使用拾放机在电子设备上组装闪烁器,以及对探测器元件进行大规模测试。热量计在DESY委托,并在会议期间在CERN SPS获取数据。本文讨论了CALICE AHCAL工程样机的建造、调试和第一次试验梁的结果。
2019-04-24 hep-ex physics.ins-det
Calibration Issues for the CALICE 1m3 AHCAL
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。由该合作建造和测试的设备之一是一个1立方米的模拟读出强子取样量热计(AHCAL)原型。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。成功获取数据的主要任务之一是建立用于均衡细胞响应和校准如此大量的通道的程序。
2012-01-30 physics.ins-det
Construction and beam-tests of silicon-tungsten prototype modules for the CMS High Granularity Calorimeter for HL-LHC
作为其HL-LHC升级计划的一部分,CMS正在开发一种高粒度量热计(HGCAL),以取代现有的端盖量热计。HGCAL将被实现为一个采样量热计,包括一个电磁隔室,该电磁隔室包括28层硅垫探测器,垫面积为0.5 - 1.0平方厘米,其间散布着吸收剂。原型模块,基于6英寸的六边形硅垫传感器与128个通道,已建成,并包括许多所需的功能,这一具有挑战性的探测器。2016年,FNAL和CERN使用Skiroc 2前端芯片(为ILC的CALICE实验设计)对这些模块制成的采样配置进行了光束测试。2017年,该装置被扩展为CALICE AHCAL原型,这是一种基于scinitillator的采样量热计,并在CERN的专用光束测试中进行了进一步测试。在那里,新的Skiroc 2-CMS前端ASIC首次被使用。我们重点介绍了2016年研究的最终结果,包括位置分辨率和精确定时测量。此外,还讨论了2017年的扩展设置,并显示了电子和π介子束流测试的第一个结果。
2017-12-20 hep-ex physics.ins-det
Tracking within Hadronic Showers in the CALICE SDHCAL prototype using a Hough Transform Technique
CALICE半数字强子量热计(SDHCAL)的高粒度提供了揭示强子簇射中存在的轨道段的能力。这些片段,然后被用来作为一种工具来探测的行为的活动层在原地,以更好地重建这些强子簇射的能量,并区分它们从电磁的。此外,这些轨道段的数据和模拟的比较有助于区分不同的淋浴模型中使用的模拟。为了提取记录在SDHCAL中的簇射中的轨道段,在适应强子簇射的致密核和SDHCAL活动介质结构的存在后,使用Hough变换。
2017-05-08 hep-ex physics.ins-det
Testing Highly Integrated Components for the Technological Prototype of the CALICE SiW-ECAL
高颗粒硅钨电磁量能器(SiW-ECAL)是国际大型探测器(ILD)概念的ECAL的参考设计,这是未来国际直线对撞机探测器的两个探测器概念之一。这种类型的探测器的原型是在CALICE协作范围内开发的。最终的探测器将包括大约$10^{8}$量热计单元,其必须集成在最大深度为20 cm的体积中。在尺寸和通道密度方面已经接近未来大规模实验规格的检测器组件正在逐步开发。这篇文章将报告一种新的1.2 mm厚的9层PCB与引线键合ASIC的性能,并与BGA封装ASIC的PCB进行比较。大约$6\times18\times0.2$ cm $^{3}$的体积可用于数字读出和单个检测器层的电源,这些检测器层具有高达10000个热量计单元。我们将展示符合这些限制的新开发的电子卡。
2020-04-27 physics.ins-det
CALICE SiW ECAL -- Development and performance of a highly compact digital readout system
高颗粒硅钨电磁量能器(SiW-ECAL)是国际大型探测器(ILD)概念的ECAL的参考设计,这是未来国际直线对撞机探测器的两个探测器概念之一。这种类型的探测器的原型是在CALICE协作范围内开发的。在过去的一年中,一个高度紧凑的数字读出系统已经建成。该系统已于2019年夏季在DESY首次用于光束测试。本文总结了该系统的主要特点,并报告其性能在梁测试。
2020-03-30 hep-ex physics.ins-det
Performance of a Tungsten-Cerium Fluoride Sampling Calorimeter in High-Energy Electron Beam Tests
一个由氟化铈晶体与钨板交错制成的采样量热计原型,并通过波长移动光纤读出,已暴露于由CERN超级质子同步加速器复合体产生的能量在20至150 GeV之间的电子束。的原型的性能,并进行比较的Geant4模拟的装置。特别强调的是整个通道正面的响应均匀性,以及原型的能量分辨率。
2015-06-08 hep-ex physics.ins-det
Analysis of Testbeam Data Recorded with the Large CALICE AHCAL Technological Prototype
模拟强子量热计(AHCAL)概念由CALICE协作开发,是一种高度颗粒化的采样量热计,其具有由硅光电倍增器(SiPM)单独读出的\SI{3x3}{\square\centi\meter}塑料闪烁体瓦片作为活性材料。我们已经建立了一个大型的可扩展的工程原型与38层的钢吸收体结构的厚度为~4的相互作用长度。该原型于2018年在DESY和CERN测试束设施暴露于电子,μ子和强子束。探测器的高粒度允许使用PandoraPFA粒子流算法详细研究簇射形状和簇射分离以及研究命中时间。大量的信息也是机器学习算法应用的理想场所。本文概述了正在进行的分析。
2021-05-18 physics.ins-det
Optimisation of a silicon-tungsten electromagnetic calorimeter energy response to photons
Laboratoire Leprince-Ringuet, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(勒普林斯-林盖实验室,法国国家科学研究中心,巴黎综合理工学院,巴黎理工学院)
本文提出利用粒子流方法优化SiW-ECAL,提升其能量分辨率和减少高能范围的能量泄漏,通过机器学习实现约20%的低能范围能量分辨率提升。
2026-06-24 hep-ex physics.ins-det
Analysis of Testbeam Data of the Highly Granular RPC-Steel CALICE Digital Hadron Calorimeter and Validation of Geant4 Monte Carlo Models
我们提出了一个高颗粒度的数字强子量能器与钢吸收体,铁DHCAL,正电子,介子和π介子的动量范围从2到60 GeV/c的响应的研究。在CALICE合作的背景下开发的强子量热计利用电阻板室作为活性介质,穿插着钢吸收板。利用$1\,\times\,1\,$ cm $^{2}$的横向粒度和38层的纵向分段,量热计计数350,208个读出通道,每个读出通道具有单位分辨率(数字读出)。这些数据在2010-11年被记录在费米实验室的测试束中。分析包括量热计响应的测量和对正电子和μ子的能量分辨率,以及各种簇射形状数量的详细研究。结果进行了比较,模拟的基础上Geant 4,利用不同的电磁和强子物理列表。
2019-01-25 physics.ins-det
Pion and proton showers in the CALICE scintillator-steel analogue hadron calorimeter
本文研究了正强子在高颗粒CALICE模拟强子量能器中产生的簇射。实验数据收集在欧洲核子研究中心和FNAL的初始动量从10到80 GeV/c的单粒子。量热计的响应和分辨率和空间特性的质子和π介子诱导的簇射的测试束数据和模拟使用Geant 4版本9.6的簇射发展进行了比较。
2015-03-15 hep-ex physics.ins-det
GEANT4-Based Comparative Study of Detector Response in Reduced and Fully Instrumented Silicon-Tungsten Sampling Calorimeter
本文基于GEANT4模拟比较了缩减与全仪器化硅-钨取样量能器的电磁簇射响应,证明缩减原型能再现簇射发展主要特征,并可通过相关性估算量热性能。
2026-10-07 hep-ex physics.ins-det
Testing Hadronic Interaction Models using a Highly Granular Silicon-Tungsten Calorimeter
CALICE合作发表了一项关于强子相互作用的详细研究,使用了高度颗粒化的CALICE硅钨电磁量能器(Si-W ECAL)记录的数据。大约350,000选择负π介子事件在2和10 GeV之间的能量进行了研究。Geant 4模拟工具包中的几个物理模型的预测与此数据进行了比较。观察到数据的合理整体描述;蒙特卡罗预测在数据的20%以内,并且对于许多可观测量要接近得多。最大的定量差异被发现在重建能量的纵向和横向分布。基于对数据集和一般观测量的良好控制,下一步是通过研究相互作用区和重建从Si-W ECAL中的强子相互作用中出现的二次谐波来更深入地理解强子相互作用。
2015-11-23 physics.ins-det
Measurements of the Time Structure of Hadronic Showers in a Scintillator-Tungsten HCAL
对于需要精确时间戳的量热计应用,探测器中强子簇射的时间结构是一个至关重要的问题。这特别适用于CLIC的探测器概念,其中考虑使用具有钨吸收体的强子量热计来实现高水平的簇射遏制,同时满足严格的空间限制。在CLIC的2 GHz的束交叉频率相结合,在3 TeV的高强子背景从伽马-伽马强子过程中需要良好的时间戳的检测器。为了提供高粒度闪烁体-钨量能器中时间结构的首次测量,T3 B,一个专用的计时实验,被安装在CALICE WHCAL原型的最后一层后面,这是一个30层钨闪烁体量能器。T3 B由15个小型闪烁体单元组成,其中嵌入了硅光电倍增器,用快速数字化仪在2.4 us的时间窗口内读出,并提供信号时间结构的详细测量。离线数据重建使用在物理触发之间记录的噪声事件来执行自动增益校准,并且允许确定每个光子在光子传感器处的到达时间。的T3 B设置,它的校准和数据重建,以及第一次结果的时间结构的量热计的响应记录在欧洲核子研究中心PS面对Geant 4模拟使用不同的物理列表。
2011-09-15 hep-ex physics.ins-det
Latest developments on the highly granular Silicon-Tungsten Electromagnetic Calorimeter technological prototype for the International Large Detector
未来对撞机的高精度物理学需要前所未有的高颗粒量热计用于粒子流(PF)算法的应用。概念的物理证明在CALICE合作范围内的前一个活动中给出了对原型的梁测试。我们在这里介绍了最新的光束和实验室测试结果以及硅钨电磁量能器技术原型的研发进展,该技术原型具有完全嵌入式非常前端(VFE)电子设备,用于国际直线对撞机项目的国际大型探测器。
2018-01-31 physics.ins-det
Tests of a particle flow algorithm with CALICE test beam data
本文提出的研究提供了第一个实验测试的粒子流算法(PFA)的概念,使用高粒度量热计记录的数据。利用PandoraPFA程序对CALICE 2007实验束数据中的重叠π介子簇进行了重建,该程序是为将来的轻子对撞机实现PFA而开发的。研究了带电强子附近中性强子能量的恢复。研究了两个重叠的强子簇射对能量分辨率的影响。10 GeV的中性强子和带电的π介子之间的距离的依赖性的混乱错误的π介子能量为10和30 GeV的代表100 GeV的喷流。对GEANT 4框架下的各种强子簇射模型,将这些试验束流数据结果与蒙特卡罗模拟进行了比较。模拟粒子和束流数据的结果是在良好的协议,从而为以前的粒子流量热法在未来的轻子对撞机的功率模拟研究提供支持。
2011-06-15 hep-ex physics.ins-det
Detailed studies of hadronic showers and comparison to GEANT4 simulations with data from highly granular calorimeters
CALICE合作的高度颗粒量热计原型提供了大量的数据样本,具有关于强子簇射的精确三维信息,包括钢和钨吸收体以及硅、闪烁体和气体检测器读数。从这些数据集,详细测量的空间结构,包括纵向和横向的淋浴配置文件和淋浴子结构和时间结构提取。最近的分析已经将这些研究扩展到具有闪烁体读出和钢和钨吸收体的量热计中的不同粒子种类,到硅钨量热计中的低于10 GeV的能量,并且提供了具有气体读出和在全立方米上$1\times1$ ~cm $^{2}$的前所未有的粒度的簇射子结构的第一研究。这些结果与不同强子物理模型下的Geant 4模拟结果进行了比较。它们对模拟代码提出了新的挑战,并为验证和改进高能物理探测器中强子相互作用的模拟提供了可能性。
2015-10-14 hep-ex physics.ins-det
Scintillator-Based Electromagnetic Calorimeter Prototype and Beam Test Results at FNAL
用于ILC探测器的闪烁体-钨电磁量能器原型(ScECAL)于2008年在费米实验室测试束上进行了测试。用能量范围在1 - 32 GeV的电子、π介子和μ介子束,结合强子量能器和尾捕集器收集数据。CALICE计划的主要目标之一是建立基于闪烁体的电磁量能器技术并验证量能器的性能。由第一种电子束分析方法的初步结果,我们得到ScECAL能量分辨率σ随机= 15.15+/-0.03%和σ常数= 1.44+/-0.02%。与线性响应的偏差经计算小于6%。
2010-07-06 hep-ex physics.ins-det
Performance of a spaghetti calorimeter prototype with tungsten absorber and garnet crystal fibres
用1 ~ 5 GeV的电子束组装了一个带有结晶纤维的Spaghetti量能器(SPACAL)样机并进行了测试。该原型包括嵌入纯钨吸收体中的抗辐射铈掺杂Gd $_3$ Al $_2$ Ga $_3$ O $_{12}$(GAGG:Ce)和Y $_3$ Al $_5$ O $_{12}$(YAG:Ce)。能量分辨率作为光束入射角的函数进行了研究,发现其量级为$10\% / \sqrt{E} \oplus1\%$,与LHCb Shashlik技术一致。时间分辨率是用金属通道倍增器电极光电倍增管测量的,该光电倍增管与光纤接触放置或通过光导耦合,另外测试用于粘合组件的光带。在5 GeV能量下,能量可达(18.5 $\pm$ 0.2)ps,时间分辨率为几十皮秒。
2022-11-08 hep-ex physics.ins-det
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。
2009-02-11 hep-ex physics.ins-det
Shower development of particles with momenta from 15 GeV to 150 GeV in the CALICE scintillator-tungsten hadronic calorimeter
我们提出了一个研究的簇射发起的电子,π介子,K介子和质子的动量从15 GeV到150 GeV的高度颗粒CALICE闪烁钨模拟强子量能器。这些数据是在2011年欧洲核子研究中心的超级质子同步加速器上记录的。该分析包括测量量热计对每种粒子类型的响应,以及测量能量分辨率和研究选定粒子的纵向和径向簇射发展。将结果与Geant 4模拟(版本9.6.p02)进行比较。在能量分辨率的研究中,我们包括先前发表的数据,在2010年欧洲核子研究中心质子同步加速器记录的束动量从1 GeV到10 GeV。
2015-12-11 hep-ex physics.ins-det