Development of Compact Muon Spectrometer Using Multiple Pressurized Gas Cherenkov Radiators
在粒子物理和μ子应用中，高分辨率μ子动量测量能力不仅在提供关于亚原子粒子性质的有价值信息方面，而且在提高宇宙射线μ子的利用率方面发挥着重要作用。通常，μ子动量是通过使用强磁场和μ子跟踪器重建弯曲的μ子路径来测量的。或者，飞行时间和切伦科夫环成像器不太频繁地应用，特别是当需要避免磁场时。然而，测量分辨率远低于磁谱仪，约为20%，而使用磁铁和跟踪器时，测量分辨率接近4%或更低。在这里，我们提出了一个不同的范例来估计μ子动量，利用多个加压气体切伦科夫辐射。利用气体介质的折射率随其压力和温度而变化的事实，我们可以优化检测μ子信号的μ子切伦科夫阈值动量水平。通过分析每个切伦科夫辐射体的光子信号，我们证明了在0.1 ~ 10.0GeV/c动量范围内，μ子动量的平均分辨率为{sigma_p}/p < 20%，平均分类率为90.08%.我们预计，我们的新光谱仪将显着提高成像质量，并通过与现有仪器相结合，减少宇宙射线μ子应用中的扫描时间。
2022-06-06 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
The role of electron scattering from registration detector in a MAC-E type spectrometer
有一个建议，寻找一个不育中微子在几个千电子伏的质量范围内的“特罗伊茨克nu-质量”设施。为了估计无菌中微子混合，人们需要使用现有的静电光谱仪与磁绝热准直，或MAC-E过滤器进行精确的光谱测量远低于端点。预期的特征将是氚β衰变的电子能谱中的一个扭结。本文考虑电子背散射对谱仪探测器的系统效应。为此，我们提供了一组蒙特卡罗模拟结果的电子背散射硅探测器与薄的金窗口与现实的电场和磁场的光谱仪。我们发现这种效应的可能性高达20- 30%。散射的电子可以被静电场或磁镜反射回探测器。也有百分之几的可能性从光谱仪的入口逃逸。在Troitsk光谱仪中，探测器上的散射时刻和反射电子的返回之间的时间延迟可以达到几微秒。这种估计对于探测器和登记电子设备的规划升级至关重要。
2015-11-19 hep-ex nucl-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
Alignment of the Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) in space
阿尔法磁谱仪（AMS）是一个精密的粒子物理探测器，在国际空间站上410公里的高度运行。AMS硅跟踪器与永磁体一起测量宇宙射线的刚度（动量/电荷），范围从0.5 GV到几个TV。为了进行准确的刚度测量，必须通过对准程序在微米级确定2000多个跟踪器模块的位置。跟踪器首先在CERN使用400 GeV/c质子测试束进行校准，然后在发射到太空后使用宇宙射线事件进行重新校准。介绍了一种空间实验用永磁谱仪的独特校准方法。详细讨论了开发的基本数学算法。
2023-03-24 astro-ph.IM hep-ex
Conceptual Design of PID Detectors for the EicC Spectrometer
Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）
针对中国电子离子对撞机（EicC）的粒子鉴别需求，提出了包括桶部DIRC、端盖RICH和低动量区TOF在内的切伦科夫探测器概念设计，并通过GEANT4模拟优化了性能。
2026-05-22 hep-ex physics.ins-det
First Full Dalitz Plot Measurement in Neutron $β$-Decay using the Nab Spectrometer and Implications for New Physics
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Duke University（杜克大学）；University of Kentucky（肯塔基大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；University of Manitoba（曼尼托巴大学）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Drexel University（德雷塞尔大学）
Nab谱仪首次完成中子β衰变达利茨图测量，揭示中子β衰变相空间分布并约束可能的激发中子态
2025-08-22 hep-ex nucl-ex
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
Improved study of a possible Theta+ production in the pp -> p K0 sigma+ reaction with the COSY-TOF spectrometer
用COSY的飞行时间谱仪研究了入射束流动量为3.059GeV/c时pp -> p K 0 Sigma+反应。主要目的是澄清是否一个狭窄的奇异S = +1 resnance，θ +五夸克，是人口在1.53 GeV/c2的K 0 p子系统的数据样本更高的统计意义相比，以前报道的数据在这个通道。对这些数据的分析并没有证实Theta+五夸克的存在。这表示为在95%置信水平下截面σ（pp -> p K 0 σ +）< 0.15微仓的上限。
2007-05-08 hep-ex
HyperCP: A high-rate spectrometer for the study of charged hyperon and kaon decays
HyperCP实验（Fermilab E871）旨在寻找带电奇异粒子衰变中的罕见现象，特别是$Ξ$和$Λ$超子衰变中的CP破坏，灵敏度为$10^{-4}$。强带电次级束由800 GeV/c质子产生，动量由磁通道选择。衰变产物的检测在一个大的接受，高速率磁谱仪使用多丝正比室，触发hodoscope，强子量热计，和μ子检测系统。通过反转通道和谱仪磁体的极性，可以获得几乎相同的真空体积内超子和反超子衰变的接受度和效率。一个高速数据采集系统使2310亿个事件能够在12个月的数据采集中记录下来。
2004-05-14 hep-ex
Detection of invisible particles at hadron collider experiments through the magnetic spectrometer
不可见粒子的产生在高能物理中具有重要的意义。大部分有趣的电弱过程包括中微子的产生，而许多新的物理学场景预测存在类似的弱相互作用粒子。在与不可见粒子和强子喷流的相关产生的事件中，测量末态粒子横向动量的不平衡是拒绝强子对撞机中其他主要背景来源的主要杠杆，即许多喷流的一般产生通过QCD相互作用。在这里，我们讨论了一种新的技术，它利用来自光谱仪的信息，最终与更直接的量热计信息相结合，来推断不可见粒子的通过。我们检查数据和蒙特卡罗模拟在广泛的拓扑结构，从最简单的，在最终状态的两个喷气机，以非常大的喷气多重性的有效性，这种技术。我们还提出了一种新的方法，基于相同的方法，来测量产量和模型的运动学的QCD多喷流背景中的不可见粒子加喷流签名。结果来自使用CDF II探测器收集的数据，我们认为，应用到大型强子对撞机实验是简单的。
2012-05-20 hep-ex
Measurement of $ϕ$ meson production in p+p interactions at 40, 80 and 158 GeV/c with the NA61/SHINE spectrometer at the CERN SPS
给出了在CERN SPS能量下p+p非弹性碰撞中$ϕ$介子产生的结果。它们来自于由NA 61/SHINE固定靶实验收集的数据，通过在$ϕ\to K^+K^-$衰变通道中的不变质谱拟合。其中包括首次测量到的质子束动量为80 GeV/c和158 GeV/c的$ϕ$介子的双微分谱作为快度$y$和横动量$p_T$的函数，以及质子束动量为40 GeV/c的$y$或$p_T$的单微分谱。得到了每个非弹性p+p事件对应的总$ϕ$产额。这些结果与已有的p+p碰撞中$ϕ$介子产生的数据进行了比较。比较显示了一致性，但目前的测量精度优越。将p+p反应中的$ϕ$介子发射与Pb+Pb碰撞中的发射进行了对比，并将实验结果与模型预测进行了比较.看来，没有一个考虑的模型可以正确地描述所有的实验观测值。
2019-08-17 hep-ex nucl-ex
Baby MIND: A magnetised spectrometer for the WAGASCI experiment
在J-PARC中微子束线上建造的WAGASCI实验将测量中微子与水和闪烁体靶相互作用的横截面差异，以限制中微子横截面，这对T2 K中微子振荡测量至关重要。CERN正在建造一个名为Baby MIND的磁化铁中微子探测器（MIND）原型，作为WAGASCI主要目标后面的磁谱仪，能够测量中微子带电电流相互作用中传出μ子的电荷和动量。
2017-04-26 hep-ex physics.ins-det
Measurement of differential cross sections for single diffractive dissociation in $\sqrt{s} = 8$ TeV $pp$ collisions using the ATLAS ALFA spectrometer
大型强子对撞机质子-质子碰撞数据在质心能量$\sqrt{s}=8$ TeV的专用样本被用来研究包容性单衍射解离，$pp \rightarrow Xp$。在ATLAS ALFA前向光谱仪中重建完整的末态质子，而在中央检测器组件中测量来自解离系统$X$的带电粒子。测量的基准范围是$-4.0 < \log_{10} ξ< -1.6$和$0.016 < |t| < 0.43 \ {\rm GeV^2}$，其中$ξ$是质子分数能量损失，$t$是平方四动量转移。在整个基准范围内积分的总横截面为$1.59 \pm 0.13 \ {\rm mb}$。截面也被差分测量为$ξ$、$t$和$Δη$的函数，$Δη$是一个表征质子和系统$X$之间快度间隙的变量。数据与指数$t$依赖性一致，${\rm d} σ/ {\rm d} t \propto \text{e}^{Bt}$与斜率参数$B = 7.65 \pm 0.34 \ {\rm GeV^{-2}}$一致。在三重Regge现象学的框架中解释，$ξ$依赖导致$α(0) = 1.07 \pm 0.09$的pomeron截距。
2020-11-04 hep-ex
A measurement of proton-carbon forward scattering in a proof-of-principle test of the EMPHATIC spectrometer
下一代长基线中微子实验将能够精确测量中微子振荡参数、精确的中微子-原子核散射，以及对物理学前所未有的灵敏度，超越标准模型。降低中微子通量的不确定性对于在未来的精确中微子测量中实现高精度和灵敏度是必要的。为了减少中微子通量的不确定性，需要对强子-核相互作用截面进行新的测量。我们报告测量的微分截面作为一个函数的散射角的质子-碳相互作用与一个单一的带电粒子在最终状态下的束动量为20，30，和120 GeV/c。这些测量结果是用于强子散射和强子产生实验EMPHATIC的束流测试的结果。总的，弹性和非弹性横截面也从数据中提取，并与以前的测量结果进行比较。这些结果可以用于当前和未来的长基线中微子实验，并证明了未来的测量的可行性，通过升级的EMPHATIC光谱仪。
2021-06-29 hep-ex physics.ins-det
Performance evaluation of the aerogel RICH counter for the Belle II spectrometer using early beam collision data
气凝胶环成像切伦科夫（ARICH）计数器用作Belle II光谱仪前端盖区域的粒子识别装置。它能够识别π介子和K介子的动量高达$4 \, {\rm GeV}/c$通过检测在二氧化硅气凝胶辐射体中发射的切伦科夫光子。在探测器对准和概率密度函数校准之后，我们使用早期光束碰撞数据来评估ARICH计数器的性能。使用$D^{\ast +} \to D^0 π^+ (D^0 \to K^-π^+)$的事件样本来确定$π(K)$效率和$K(π)$错误识别概率。我们发现，ARICH计数器是能够分离的K介子从π介子的识别效率为$93.5 \pm 0.6 \, \%$在π介子的错误识别概率为$10.9 \pm 0.9 \, \%$。本文介绍了计数器的识别方法和早期工作时的性能评价。
2020-08-14 hep-ex physics.ins-det
Search for "anomalies" from neutrino and anti-neutrino oscillations at Delta_m^2 ~ 1eV^2 with muon spectrometers and large LAr-TPC imaging detectors
这个建议描述了一个实验搜索的不育中微子的标准模型以外的一个新的CERN-SPS中微子束。该实验是基于两个相同的LAr-TPC的磁化光谱仪，观察电子和μ子中微子事件在1600和300米的质子目标。该项目将利用ICARUS T600，从LNGS移动到CERN的“远”位置。另外1/4的T600探测器将被构造并位于“近”位置。两个光谱仪将被放置在两个LAr-TPC探测器的下游，以极大地补充物理能力。光谱仪将利用带有铁板的经典偶极磁场和新概念的空气磁体，在大的横向区域上的宽能量范围内进行电荷识别和μ子动量测量。在这两个位置上，nu_e束的径向谱和能谱几乎是相同的。比较这两个探测器，在没有振荡的情况下，所有的截面和实验偏差抵消，并且两个实验观察到的事件分布必须是相同的。两个探测器位置上事件分布的任何差异都可能归因于可能存在的ν振荡，这可能是由于具有混合角sin ^2（2 θ_new）和较大质量差Δ m^2_new的额外中微子。LAr成像TPC的优异质量，特别是其独特的电子-π_零鉴别允许完全抑制背景并提供无损nu_e检测能力。用谱仪测定μ子的电荷可以使nu_mu与anti-nu_mu完全分离，从而在很大程度上控制系统学中μ子在高动量时的错误识别。
2012-03-29 hep-ex physics.ins-det
Sensitivity of direct detection experiments to neutrino magnetic dipole moments
由于活动体积大，暗物质直接探测实验对太阳中微子通量很敏感。核反冲信号是由$^8$ B中微子引起的，而电子反冲主要由pp通量产生。这两个过程的测量提供了一个机会，以测试中微子的性质在低阈值相当低的背景。在本文中，我们研究这些实验的灵敏度中微子磁偶极矩假设1，10和40吨的活性体积（代表XENON1T，XENONNT和DARWIN），0.3千电子伏和1千电子伏的阈值。我们表明，仅与核反冲测量40吨探测器可以作为Borexino，TEXONO和GEMMA的竞争力，与顺序$8.0\times 10^{-11}\,μ_B$的灵敏度在$90\%$ CL后一年的数据采集。电子反冲测量将增加灵敏度的方式低于这些值，允许测试区域不排除天体物理参数。使用电子反冲数据并根据性能，同一探测器将能够在一年的数据采集中在$90\%$ CL处探测低至$4.0\times 10^{-12}μ_B$的值。通过假设一个200吨的液体氙探测器在10年内运行，我们得出结论，这种类型的探测器的灵敏度将是$10^{-12}\,μ_B$的顺序。减少统计不确定性可以使得能够改进低于这些值的灵敏度。
2020-08-12 hep-ex hep-ph
Emulsion Chamber with Big Radiation Length for Detecting Neutrino Oscillations
本文提出了一种研究中微子振荡各种通道的混合乳胶谱仪的概念方案。该设计强调通过分离顶点检测$τ$轻子，可靠地识别电子，以及对所有带电粒子和光子的良好光谱学。分布式目标由低Z材料层、乳液-塑料-乳液层和气隙形成，其中检测到$τ$衰变。带电二次粒子（包括电子）的轨迹，通过在连续薄层乳胶中的撞击，在磁场中的曲率进行动量分析。$τ$轻子在所有主要的衰变通道中都能被有效地探测到，包括\xedec。对一台装有3吨核乳胶和20吨钝态材料的模型谱仪在不同实验环境下的性能进行了估算。当用质子加速器的$ν_μ$束在$<L/E_ν> \sim 1$ km/GeV的中等基线上辐照时，谱仪将有效地探测到质量差为$Δm^2 \sim 1$ eV $^2$的\omutau和\omue跃迁，正如LSND的结果所表明的那样。当暴露于μ子储存环的中微子束超过长基线的$<L/E_ν> \sim$ 10-20 km/GeV，模型探测器将有效地探测整个模式的中微子振荡的区域$Δm^2 \sim 10^{-2}-10^{-3}$ eV $^2$，所建议的大气中微子的数据。
2000-02-07 hep-ex
Monte Carlo Study of the abBA Experiment: Detector Response and Physics Analysis
abBA合作计划开展一项精确测量中子$β$ -衰变系数$a$的综合计划（中微子动量和衰变电子动量之间的相关性），$b$（电子能谱畸变项），$A$（中子自旋和衰变电子动量之间的相关性），和$B$（中子自旋和衰变中微子动量之间的关联）。我们已经使用了基于GEANT 4的代码来模拟衰变电子和质子在电磁谱仪中的传播，并研究了一对硅探测器的能量和时间响应。我们使用这些结果来检查系统的影响，并找到的物理参数$a$，$b$，$A$，和$B$可以从超定实验数据集提取的不确定性。
2004-08-27 hep-ex
Measurement of the atmospheric muon spectrum from 20 to 2000 GeV
用L3磁μ子谱仪测量了20 - 2000 GeV的大气μ子谱，天顶角范围从0到58度。由于大的数据集和良好的探测器分辨率，在100 GeV的精度为2.6%，实现了垂直μ子通量的绝对归一化。得到了20和630 GeV之间的动量依赖性的比率的正负μ子。
2003-08-31 hep-ex
