Deep generative models for fast photon shower simulation in ATLAS
针对ATLAS实验高精度模拟样本的大规模生产需求，研究用变分自编码器和生成对抗网络模拟电磁量能器的光子响应，验证了其快速模拟的可行性，可补充现有模拟技术。
2024-04-17 hep-ex physics.ins-det
Simulation of the Signal Propagation for Thin-gap RPC in the ATLAS Phase-II Upgrade
针对ATLAS Phase-II升级中1毫米窄间隙RPC因雪崩电荷减小引发的信号完整性问题，本研究提出无损条件下的信号传播建模与模拟方法，通过特征阻抗和串扰对比验证模型，并成功应用于包括$η-η$读出方案在内的不同几何设计。
2022-11-20 hep-ex physics.ins-det
Scalable Database Access Technologies for ATLAS Distributed Computing
ATLAS事件数据处理需要访问非事件数据（探测器条件、校准等）存储在关系数据库中。数据库驻留数据对于事件数据重构处理步骤是至关重要的，并且经常需要用于用户分析。ATLAS数据库操作的一个主要重点是条件DB数据的全球分布，这是每个ATLAS数据处理作业所必需的。由于Conditions DB访问对于使用真实数据的操作至关重要，因此我们开发了一种可以使用不同技术作为冗余备份的系统。冗余的数据库操作基础设施完全满足ATLAS再处理的要求，这已经在网格上的0.5 PB的单光束和宇宙学数据的两次再处理活动期间在10亿次数据库查询的规模上得到了证明。为了收集经验并为最佳技术选择提供投入，成功地评价了在用户分析中有效访问数据库的几个有希望的备选方案。我们目前的ATLAS经验，可扩展的数据库访问技术，并描述我们的方法，防止在网格计算环境中的数据库访问瓶颈。
2009-10-02 cs.DB cs.DC hep-ex
Simulation for the ATLAS Upgrade Strip Tracker
ATLAS正在作出广泛的努力，为大型强子对撞机（HL-LHC）的高光度操作准备探测器升级，该操作将在大约10年内开始运行。当前的ATLAS内部探测器将被全硅跟踪器（包括内部像素跟踪器和外部条带跟踪器）取代。目前用于新硅跟踪器的软件广泛继承了用于LHC Run-1和Run-2的软件，但已经进行了许多新的开发，以更好地满足未来的探测器和操作要求。其中一个特别突出的方面是带钢跟踪器的模拟软件。可用的几何描述软件（包括所有敏感元件、服务等的详细描述）不允许对计划的探测器设计进行精确建模。正在考虑一系列用于带钢跟踪器的传感器/布局，必须在详细的模拟中进行研究，以评估性能并确定满足要求。为此，需要从仿真软件高度灵活的几何构造。一个新的基于XML的检测器描述框架已经开发出来，以满足上述挑战。我们将介绍该框架的设计及其验证结果。
2017-10-14 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS Tau and Missing Energy triggers with 7 TeV proton proton collisions at the LHC
利用2010年春季在大型强子对撞机（LHC）上收集的{ \surd }s = 7 TeV质子-质子碰撞的数据，对ATLAS tau和丢失能量触发器的性能进行了研究。对tau和缺失横向能量触发的数据和蒙特卡罗模拟进行了比较。以及丢失的横向能量触发量与其离线重建的对应量之间的比较。Tau触发结果与来自蒙特卡罗模拟的预测比较良好。τ簇射形状的数量观察到轻微的偏差。目前正在研究造成这种差异的可能来源，例如对潜在事件的模拟。通过事件滤波器重建的缺失横向能量与离线结果具有良好的相关性。此外，碰撞数据和蒙特卡罗模拟的结果之间有很好的协议。
2010-10-05 hep-ex physics.ins-det
CaloShowerGAN, a Generative Adversarial Networks model for fast calorimeter shower simulation
本文提出基于生成对抗网络的 CaloShowerGAN 模型，利用快速量能器模拟挑战赛数据集验证其对光子和π介子簇射的模拟效果，并有望显著提升 ATLAS 快速模拟性能。
2024-08-09 hep-ex physics.ins-det
The ATLAS Fast TracKer system
ATLAS Fast TracKer（FTK）采用基于关联存储器（AM）芯片的模式识别技术，配合高速现场可编程门阵列，为ATLAS高级触发器提供全跟踪功能。FTK发现的轨迹是基于像素和硅微带跟踪器的所有模块的输入。描述了FTK系统和组件，以及在ATLAS数据采集系统中运行时用于控制它们的在线软件。文中还介绍了FTK的硬件仿真和AM模式库的优化。包括对具有大碰撞参量值的长寿命颗粒的优化。FTK系统的数据回放设施，允许FTK在运行2和运行3的LHC之间的关机期间进行调试的测试报告。将覆盖探测器的有限$η$ - $ϕ$区域的FTK系统的一部分得到的轨迹与FTK模拟的输出进行比较。结果表明，FTK性能与仿真结果吻合较好。
2021-07-06 hep-ex physics.ins-det
TCAD simulations of pixel sensors for the ATLAS ITk upgrade and performance of annealed planar pixel modules
为了使大型强子对撞机的高亮度阶段在2026年左右开始运行，ATLAS内部跟踪器（ITk）的重大升级正在准备中。由于其低功耗和高电荷收集效率照射后，薄平面像素模块是仪器的基本选择，除了最内层的像素检测器。为了优化像素单元尺寸为$50\times50\,μm^2$的传感器布局，正在进行TCAD模拟。电荷收集效率，电子噪声和电场特性进行了研究。在TCAD模拟中采用辐射损伤模型来估计辐照前后的性能。使用辐照通量高达5 $\times10^{15}\,$ n $_\text{eq}$ /cm $^2$的传感器，估计维护期间ITk像素探测器在室温下储存时间的影响。$100-150\,μm$厚度的像素传感器，与像素尺寸为$50\times250\,μm^2$的FE-I4读出芯片互连，使用CERN SPS和DESY的测试光束设施进行表征。在室温下退火长达一年的电荷收集和命中效率进行了比较。
2018-10-24 hep-ex physics.ins-det
Transport Simulation and Diffractive Event Reconstruction at the LHC
研究了在距离ATLAS相互作用点220 m处的ATLAS正向物理探测器系统中衍射散射质子的测量。通过LHC磁体晶格的散射质子输运的参数化。讨论了质子能量展开及其对中心产生标量粒子质量分辨率的影响。
2009-08-05 hep-ex physics.ins-det
First experiences with the ATLAS Pixel Detector Control System at the Combined Test Beam 2004
检测器控制系统（DCS）包括硬件设备的读出、控制和监督，以及冷却系统等外部系统的监控和控制数据的处理。在最终实验中，这种系统的实现还必须提供与触发器和数据采集系统（TDAQ）的通信。此外，描述像素检测器模块的状态及其环境的条件数据必须被记录并存储在公共LHC宽数据库系统中。在组合测试光束下，所有ATLAS子探测器首次在较长时间内一起工作。为了确保像素检测器的功能，建立了控制系统。我们描述的像素探测器控制系统，硬件设备的接口，用户的接口和我们的系统的性能选择的架构。将详细讨论DCS在组合试验梁的公共基础设施中的嵌入及其与周围系统的通信。
2005-10-28 physics.ins-det
Ring oscillator performance of the ATLAS inner tracker pixel readout chip
Paris Saclay University（巴黎萨克雷大学）；Aix-Marseille University（艾克斯-马赛大学）
本文研究了ATLAS内跟踪器像素读出芯片中环振荡器的性能，通过实验和模拟数据分析其在不同环境条件下的表现。
2026-01-21 hep-ex physics.ins-det
Measurements and TCAD simulation of novel ATLAS planar pixel detector structures for the HL-LHC upgrade
LHC加速器复合体将在2020-2022年之间升级为高亮度LHC，以大大增加各种物理分析的统计数据。为了在这些具有挑战性的新条件下运行，并保持在轨道重建和顶点定位方面的出色性能，ATLAS像素检测器必须进行大幅升级，并预计将进行全面更换。通过在洁净室中对测试结构进行表征以及使用技术计算机辅助设计（TCAD）进行模拟，优化了新型像素设计的处理技术。讨论了一种研究通过像素器件的非垂直轨迹的方法。比较TCAD模拟与二次离子质谱（SIMS）测量，以调查结构的掺杂分布和验证模拟过程。
2015-04-08 physics.ins-det
Test beam measurements and computer simulations of the ATLAS ITk R2 silicon strip detector
本文针对ATLAS ITk R2端盖条形模块进行电子束测量，评估其在垂直与倾斜入射下的性能，并利用Allpix-Squared框架进行模拟，通过实验对比验证了模块在高亮度LHC极端条件下的可靠性。
2025-07-14 physics.ins-det
The Micromegas Project for the ATLAS Upgrade
Micromegas是一种探测器技术（以及小的薄间隙室），被选择用于ATLAS μ子前向探测器的精确跟踪和触发目的，以提高LHC的亮度。为了满足这种升级的要求，几个原型micromegas探测器进行了测试，在最近的测试束运动与高能强子束在欧洲核子研究中心。性能研究和结果的空间分辨率为垂直和倾斜的轨道，效率，以及探测器的性能和比较模拟在磁场。此外，还介绍了探测器在中子、X射线、γ射线和α射线辐照后的性能以及大面积微兆气体探测器的研制成果。
2013-10-02 hep-ex physics.ins-det
Performance of the new amplifier-shaper-discriminator chip for the ATLAS MDT chambers at the HL-LHC
ATLAS μ子探测器的第二阶段升级需要用于MDT漂移管读出的新电子器件。第一个处理阶段是放大器-整形器-鉴别器（ASD），它决定了时间分辨率、增益均匀性、效率和噪声抑制等关键参数的读出性能。采用IBM 130 nm CMOS 8 RF-DM工艺，设计、制作并测试了8通道ASD芯片。芯片面积为2.2 x 2.9平方毫米。我们目前的详细测量结果，以及在三个不同层次的详细芯片行为的模拟结果的比较。
2016-03-30 hep-ex physics.ins-det
Prototype Active Silicon Sensor in 150 nm HR-CMOS Technology for ATLAS Inner Detector Upgrade
LHC第二阶段的升级将导致亮度的显著增加，这反过来又将为内部跟踪探测器的运行带来新的挑战。一个可能的解决方案是使用有源硅传感器，利用商业CMOS技术。目前，ATLAS的研发计划正在对一些商业技术是否适合这项任务进行鉴定。本文将讨论其中之一（LFoundry 150 nm工艺）设计的原型。芯片架构将被描述，包括不同的像素类型纳入设计，其次是模拟和测量结果。
2016-01-04 hep-ex physics.ins-det
Measurements of Single Event Upset in ATLAS IBL
在ATLAS像素系统最内层的FE-I4 B芯片上研究了单粒子翻转（SEU）和单粒子瞬态（SET）效应。SEU/SET会影响FE-I4 B全局寄存器以及各个像素的设置，导致占用率损失、低压电流下降、噪声像素和静音像素等。定量的数据分析和模拟表明，在存储器的负载线上，SET优于SEU。操作问题和缓解技术。
2020-04-29 hep-ex physics.ins-det
The Latency Validation of the Optical Link for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter Phase-I Trigger Upgrade
两个光数据链数据传输专用集成电路（ASIC），基线和备份，已被设计用于ATLAS液氩（LAr）量热计第一阶段触发升级。每个ASIC的延迟以及在后端现场可编程门阵列（FPGA）中实现的其对应接收器的延迟是关键规格。在本文中，我们提出了延迟测量和模拟两个ASIC。测试结果表明，两种ASIC均达到了设计目标，并满足延迟规格。仿真和测量之间的一致性验证了ASIC延迟特性。
2020-09-14 physics.ins-det
ATLAS MDT TDC Simulations for LHC Run3 and HL-LHC
University of Michigan（密歇根大学）；Shandong University（山东大学）；Max-Planck-Institut für Physik, Werner Heisenberg Institute（马克斯·普朗克物理研究所，维尔纳·海森堡研究所）
本文通过模拟ATLAS MDT TDC芯片在高亮度运行下的性能，验证其在运行3及HL-LHC条件下的可行性。
2026-02-03 physics.ins-det
A configuration system for the ATLAS trigger
欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的ATLAS探测器将暴露在40 MHz的质子-质子碰撞中，这些质子-质子碰撞必须降低到存储系统允许的100 Hz。设计了一个三级触发系统来实现这一目标。我们描述了ATLAS触发链的配置系统正在建设中。它为触发系统提供决策所需的所有参数，并记录其历史。同一系统配置事件重建、蒙特卡罗模拟和数据分析，并提供用于在所有上下文中访问和操纵配置数据的工具。
2006-02-27 physics.ins-det
Low Gain Avalanche Detectors with Good Time Resolution Developed by IHEP and IME for ATLAS HGTD project
本文给出了由中国科学院高能物理研究所设计、中科院微电子研究所研制的50 μ m厚低增益雪崩探测器（LGAD）的模拟和测试结果。已经生产了三个晶片，每个晶片具有四种不同的增益层注入剂量。使用不同的生产工艺，包括n++层注入能量和碳共注入的变化。测试结果表明，增益层剂量越大，IHEP-IME传感器的击穿电压越低，增益层电压越高，这与TCAD模拟结果一致。Beta测试结果表明，IHEP-IME传感器在高电压下的时间分辨率优于35 ps，辐照前IHEP-IME传感器收集的电荷大于15 fC，满足ATLAS HGTD项目对辐照前传感器的要求。
2022-01-21 physics.ins-det
Commissioning and Performance of the ATLAS Liquid Argon Calorimeters
ATLAS液氩量热计系统由一个电磁桶式量热计和两个端盖组成，端盖分别装有电磁量热计、强子量热计和前向量热计。整个热量计系统的建设已于2004年年中完成。该探测器已与LAr在标称高电压下运行，并完全配备了读出电子设备。为数据收集和处理开发了在线软件、监测工具和离线信号重建。已进行了广泛的测试与校准脉冲，并已行使所有182468通道的电子校准计划。自2006年8月以来，宇宙μ介子数据已收集与ATLAS探测器系统的其余部分作为ATLAS调试计划的一部分。将由宇宙射线沉积的能量重建的LAr信号与从测量的探测器参数和校准脉冲导出的预测进行比较。检查了具有足够宇宙μ子的区域内探测器响应的均匀性。根据以前的光束测试和蒙特卡罗模拟，ATLAS物理的LAr量热计的预期性能，也进行了总结。
2008-10-06 physics.ins-det
