Real-time calibration and alignment of the LHCb RICH detectors
2015年,LHCb实验建立了一种新的独特的软件触发策略,旨在通过在线和离线应用相同的算法来提高信号事件的纯度。为了实现这一目标,需要对所有LHCb子系统进行实时校准和对齐,以提供尽可能高质量的顶点、跟踪和粒子识别。在这方面的贡献,报告的校准的折射率的丰富的辐射,校准的混合光子探测器的图像,和对齐的丰富的反射镜系统。文中还讨论了RICH性能的稳定性和粒子识别性能。
2016-11-01 hep-ex physics.ins-det
Measurement of thermal properties of the LHCb VELO detector using track-based software alignment
采用实时探测器对准方法研究了LHCb顶点探测器(VELO)的热特性。作为VELO的工作温度的函数的检测器元件的位置和取向的变化。这项研究使用了LHCb实验在LHC运行2(2018年10月)结束时进行的VELO温度扫描期间收集的数据集。与在$+45^\circ$至$-25^\circ$的温度范围内对单个模块进行的实验室测量相比,在$-30^\circ$的工作温度下观察到VELO模块的显著收缩。从实验室测量到较低温度的外推所预期的热收缩,以及本对准研究的结果是一致的。
2022-05-26 hep-ex physics.ins-det
A new method based on noise counting to monitor the frontend electronics of the LHCb muon detector
已经开发了一种新的方法来检查LHCb μ子探测器的前端电子的正确行为。该方法基于对前端鉴别器不同阈值下的电子噪声率的测量。该方法被用来选择最佳的阈值。在检测器控制系统中实施了基于该方法的程序,并允许检测一小部分已恶化的前端通道。通过蒙特卡罗模拟验证了该方法的有效性。
2013-05-20 hep-ex physics.ins-det
The HeRSCheL detector: high-rapidity shower counters for LHCb
HeRSCheL探测器由一组闪烁计数器组成,旨在增加LHCb实验在主光谱仪两侧高快度区域的覆盖范围。新的探测器提高了LHCb用于衍射相互作用研究的能力,特别是中央独家生产。本文介绍了HeRScheL的结构、安装、调试和性能。
2018-06-04 hep-ex physics.ins-det
LHCb commissioning and readiness for first data
LHCb已于2008年春季安装,随后对系统进行了密集测试和调试,以便为首次数据采集做好准备。尽管LHCb探测器的几何形状是水平的,但它可以收集超过一百万个有用的宇宙事件,从而允许子探测器的第一次对准。此外,在LHC同步测试期间,来自束流转储的事件为探测器的进一步时间和空间对准提供了非常有用的数据。在这里,我们介绍了我们的调试活动,目前的状态和2009年的启动前景的概述。
2009-06-08 hep-ex physics.ins-det
Integrating LHCb workflows on HPC resources: status and strategies
高性能计算(HPC)超级计算机预计将在未来几年的HEP计算中发挥越来越重要的作用。虽然HPC资源不一定是HEP工作流程的最佳选择,但HPC中心的计算时间在机会主义的基础上已经可用于LHC实验一段时间了,并且将来也可能将部分承诺的计算资源作为HPC中心的CPU时间分配提供。因此,集成实验工作流程以最有效地利用HPC资源至关重要。本文介绍了在一个特定的HPC网站,Marconi-A2系统在意大利CINECA,LHCb受益于联合PRACE(合作伙伴关系在欧洲先进计算)分配与其他大型强子对撞机(LHC)实验集成LHCb工作流程所必需的工作。这需要解决两种类型的挑战:软件应用程序工作负载,优化其在众核硬件架构上的性能,该架构与WLCG中传统使用的架构有很大不同(全球大型强子对撞机计算网格),通过使用多进程方法减少内存占用;以及在分布式计算领域,用于提交这些工作负载,每个作业使用多个逻辑处理器,这在LHCb中从未实现过。
2020-06-24 cs.DC hep-ex physics.ins-det
Proposal on Application of the Multi-Wire Proportional Chambers of the LHCb MUON Detector at Very High Rates for the Future Upgrades
LHCb的MUON探测器(MD)是世界上最大的此类仪器之一,也是辐射最多的仪器之一。在大型强子对撞机的第一次和第二次运行期间,它表现得非常好,瞬时光度为4 $\times$ 10 $^{32}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$,跟踪效率分别为1 $\%$和2.6 $\%$。展望未来LHCb升级2(U2)计划在2031年,并旨在运行探测器在增加亮度的一个因素$\sim$ 50,并在同一时间保持非常高的($\sim$ 99 $\%$)的检测效率,一个选项与重用的重要部分,目前的多线正比室(MWPC)在一个新的μ子系统。此外,新的前端电子(FEE)和现有的测试设置适用于设计的第一个想法:新的MWPC具有更高的粒度的阴极读出垫和新的FEE进行了描述。
2020-07-06 hep-ex physics.ins-det
Evaporative CO2 cooling using microchannels etched in silicon for the future LHCb vertex detector
大型强子对撞机的顶点探测器接收到的极端辐射剂量对其冷却系统提出了严格的要求。为了防止辐射损坏,传感器应保持在-20摄氏度以下,同时,必须消除读出芯片和传感器中产生的相当大的热负荷。蒸发CO2冷却使用微通道蚀刻在硅平面与读出芯片热接触是一个有吸引力的选择。在本文中,我们提出了第一个结果的微通道原型循环,两相CO2和模拟比较。我们还讨论了一个实际的设计升级VELO探测器的LHCb实验采用这种方法。
2013-02-16 hep-ex physics.ins-det
The LHCb Upgrade
LHCb实验正在准备升级探测器,以充分利用LHC的味道物理潜力。整个探测器将以全碰撞率读出,在线事件选择将由软件触发器执行。这将增加事件产量的一个因素10 μ子和一个因素20强子的最终状态。升级研究已经开始,目标是在2018年安装探测器。
2017-09-14 hep-ex physics.ins-det
First Years of Running for the LHCb Calorimeter System
LHCb的量热计系统被细分为四个子探测器,以确保其纵向分割:闪烁体垫探测器(SPD),然后是预闪器(PS),然后是电磁(ECAL)和强子(HCAL)量热计。这些探测器的描述后,开发校准其响应的程序进行了讨论,连同观察到的响应由于恶劣的条件(硬辐射和高电流)的退化。给出了2011年和2012年这两个物理数据采集最富有成效的年份的量热计性能的第一个结果。
2014-07-16 hep-ex physics.ins-det
Metal Foil Detectors assembly for the beam and background monitoring in the LHCb experiment
本文介绍 LHCb 的 RMS-R3 束流与本底辐射监测系统,其采用耐辐射金属箔探测器并独立连续运行,实验证明其在五个亮度数量级范围内具有线性、高可重复性响应。
2025-07-24 hep-ex physics.ins-det
The upgrade of the LHCb Vertex Locator
LHCb实验将进行重大升级,将在2020年为LHC的运行3做好准备。此次升级将使LHCb能够以显著更高的瞬时光度运行,并在运行4结束时收集到$50\,\text{fb}^{-1}$的积分亮度。在此过程中,顶点定位器(VELO)探测器将升级为基于像素的硅探测器。升级后的VELO将通过更接近光束、具有更低的材料模块、微通道冷却和更薄的RF箔来改进当前的探测器。模拟表明,即使在收集$50\,\text{fb}^{-1}$的积分亮度造成辐射损伤后,它仍将保持其优异的性能。
2014-11-10 hep-ex physics.ins-det
Evolution of the energy efficiency of LHCb's real-time processing
升级后的LHCb探测器将于2022年开始数据采集,将必须实时处理4 TB/s的平均数据速率。由于LHCb的物理目标要求读出每个LHC束团交叉的完整探测器信息并可用于实时处理,因此这种带宽挑战相当于ATLAS和CMS HL-LHC软件读出的挑战,但可提前五年交付。在过去的六年里,LHCb合作对其软件基础设施、模式识别和选择算法进行了自下而上的重写,以使它们能够更有效地利用现代高度并行的计算架构。我们审查的影响,这种重新优化的实时处理软件和硬件,将用于升级的LHCb探测器的能源效率。我们还审查了决定采用由GPU和CPU组成的混合计算架构的LHCb的未来数据处理的实时部分的影响。我们讨论了这些结果的影响如何LHCb的实时功率要求可能会在未来的发展,特别是在计划的第二次升级的探测器的背景下。
2021-06-14 hep-ex physics.ins-det
The LHCb Vertex Locator performance and Vertex Locator upgrade
LHCb是欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)上的一项实验,致力于研究美丽和魅力强子衰变中的新物理。顶点探测器(VELO)是围绕LHCb相互作用点的硅探测器。探测器工作在严重和高度不均匀的辐射环境中。小间距和模拟读数导致最佳单次命中精度为4 $\rm μ$ m。计划于2018年升级的LHCb实验将把整个读出转换为一个以40 MHz事件速率运行的无干扰系统。顶点探测器将不得不应对高达10 $^{16}$ 1 MeV $\rm n_{eq}/cm^2$的辐射水平,比目前实验中预期的高出一个数量级。正在开发一种基于Timepix/Medipix系列芯片的像素检测器解决方案,该芯片具有55 x 55 $\rm μm$像素。此外,微带解决方案也在开发中,具有比当前检测器更细的间距,更高的粒度和更低的质量。VELO的当前状态将与最近的测试结果一起描述。
2012-10-24 hep-ex physics.ins-det
Alignment procedure of the LHCb Vertex Detector
LHCb是大型强子对撞机(LHC)项目的四个主要实验之一,该项目将于2008年在CERN启动。该实验主要致力于B-Physics,因此需要精确的顶点重建。硅顶点定位器(VELO)具有优于10微米的单次命中精度,可用于离线和触发。这些要求严格限制了其对齐。对准的额外挑战来自于探测器在LHC的每次填充之间缩回以及其独特的圆盘r/phi条几何形状。本文介绍了为VELO开发的基于航迹的软件对准程序。该程序主要是基于一个非迭代方法,使用矩阵求逆技术。该程序被证明与模拟事件是快速的,鲁棒性和实现适当的对准精度。
2008-07-31 hep-ex physics.ins-det
SciFi: A large Scintillating Fibre Tracker for LHCb
LHCb探测器将在LHC的长周期2(LS2)期间进行升级,以应对更高的瞬时亮度,并使用无闪烁器的读出系统以40 MHz读出数据。目前的LHCb主跟踪系统将被一个基于双折射光纤的单一均匀探测器所取代。这篇文章概述了光纤跟踪器的概念,并介绍了最新的测试梁和实验室结果补充的系列生产的经验。
2017-10-23 hep-ex physics.ins-det
Design, production, burn-in and tests of the hybrid circuits of the Upstream Tracker at the LHCb detector
本文介绍了LHCb上游径迹仪前端电子学混合电路的设计、原型制作与生产,该多层聚酰胺基电路专为承载前端ASIC设计,具备优化的供电网络、极小辐射长度及抗辐射硬度,以适应恶劣的数据采集环境。
2023-06-30 hep-ex physics.ins-det
Performance of the LHCb Vertex Detector Alignment Algorithm determined with Beam Test Data
LHCb是欧洲核子研究中心大型强子对撞机上专用的重口味实验。部分组装的硅顶点定位器(VELO)的LHCb实验已在梁测试。来自该波束测试的数据已被用于确定VELO对准算法的性能。提取了模块中两个硅传感器的相对对准和模块的相对对准。这种对齐被证明是准确的,在大约2微米和0.1 mrad的水平的平移和旋转,分别在平面上的传感器。传感器在正常轨道入射角下的单次命中精度约为10微米。系统的对准被示出为在空气至真空压力变化和组装系统的机械运动下稳定在优于10微米的水平。
2008-07-31 hep-ex physics.ins-det
Challenges and strategies in verification of FastRICH ASIC for the LHCb RICH detector
CERN(欧洲核子研究组织)
本文研究了LHCb RICH探测器LS3升级II中FastRICH ASIC的验证挑战与策略,重点在于功能正确性、时序性能和鲁棒性,通过模拟和压力测试验证了其性能。
2026-01-23 hep-ex physics.ins-det
The LHCb Upgrade
LHCb实验的目的是对CP破坏进行高精度测量,并利用LHC产生的涉及美夸克和魅夸克的巨大通量来寻找新物理。从2010年和2011年收集的数据中获得的运行和结果表明,探测器是稳健的,运行良好。然而,如果不改进探测器,就无法克服每标称年1 fb^-1数据的限制。因此,我们计划在2018年之前升级光谱仪,其读数为40 MHz,基于软件的触发系统更加灵活,这将提高数据速率和效率,特别是在强子通道中。在这里,我们提出了LHCb探测器升级计划,基于意向书和框架技术设计报告。
2013-10-01 hep-ex physics.ins-det
Luminosity at LHCb in Run 3
LHCb探测器通过在填充期间稳定瞬时光度来优化其在100 ~1和100 ~2中的性能。这是通过根据基于硬件的触发计数器的瞬时光度测量来调整两个碰撞光束之间的距离来实现的。升级后的LHCb探测器的瞬时光度是以前的五倍,并且它具有完全基于软件的触发器。因此,采用了一种新的光度测量方法。新的计数器,特别注意在时间上的最大稳定性,和一个新的专用检测器已被引入运行~3。此外,为了验证从校准到数据采集条件的线性,执行每填充发射度扫描。我们提出了一个概述的新实施的光度测量方法,以及早期的成就,在最初几个星期的数据采集。
2022-11-22 hep-ex physics.ins-det
Architecture of the LHCb muon Frontend control system upgrade
LHCb实验(图1),目前正在欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)上获取数据,旨在研究B介子扇区的CP破坏。它的关键元件是μ子探测器[1],它允许触发,并从包含b衰变中识别μ子。整个探测器的电子系统(图2)非常复杂,其μ子探测器实验控制系统(ECS)允许监测和控制超过7000个前端板。目前负责控制μ子探测器前端(FE)电子设备的系统由10个板条箱组成;每个板条箱包含两种模块:脉冲分配模块(PDM)和多达20个服务板(SB),通过定制背板连接,总量约为800个微控制器[2]。LHCb升级计划于2018/19年进行,这将使探测器能够利用更高的亮度运行。这次升级将使实验能够积累更多的光度,以实现更精确的测量。新架构的主要思想利用了为辐射环境开发的新CERN快速通信协议GBT[3],保持了与探测器的巨大连接性和系统的模块化。CERN开发的新芯片组GBTx和GBT-SCA[4]以及更强大的计算机的可用性允许设计一个快速连接到探测器的新系统。在新的系统中,控制单元从设备移动到控制室的计算机,而不是实际系统中的低速总线发送高级命令到检测器中的智能单元。
2015-12-08 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the front-end dead-time of the LHCb muon detector and evaluation of its contribution to the muon detection inefficiency
描述了一种方法,该方法允许从在20 MHz的聚束交叉率下在不同亮度下进行的一系列测量中推断LHCb μ子探测器的前端电子器件的死时间。死区时间的测量值范围从70 ns到100 ns。这些结果允许估计的μ子探测器的性能在未来的束交叉率为40 MHz,并在更高的光度。
2016-03-28 hep-ex physics.ins-det
Test of the photon detection system for the LHCb RICH Upgrade in a charged particle beam
LHCb探测器将进行升级,以更有效地利用LHC在运行III中的可用光度,并扩大其发现潜力。环形成像切伦科夫探测器是LHCb探测器的关键组成部分,用于粒子识别。在本文中,我们描述的设置和带电粒子束的测试结果,进行评估原型的升级光电链从多阳极PMT光电传感器的读出和数据采集系统。
2016-10-10 hep-ex physics.ins-det
The Upgrade I of LHCb VELO -- towards an intelligent monitoring platform
大型强子对撞机的beauty(LHCb)探测器是为了探测b-和c-强子的衰变而设计的,用于CP破坏和稀有衰变的研究。在LHC运行2结束时,许多LHCb测量仍然在统计上占主导地位。为了增加纯强子通道的触发产额,将取消硬件触发,并在40 MHz下读出探测器。这与亮度增加五倍相结合,需要对LHCb的电子设备进行彻底的改变,并且在某些情况下,用最先进的探测器技术替换整个子探测器。围绕交互区域的顶点顶点集(VELO)用于重建碰撞点(主顶点)和长寿粒子的衰减顶点(次顶点)。升级后的VELO将由52个模块组成,这些模块沿梁轴放置,分为两个可伸缩的半部分。每个模块将配备4个硅混合像素瓦片,每个瓦片由3个VeloPix ASIC读出。预计整个探测器的总输出数据速率约为1.6 Tbit/s。最高占用率的ASIC将具有大约900 Mhit/s的像素命中率,对应的输出数据速率为15 Gbit/s。LHCb升级探测器将是第一个以40 MHz的LHC全速率读出的探测器。VELO的升级将利用最新的探测器技术,以这一速度读出,同时保持所需的抗辐射剖面,并尽量减少探测器材料。
2022-07-22 hep-ex physics.ins-det
Setup for testing LHCb Inner Tracker Modules
LHCb实验的内部跟踪器是一个硅微带探测器,由336个探测器模块组成,带有一个或两个传感器。模块生产正在进行中,我们在这里介绍了生产过程中用于模块测试的设置。该设置基于将在最终实验中使用的相同电子设备。我们在定制的温度循环箱的帮助下进行老化和老化测试,并在Windows下使用LabVIEW进行控制。DAQ在另一台运行Linux的PC上完成。在这里,我们集成了不同的C/C++库用于通信的LHCb时间和快速控制系统,实验控制系统和数据采集。
2010-10-18 hep-ex physics.ins-det
Conceptualization, implementation, and commissioning of real-time analysis in the High Level Trigger of the LHCb experiment
LHCb是位于欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)的通用前向探测器。虽然最初是为了研究含有美夸克的强子而优化的,但探测器硬件和触发系统的性能好于预期,使LHCb能够对LHC产生的各种轻强子物种的粒子性质进行精确测量。这些轻强子种类的丰度,以及许多理论上有趣的衰变模式的大分支比,使得LHCb必须在实验的触发系统内进行大部分数据分析,也就是说实时进行。本文介绍了概念化,开发和调试的实时分析LHCb,最终在概念验证测量产生的第一批数据收集在运行II的LHC。它还描述了在这些第一次实时分析中所犯的错误,以及它们对LHCb和其他地方实时分析未来的影响。
2018-06-28 hep-ex physics.ins-det
A fast and efficient SIMD track reconstruction algorithm for the LHCb Upgrade 1 VELO-PIX detector
升级后的CERN LHCb探测器将于2021年开始采集数据,必须使用商用处理器实时重建4 TB/s的原始探测器数据。这是任何科学领域中最大的实时数据处理挑战之一。我们提出了一个内在的并行重建算法的顶点检测器的LHCb实验设计,以最佳地利用多核通用架构。我们将其与以前的最先进的标量模式识别算法进行比较,并显示出显着更快的处理速度,在某些情况下,所有当前的替代品的物理性能增加。我们评估的算法上的两个高端架构,从两个不同的供应商,并详细讨论了不同的SIMD指令集体系结构的扩展对性能的影响。
2019-12-20 physics.ins-det
The LHCb VELO Upgrade
LHCb是一个前向光谱仪实验,致力于研究欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)质子碰撞产生的美丽和魅力强子衰变的新物理。VErtex LOcator(VELO)是围绕相互作用点的微带硅探测器,提供跟踪和顶点测量。计划于2018年进行的LHCb实验升级将把亮度提高到$\rm 2\times10^{33}\ cm^{-2}s^{-1}$,并将作为一个事件率为40 MHz的无干扰系统进行读出。极不均匀的辐射剂量将达到$\rm 5 \times 10^{15}$ 1 MeV $\rm n_{eq}/cm^2$在VELO传感器的最里面的区域,和输出数据带宽将增加40倍。正在开发一种升级的探测器,该探测器基于Timepix/Medipix系列的像素传感器,具有55 x 55 $\rm μm^2$像素。此外,正在并行开发比电流检测器具有更细间距、更高粒度和更薄的微带解决方案。VELO升级计划的现状将与最近的试验梁结果一起描述。
2013-02-25 hep-ex physics.ins-det
A true real-time success story: the case of collecting beauty-ful data at the LHCb experiment
CERN的LHCb实验目前正在完成2009年开始的LHC首次大数据采集活动。它收集的数据是其标称设计光度值的2.5倍以上,全球效率约为92%。更令人惊讶的是,通过比较数据质量输出获得的在线和离线记录亮度之间的效率接近99%,这突出了探测器,其数据采集系统和控制系统的表现,尽管比最初预见的更苛刻和更多变的条件。本文将描述LHCb实验的优异性能,通过横向捆绑在一起的定时和数据采集系统,软件触发,实时校准和移位器与控制系统的交互。将特别注意其实时方面,这允许通过实时校准和对齐整个检测器执行与离线重建相同性能水平的在线重建。此外,还将展示为安全地操作实验并与LHC操作的各个阶段同步而选择的各种解决方案。事实上,LHCb实验的准自主控制系统是解释这样一个大型探测器如何能够由大约300名非专家移位器成功全天候运行的关键。最后,将提出一个严格的审查实验,以证明探测器的重大升级的原因。
2018-06-25 hep-ex physics.ins-det
Beam test results for the upgraded LHCb RICH optoelectronic readout system
从2018年开始,LHCb探测器将升级到更高的光度,并扩大其新发现的潜力。Ring Imaging Cherenkov(RICH)探测器是LHCb探测器粒子识别的关键组件之一,升级后的规格将需要重新设计光电读出链。在目前的工作中,我们描述的实验装置和粒子束进行的测试,以评估和验证的光电读出系统的性能的结果。
2016-10-31 physics.ins-det
Performance of the LHCb RICH detectors during LHC Run 2
LHCb实验中环形成像切伦科夫探测器的性能在2015年至2018年的LHC运行2期间确定。测量了切伦科夫角分辨率和探测光子数随时间和运行条件的稳定性。粒子识别性能的数据进行评估,并发现满足物理程序的要求。
2022-05-26 hep-ex physics.ins-det
LHCb Level-0 Trigger Detectors
量热计和μ子系统是为LHCb实验提供触发器的重要组成部分。量热计系统包括一个衰减垫探测器和预簇射器,随后是电磁量热计和强子量热计。量热计系统可以识别光子、电子和强子,并测量它们的能量。μ子系统由五个测量站组成,这些测量站配备有多丝正比室(MWPC)和三重气体电子倍增器(GEM)探测器,由铁过滤器隔开。它允许μ子识别和横向动量测量。介绍了这两个系统的现状及其预期性能。
2007-02-13 physics.ins-det
LHCb VELO Upgrade
计划于2021年开始的LHC Run-III的LHCb实验的升级将使实验转变为一个以40 MHz事件速率读取完整探测器的无干扰系统。所有数据简化算法将在高级软件场中执行,使检测器能够在$2\times10^{33} \mathrm{cm}^{-2}\mathrm{s}^{-1}$的光度下运行。顶点探测器(VELO)是围绕相互作用区域的硅顶点探测器。电流检测器将被一个混合像素系统取代,该系统配备了能够以40 MHz读出的电子设备。升级后的VELO将为软件触发器提供快速模式识别和轨迹重建。硅像素传感器具有$55\times55 μm^{2}$间距,并由Timepix/Medipix系列的VeloPix ASIC读出。最热区域的像素命中率为900 Mhits/s,升级后的VELO的总数据速率超过3 Tbit/s。探测器模块位于单独的真空中,通过薄的定制箔与束真空分开。箔将通过铣削制造,并可能通过化学蚀刻进一步减薄。通过使用在400 $μm$厚的硅衬底内的微通道中循环的蒸发CO $_2$冷却剂,材料预算将最小化。描述了VELO升级的现状,并介绍了辐照传感器组件运行的最新结果。
2016-04-18 hep-ex physics.ins-det
ATLAS Detector Status and Physics Startup Plans
ATLAS探测器的状态前不久启动的LHC。概述了探测器调试的进展情况以及早期物理分析的计划。
2008-10-17 hep-ex physics.ins-det
The upgrade of the LHCb trigger system
LHCb实验将在LHC运行3期间以$2\times10^{33}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的光度运行。在这个速率下,目前的读出和硬件0级触发成为一个限制,特别是对于完全强子末态。为了保持高信号效率,升级后的LHCb探测器将采用两个新概念:无延迟读出和全软件触发。
2014-10-18 hep-ex physics.ins-det
LHC beam monitoring via real-time hit reconstruction in the LHCb VELO pixel detector
本文介绍 LHCb 在 VELO 像素探测器读出固件中实现实时像素簇重建,以节省带宽与触发资源,并按束团和碰撞逐次监测簇密度,用于亮度测量和 LHC 束流监测。
2024-09-10 hep-ex physics.ins-det
Technology developments for LHCb Upgrade II
本文总结了为在LS4期间安装的LHCb重大探测器升级所需的技术开发,旨在解决极高粒子注量和数据量挑战,确保在高辐射环境下实现卓越的时空分辨率以执行物理计划。
2025-04-03 hep-ex physics.ins-det
Machine Learning for the LHCb Simulation
大部分的计算资源承诺在欧洲核子研究中心的LHCb实验是必要的模拟样本的生产用于预测分辨率函数的重建量和重建和选择效率。将模拟请求预测到即将到来的LHCb升级之后的几年,相对计算资源将超过承诺的2倍以上。在这篇文章中,我讨论了机器学习如何帮助加速LHCb实验即将到来的探测器模拟。
2022-01-05 hep-ex physics.ins-det
Graph Neural Network-Based Track Finding in the LHCb Vertex Detector
本文提出一种基于图神经网络的径迹寻找流程,用于LHCb顶点探测器,通过批量执行和量化评估,在GPU上实现了优于经典算法的性能与成本平衡。
2024-12-13 hep-ex physics.data-an physics.ins-det
Improved performance of the LHCb Outer Tracker in LHC Run 2
LHCb外跟踪器是一种气体探测器,覆盖面积为$5\times 6 m^2$,有12层双层吸管。探测器的性能是基于2015年和2016年LHC运行2运行期间的数据。描述了在$p p$、pPb和PbPb碰撞中收集的数据的占用和操作经验。一项关于老化效应的最新研究表明,没有出现增益退化或其他辐射损伤效应的迹象。此外,还介绍了LHC运行1数据采集方面的几项改进。提出了一种新的探测器时间对准和单分子层探测器模块对准的实时标定方法,使探测器的漂移时间和位置分辨率提高了20%。最后,一个潜在的使用改进的分辨率带电轨道的定时进行了描述,显示出可能性,以确定低动量强子与他们的飞行时间。
2018-02-02 hep-ex physics.ins-det
Detector Description Framework in LHCb
Gaudi架构和框架旨在为仿真,滤波,重建和分析应用提供通用的基础设施和环境。在这种情况下,探测器描述服务在LHCb中开发,以便也提供对实验装置描述的简单和一致的访问。该服务集中了关于探测器的所有信息,包括几何形状、材料、对准、校准、结构和控制。从2000年底第一个功能实现给出的概念证明开始,探测器描述服务已经发展壮大,并已成为LHCb软件的主要组件之一,在所有应用程序中共享,包括模拟,重建,分析和可视化。我们在这里描述服务的完整功能实现。我们强调易于定制和扩展的检测器描述的用户,与条件数据库的无缝集成,以处理时间相关的数据和选择的XML作为一个持久化的后端LHCb检测器数据。我们展示了如何检测器描述可以共享,但仍然包含应用程序特定的数据,并保持在同一时间的几个级别的粒度。我们提出了几个外部工具,提供额外的价值探测器描述服务,如一个专用的,易于使用的XML编辑器和不同的几何检查器。最后,我们给出了提示,这个服务可以如何发展成为所有LHC实验之间的共同努力的一部分,其目的是在LCG项目的水平上定义共同的探测器描述工具。
2003-06-12 physics.ins-det
Tracking performance for long-lived particles at LHCb
LHCb实验致力于研究$c-$和$b-$强子衰变,包括长寿命粒子如$K_s$和奇异重子($Λ^0$、$Ξ^-$等.. ).这类粒子很难被LHCb跟踪系统重建,因为它们在第一个跟踪器中逃脱了检测。本文提出了一种新的方法来评价不同的长寿命粒子跟踪算法的性能。特别强调的是,粒子只击中新的LHCb升级探测器的跟踪系统的一部分。
2019-10-14 hep-ex physics.ins-det
Testbeam studies of pre-prototype silicon strip sensors for the LHCb UT upgrade project
LHCb实验正准备在2018-2019年进行重大升级。升级的关键组件之一是位于实验分析磁体上游的新硅跟踪器。上游跟踪器(UT)将由硅条探测器的四个平面组成,每个平面覆盖约2 m $^2$的面积。这些探测器的一个重要考虑因素是它们在暴露于大辐射剂量后的性能。在这篇文章中,我们提出了预原型的n-in-p和p-in-n传感器,已被照射的能量密度高达$4.0\times10^{14}$ $n_{\rm eq}$ cm $^{-2}$的测试束结果。
2015-11-05 hep-ex physics.ins-det
CLIC Detector Main Solenoid Design & Status Report
CLIC探测器概念的磁体系统由中央螺线管与两个前向防干扰和其操作所需的辅助系统组成,包括所谓的推拉方案,允许快速交换束线上的两个探测器。下文概述了探测器主探测器的设计参数。
2012-01-30 hep-ex physics.ins-det
Status of the Forward Tracker Detector of ILD
概述了西班牙网络的当前活动和长期研发计划,为未来直线加速器设计和建造ILD的前向跟踪探测器(FTD)系统
2014-03-23 hep-ex physics.ins-det
Photodetectors and front-end electronics for the LHCb RICH upgrade
LHCb实验的RICH探测器提供了在CERN的LHC中高能质子-质子碰撞产生的强子在宽动量范围(2至100 GeV/c)的识别。切伦科夫光被收集在对单光子敏感的光子探测器平面上。RICH将升级(2019年),以40 MHz的速率读取每个束流交叉。当前的混合光子探测器(HPD)将被多阳极光电倍增管(Hamamatsu R11265和H12699 MaPMT的定制)取代。这8个$\times$ 8像素器件由于其小像素尺寸、高增益、可忽略的暗计数率($\sim$ 50 Hz/cm $^2$)和适度的串扰而满足实验要求。几个管的测量性能的报告,连同他们的长期稳定性。采用0.35 $μ$ m CMOS AMS工艺设计了一种新型的8通道MaPMT读出前端芯片,命名为MAPIO。该芯片工作在二进制模式下,并结合了低功耗(\hbox{$\sim$1 mW/Ch}),宽带宽(基线恢复在$\leq$ 25 ns)和辐射硬度。12位数字寄存器允许优化每个通道的动态范围和阈值电平,并提供现场校准工具。的设计选择和表征的电子。
2016-11-01 hep-ex physics.ins-det
The LHCb Vertex Detector Upgrade
大型强子对撞机将为探索电弱对称性破缺的质量尺度提供机会。因此,我们希望能够发现物理学在标准模型之外的直接表现,这将提出新的问题,这些问题可能会通过对美丽和魅力衰减的精确测量来阐明。LHCb实验准备在LHC启动后立即实施这一雄心勃勃的计划。将其物理灵敏度提高至少一个数量级对于完成这项研究至关重要,因为新的物理效应可能是微妙的。一个新的顶点检测器是这个项目的关键元素。重要的要求是高达约10 $^{16} n_{eq} {\rm cm}^{-2}$的通量的辐射电阻,以及能够在40 MHz下与射束相互作用同步地将其事件信息传递到后端接收器板的前端电子设备。
2009-03-09 physics.ins-det
Performance of the LHCb RICH detector at the LHC
自2009年底以来,LHCb实验一直在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)上获取数据。其关键探测器组件之一是环形成像切伦科夫(Ring-Imaging Cherenkov,RICH)系统。这提供了带电粒子识别在一个很宽的动量范围内,从2-100 GeV/c。介绍了RICH系统的操作控制软件和在线监测。粒子识别性能,测量使用数据从大型强子对撞机。实现了强子粒子类型(π介子、K介子和质子)的良好分离。
2013-09-17 hep-ex physics.ins-det
Generative Adversarial Networks for LHCb Fast Simulation
National Research University Higher School of Economics(国立研究型大学高等经济学院)
LHCb是欧洲核子研究中心大型强子对撞机上运行的主要实验之一。物理程序的丰富性和LHCb测量精度的提高导致需要更大的模拟样本。当升级后的LHCb探测器开始在LHC运行3中收集数据时,这种需求将进一步增加。考虑到为今后几年制作蒙特卡罗模拟事件所承诺的计算资源,必须使用快速模拟技术来应付预期的数据集规模。在LHCb生成模型,这是现在广泛用于计算机视觉和图像处理正在研究,以加速在量热计和切伦科夫探测器的高级别响应的簇射的产生。我们证明,这种方法提供了高保真度的结果,随着显着的速度增加,并讨论这些结果可能的含义。我们还提出了一种实现该算法到LHCb模拟软件和验证测试。
2020-03-21 cs.LG hep-ex physics.ins-det
Real-time monitoring of LHCb interaction region with a fast trackless methodology
本文提出基于 FPGA 簇查找器和可编程击中计数器的无径迹实时方法,利用 LHCb 每秒 $10^{11}$ 个击中数据,以微米精度和毫秒粒度监测束流重叠区及探测器位置。
2025-03-13 hep-ex physics.ins-det
Novel photon timing techniques applied to the LHCb RICH upgrade programme
LHCb的环形成像切伦科夫(RICH)探测器具有优于10 ps的固有时间分辨率,这是由于即时切伦科夫辐射和聚焦镜光学。虽然迄今为止在实验中只使用了空间信息,但增加光子时间信息是未来RICH升级计划的基石之一。新的定时技术提供了一个强大的工具,背景抑制和粒子ID性能的改善。在这里,发展实现快速定时在前端电子。
2022-10-27 hep-ex physics.ins-det
Status and prospects for BESIII
本文介绍了北京正负电子对撞机(BEPC Ⅱ)的现状和展望,BEPC Ⅱ的状态良好,最近达到了最高亮度7.08* 10^32 cm ^-2 s ^-1。自2009年以来,BESIII探测器一直稳定运行。其子探测器的升级计划已经提出,升级正在进行中。主要的升级来自漂移室和飞行时间计数器。其他子探测器状态良好,无需升级。考虑到BESIII探测器的现状和升级计划,预计BESIII能够工作8到10年。
2013-12-01 hep-ex physics.ins-det
The readout supervisor firmware for controlling the upgraded LHCb detector and readout system
2019年,CERN的LHCb实验将进行重大升级,其探测器电子设备和整个读出系统将被更换。目标是在40 MHz的LHC全频率下读出所有事件,达到约40 Tb/s的总数据速率。在这种情况下,开发了一种新的定时,触发和读出控制系统:其主要任务是集中分配时钟,定时信息并同步读出系统中的所有元素:从最后的前端ASIC到要存储的事件的构建。定时和读出控制系统的核心是一个VHDL固件核心,该固件核心现已完成,目前正在升级的子探测器的测试台和测试梁中使用,用于其初始调试阶段。这样的固件核心能够生成所有必要的过程以保持所有读出元件与LHC聚束交叉的同步,并且它能够生成用于校准或测试目的的异步命令。它还能够通过使用通用和完全可配置的方法来适应特定的配方以处理不同的运行条件。在本文中,这样的固件背后的哲学和实施进行了详细描述,提出特别强调的实时逻辑过程,以满足升级LHCb探测器的同步和读出控制的要求。
2018-06-25 physics.ins-det