Triple-GEM detectors for the Phase-2 upgrade of the CMS muon spectrometer
本文介绍 CMS 缪子谱仪 Phase-2 升级中 GE1/1、GE2/1 和 ME0 三个 triple-GEM 探测器站的调试、性能验证及部署进展。
2023-12-07 hep-ex physics.ins-det
The CMS muon system in Run2: preparation, status and first results
CMS μ子系统在LHC Run-1数据中获得的许多物理结果中发挥了关键作用。在长周期（2013-2014年）期间，对μ子探测器和L1 μ子触发器进行了重大升级。在并行的μ子重建和识别的算法已被改进的高级触发器和离线重建。将介绍对数据和蒙特卡罗模拟进行的研究结果，重点是改进，旨在确保在Run-2的高光度阶段期间预期的堆积事件和聚束间距的多重性条件下的优异性能。LHC Run-2的早期μ子性能结果将被显示。
2015-10-19 hep-ex physics.ins-det
Performance of the CMS muon trigger system in proton-proton collisions at $\sqrt{s} =$ 13 TeV
CMS实验的μ子触发系统使用硬件和软件的组合来识别包含μ子的事件。在运行2期间（涵盖2015-2018年），LHC实现了高达2 $\times$ 10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的瞬时亮度，同时以$\sqrt{s} =$ 13 TeV进行质子-质子碰撞。CMS实验的触发系统的挑战是将记录的事件速率从约40 MHz降低到约1 kHz。自运行1结束以来，在整个运行2数据采集期间，通过改进的μ子重建和识别算法，对μ子触发系统进行了重大改进，这对CMS物理程序的成功至关重要。新算法在整个数据采集期间保持对μ子触发的接受率相同或甚至更低，尽管在每个LHC束流交叉中额外的质子-质子相互作用的数量不断增加。本文描述了2015年和2016年使用的算法及其在2017年和2018年的改进。测量的CMS μ子触发器的性能为这个数据采集期间，包括效率，横向动量分辨率，触发率，和选定的μ子样品的纯度。本文重点讨论了CMS使用的具有最低可持续横向动量阈值的单μ子和双μ子触发器。的效率是测量在横向动量范围从8到几百GeV。
2021-07-04 hep-ex physics.ins-det
CMS RPC muon detector performance with 2010-2012 LHC data
大型强子对撞机（LHC）紧凑型μ子螺线管（CMS）实验的μ子谱仪采用了由筒体中的电阻板室和漂移管以及端盖区的RPC和阴极剥离室组成的冗余系统。在本文中，RPC系统的操作和性能在前三年的LHC活动将报告。RPC性能的稳定性，如效率，集群大小和噪音，将报告。最后，RPC系统上的辐射背景水平已被测量为LHC光度的函数。外推到LHC和高亮度LHC条件也进行了讨论。
2014-06-29 hep-ex physics.ins-det
Potential Impact of a New GEM-based Detector on CMS Triggering
随着LHC瞬时亮度的增加，保持有效的触发和避免死时间将变得特别具有挑战性。由于许多物理学研究的灵敏度主要取决于维持相对较低的μ子动量阈值的能力，因此识别触发的潜在改进尤为重要。在现有的CMS μ子系统中增加一个新的μ子探测器，可以大大提高μ子触发的性能。新探测器和现有阴极条室系统的集成可以提高μ子触发动量分辨率，这是由于增加了用于测量μ子弯曲角的杠杆臂。
2013-10-08 hep-ex physics.ins-det
CMS Muon Drift Tubes HL-LHC Slice Test
CMS漂移管（DT）室的电子设备需要在长周期3期间更换，以适应高亮度LHC（HL-LHC）数据采集条件。HL-LHC电子设备的第一个DT原型，探测器板（OVDT），已经安装在60个扇区中的一个扇区的DT室中，并集成到中央数据采集和触发系统中。来自腔室的信号被分离并到达传统和第二阶段演示器链，这将使它们能够在LHC碰撞期间并行运行。
2021-10-20 hep-ex physics.ins-det
Performance of CMS muon reconstruction in pp collision events at sqrt(s) = 7 TeV
使用2010年LHC在sqrt（s）= 7 TeV的pp碰撞中收集的40个逆皮电子的数据，研究了CMS中μ子重建、识别和触发的性能。一些基准集的选择标准，涵盖了广泛的物理分析的需要进行了审查。对于所有考虑的选择，在CMS μ子系统覆盖的整个赝快度区域内，重建和识别横动量pT大于几个GeV的μ子的效率超过95%，abs（eta）< 2.4，而将强子误认为μ子的概率远低于1%。在pT高于几个GeV的情况下，在整个eta范围内触发单个μ子的效率高于90%，并且通常基本上更好。整体动量尺度测量的精度为0.2%的μ子从Z衰变。的横向动量分辨率从1%到6%不等，取决于赝快μ子与pT低于100 GeV，使用宇宙射线，它被证明是优于10%的中心区域的pT = 1 TeV。观测到的所有量的分布很好地再现了蒙特卡罗模拟。
2013-03-20 hep-ex physics.ins-det
Drift velocity and pressure monitoring of the CMS muon drift chambers
CMS μ子室漂移管中的漂移速度是μ子径迹重建和触发的关键参数。需要对其进行精确监测，以检测其与标称值的任何偏差。绝对压强的变化、气体混合物的变化或腔室气体被空气污染都会影响漂移速度。此外，温度和磁场影响其值。第一个数据，采取了专用的速度漂移室（VDC）建成的亚琛工业大学IIIA。另一个需要监测的重要参数是μ子漂移管腔室内部的压力。压差不得超过一定值，并且绝对压强必须保持略高于环境压强，以防止在泄漏的情况下空气进入μ子漂移管室。最新的漂移速度监测结果进行了讨论。
2011-07-02 hep-ex physics.ins-det
Performance of prototype GE1/1 chambers for the CMS muon spectrometer upgrade
大型强子对撞机（HL-LHC）的高亮度阶段将导致比LHC运行第一阶段测量的粒子背景高十倍。为了充分利用HL-LHC期间高要求的操作条件，紧凑型μ子螺线管（CMS）合作将使用气体电子倍增器（GEM）探测器技术。该技术将被集成到CMS的前向μ子光谱仪的最内部区域，作为称为GE 11的附加μ子站。这个辅助站的主要目的是帮助μ子重建和控制伪快度区$1.6 <|η|<2.2$中的1级μ子触发率。新站将包含被称为GE 11室的椭圆形GEM探测器。这些腔室的设计已经完成，并在2019年开始的长周期第二阶段（LS-2）期间进行安装。几个全尺寸的原型在CERN的各种测试束中成功地建造和运行。我们描述的性能测量，如增益，效率和时间分辨率的这些原型室，经过多年的研发，并总结了它们的行为在不同的气体成分作为施加电压的函数。
2020-06-07 hep-ex physics.ins-det
CMS reconstruction improvement for the muon tracking by the RPC chambers
利用2011年LHC在sqrt（s）= 7 TeV质子-质子碰撞中收集的μ子样品，研究了电阻板室（RPC）对CMS中μ子重构的贡献.μ子重建是使用全硅内跟踪器和多达四个站的气体电离μ子探测器。漂移管和阴极剥离室分别检测桶和端盖区域的μ子，并由RPC系统补充。用蒙特卡罗模拟较好地再现了横动量pT大于20 GeV/c的Z衰变μ子穿过RPC后的重建击中分布。从J/psi和Z事件的样本，μ子的效率与不包括RPC击中的μ子径迹重建的测量和比较与模拟。使用RPC信息的轨道重建提高了约3%的离线重建效率的μ子在该地区的pT超过7 GeV/c，与模拟吻合良好。
2012-12-06 hep-ex physics.ins-det
Techniques for mass production of large-sized GEM foil by the Korean CMS group for CMS phase-2 upgrade
韩国CMS小组为CMS二期升级开发了大规模生产大尺寸GEM箔的技术，采用双掩模和低毒性湿法蚀刻，并优化了焊接工艺以提高生产效率。
2023-09-28 physics.ins-det
Construction of the first full-size GEM-based prototype for the CMS high-$η$ muon system
鉴于前向CMS μ子探测器系统的可能扩展和未来LHC光度升级，微图案气体探测器（MPGD）是一种有吸引力的技术。它们可以同时提供精确的跟踪和快速的触发信息，以及足够精细的分割，以应对LHC高eta区域的高粒子率及其未来的升级。我们报告的设计和建设的CMS端盖系统，最大的三重创业板探测器建成一个全尺寸的原型。我们提出的检测器的几何形状的3D建模的细节，读出带和电子设备的实施，和检测器组装程序。
2010-12-09 hep-ex physics.ins-det
The performance of the CMS muon detector in proton-proton collisions at sqrt(s) = 7 TeV at the LHC
CMS μ子探测器的所有子系统的性能进行了研究，通过使用在2010年在LHC收集的sqrt（s）= 7 TeV的质子-质子碰撞数据的样本，对应于约40个倒数picobarns的积分亮度。漂移管（DT）、阴极剥离室（CSC）和电阻板室（RPC）系统的主要工作参数的实测分布符合设计要求。每个腔室的空间分辨率在DT中为80-120微米，在CSC中为40-150微米，在RPC中为0.8-1.2厘米。对于所有3个系统，每个腔室可实现的时间分辨率为3 ns或更好。用于重建源自穿过μ子室的μ子的命中和轨道段的效率在95- 98%的范围内。CSC和DT系统以超过96%的效率为CMS触发器提供μ子轨道段，并在超过99.5%的此类事件中识别出正确的触发聚束交叉。通过对μ子系统的蒙特卡罗模拟，很好地再现了测量的性能，直到单个通道响应的水平。结果证实了μ子系统的高效率，对硬件故障的设计的鲁棒性，其有效性的歧视的背景。
2014-03-11 hep-ex physics.ins-det
Background in the CMS muon detectors: simulation and measurements with pp collision data
LHC的CMS μ子系统是由不同的探测器技术建造的。在LHC运行-2期间，测量不同μ子探测器的背景命中率对于评估腔室及其机载电子设备的寿命以及HL-LHC系统的预期性能至关重要。此外，使用模拟对背景进行准确建模也至关重要，因为对第二阶段升级的预期辐射背景的估计只能依靠安装新探测器的区域的蒙特卡洛预测。目前的理解与收集的数据在大型强子对撞机运行-2，以及在欧洲核子研究中心的高强度伽马辐照设施，GIF++，测量的背景进行了讨论，连同工作，以提高精度的背景建模在Fluka和GEANT 4模拟。
2020-02-20 hep-ex physics.ins-det
Performance of the Gas Gain Monitoring system of the CMS RPC muon detector and effective working point fine tuning
紧凑型μ子螺线管（CMS）实验中电阻板室（RPC）μ子探测器的气体增益监测（GGM）系统可快速准确地确定闭环再循环系统中气体混合物变化引起的工作点条件的稳定性。2011年，GGM开始使用反馈算法来控制施加的电压，以保持GGM响应对环境温度和大气压力变化不敏感。最近的结果上使用的反馈方法和替代算法。
2012-09-18 hep-ex physics.ins-det
Muon identification using multivariate techniques in the CMS experiment in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV
本研究基于CMS实验2018年13 TeV、59.7 fb⁻¹数据，开发两种多变量μ子鉴别算法，以提升横动量大于10 GeV的瞬发孤立μ子鉴别并抑制重味衰变污染。
2024-03-02 hep-ex physics.ins-det
Performance of Muon-Based Triggers at the CMS High Level Trigger
CERN LHC探测器的触发系统在决定实验的物理能力方面起着至关重要的作用。需要将事件率降低几个数量级，以达到与探测器读出、离线存储和分析能力兼容的值。CMS实验设计了一个两级触发系统：1级（L1）触发器，在定制设计的电子设备上实现，和高级别触发器（HLT），CMS重建和分析软件的精简版本在计算机农场上运行。在这里，我们将介绍在运行I数据采集期间使用的主要μ子触发器的设计和性能。我们将展示这些触发因素如何对2012年的物理结果做出贡献。然后，我们将提出预期的改进，以应对运行II数据采集的挑战。我们将讨论在L1和在HLT重建的各个阶段所做的改进，从局部漂移管和阴极条室重建，到L2 μ子轨道，再到最终的L3 μ子。
2014-09-17 hep-ex physics.ins-det
Radiation Testing of Electronics for the CMS Endcap Muon System
欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）粒子加速器的紧凑型μ子螺线管（CMS）实验的数据读出和触发系统中使用的电子设备暴露在高辐射水平下。这种辐射可能会对电子电路造成永久性损坏，以及暂时性影响，如单粒子翻转引起的数据损坏。一旦高亮度LHC（HL-LHC）加速器升级完成，它的瞬时亮度将是LHC的五倍，从而可以检测到罕见的物理过程，新粒子和相互作用。已经进行了测试，以确定辐射对用于端盖μ子电子项目的电子部件的影响，该项目目前正在设计用于2013年在CMS实验中安装。在这些测试期间，测试板上的数字元件在用55 MeV质子辐照的同时以主动数据读出操作。在反应堆测试中，组件暴露于HL-LHC预期的30年当量中子辐射水平。μ子系统的最高总电离剂量（TID）预计在CMS探测器的最内部，十年内为8900拉德。我们的研究结果表明，为新电子产品选择的商用现货（COTS）组件将在CMS辐射环境中可靠运行。
2012-08-20 hep-ex physics.ins-det
The CMS RPC Detector Performance and Stability during LHC RUN-2
CMS实验位于欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC），有一个由三种不同的气体探测器技术组成的冗余μ子系统：阴极条室（在前部区域），漂移管（在中部区域）和电阻板室（中部和前部区域）。所有这三个都用于μ子重建和触发。CMS RPC系统赋予μ子触发器鲁棒性和冗余性。RPC系统的操作在具有挑战性的背景和堆积条件下的LHC环境。RPC系统为所有μ子径迹探测器提供信息，从而有助于μ子触发和重建。总结了2016年和2017年数据采集期间13 TeV质子质子碰撞获得的探测器性能结果。系统的稳定性的效率和集群大小随时间和增加的瞬时光度。高亮度LHC（HL-LHC）阶段的预期性能的数据驱动的预测已被报道。
2018-08-30 hep-ex physics.ins-det
Commissioning and Performance of the CMS Silicon Strip Tracker with Cosmic Ray Muons
在2008年秋季期间，在CMS超导螺线管产生的3.8 T磁场的存在下，硅条跟踪器在全面测试中与完整的CMS实验一起操作。宇宙射线μ子在μ子室中被检测到，并用于触发所有CMS子探测器的读出。在追踪器中收集了大约1500万个带有μ子的事件。命中和航迹重建的效率被测量为高于99%，并且与来自蒙特卡罗模拟的预期一致。本文详细介绍了宇宙射线μ子硅带跟踪器的调试和性能。
2010-01-05 physics.ins-det
Alignment of the CMS Muon System with Cosmic-Ray and Beam-Halo Muons
CMS的μ子系统已经使用2008年收集的宇宙射线μ子和2008年LHC循环束测试的束晕μ子进行了校准。在对准之后，对于相同筒室中的超层的相对位置，最灵敏的坐标的分辨率为80微米，并且对于相同环结构中的端盖室的相对位置，最灵敏的坐标的分辨率为270微米。中心桶腔相对于跟踪器的位置的分辨率在两个极端估计值之间，200和700微米，由两项补充研究提供。通过微小的修改，可以使用来自LHC碰撞的μ子来应用对齐程序，从而导致额外的显着改进。
2010-02-08 physics.ins-det
The CMS ME0 Upgrade: Enhancing Forward Muon Reconstruction at the HL-LHC
Panjab University（潘杰普大学）
CMS ME0升级通过六层站扩展伪横坐标覆盖范围，提升HL-LHC前方缪子重建的灵敏度和精度。
2026-03-04 hep-ex physics.ins-det
Development of a GEM based detector for the CBM Muon Chamber (MUCH)
利用宇宙线μ子系统地研究了三重GEM探测器的特性。最小电离粒子（MIP）光谱已采取不同的GEM电压设置。测量了GEM探测器对宇宙线的探测效率。在GEM的高速率操作下，保护电阻的值影响增益和稳定性。这个特性已经通过改变保护电阻的速率和值进行了研究。该测量已经使用X射线发生器和Fe 55源两者进行。采用X射线发生器和Fe ~（55）源研究了GEM基探测器的老化和长期稳定性。使用8 keV Cu X射线发生器对GEM模块进行老化研究，以验证GEM探测器在较长时间内的稳定性和完整性。探测器上的累积电荷是根据X射线的速率和探测器的平均增益计算的。本文介绍了测量的细节和结果。
2013-10-03 hep-ex physics.ins-det
A GEM Detector System for an Upgrade of the High-eta Muon Endcap Stations GE1/1 + ME1/1 in CMS
基于CMS升级研发建议RD10.02，我们描述了CMS的LS 2 GEM项目的动机和主要特点，并建议在CMS的前向μ子系统中增加一个完整的GE 1/12探测器站，包括气体电子倍增器（GEM）室。目前现有的前向μ介子探测器的局限性时，在越来越高的光度预期LS 1后的操作，随后由一个GE 1/1站实现的预期性能改进的简要说明。第二部分介绍了探测器系统，然后概述了电子和相关服务，包括讨论项目的时间表和成本。介绍了在LS 1上安装前体演示器的计划。本提案旨在作为详细文件CMS-IN-2012-023的简明后续文件。如果获得批准，随后应提交详细的技术设计报告。
2012-11-30 physics.ins-det
High rate, fast timing Glass RPC for the high $η$ CMS muon detectors
HL-LHC阶段的目的是将LHC实验收集的数据量增加一个数量级。为了在合理的时间尺度内实现这一目标，瞬时光度也将增加一个数量级，高达$6 \cdot 10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。前向μ介子谱仪（$|η| > 1.6$）的区域没有配备RPC站。预期颗粒率增加至2 kHz/cm $^2$（包括安全系数3）促使RPC室的安装，以保证与现有CSC室的冗余。CMS的实际RPC技术不能支持预期的背景水平。新一代玻璃RPC（GRPC）采用低电阻率玻璃（LR），建议至少装备两个最远的CMS的四个高η μ子站。介绍了小尺寸样机的设计及其在高速粒子流下的性能研究。
2016-06-03 hep-ex physics.ins-det
Layout and Assembly Technique of the GEM Chambers for the Upgrade of the CMS First Muon Endcap Station
CMS最近选择了Triple-GEM探测器技术作为其前向μ子探测器系统升级的一部分，因为GEM探测器在大型强子对撞机（HL-LHC）未来高亮度阶段预期的高辐射环境中提供稳定的操作。在第一步中，GEM腔室（探测器）将安装在$1.6<\left|η\right|<2.2$伪快度区最里面的μ子端盖站，主要是为了控制第二次LHC长周期运行后的1级μ子触发率。这些新的腔室将为$η$ -区域中的μ子系统增加冗余，在该区域中，背景速率高，并且由于CMS磁场而导致的μ子轨迹的弯曲小。已经开发了一种用于这种腔室的新型构造技术，其中箔安装到单个堆叠上，然后均匀地机械拉伸，避免在活性气体体积内使用间隔物和胶水。我们描述了这种GEM腔室的布局，拉伸机制和整体组装技术。
2018-12-11 physics.ins-det
Aligning the CMS Muon Chambers with the Muon Alignment System during an Extended Cosmic Ray Run
用于CMS探测器的μ子谱仪的对准系统包括三个独立的光学和模拟位置传感器子系统。它使μ子腔室相互对齐，并与中央硅跟踪器对齐。2008年，在一次延长的宇宙射线运行期间，系统开始在全磁场下调试。该系统成功地跟踪了μ子探测器在磁力作用下高达18毫米的移动和几毫弧度的旋转。根据坐标系和子系统的不同，系统的腔体对准精度分别达到140-350 μ m和30-200微弧度，接近实验的精度要求。根据与独立摄影测量的比较，绝对位置的系统误差估计为340-590微米。
2010-01-15 physics.ins-det
Performance of the CMS Level-1 Trigger during Commissioning with Cosmic Ray Muons
CMS Level-1触发器在2008年数据采集运行期间用于选择宇宙射线μ子和LHC束事件，并估计探测器噪声水平。本文介绍了所使用的触发组件，执行的算法，和触发同步。使用扩展的宇宙射线运行的数据，μ子，电子/光子，喷流触发器已被验证，并评估其性能。发现有效性高，分辨率良好，速率符合预期。
2010-03-01 physics.ins-det
Construction and Performance of Large-Area Triple-GEM Prototypes for Future Upgrades of the CMS Forward Muon System
目前，CERN LHC CMS探测器的前向RPC μ子系统的一部分在高η区仍然没有仪器。一项国际合作正在研究覆盖1.6 <|η| < 2.4区域的μ子端盖与大面积的三重GEM探测器。鉴于其良好的空间分辨率，高速率能力和辐射硬度，这些微图案气体探测器是一个有吸引力的选择，同时提高μ子跟踪和触发能力，在未来升级的CMS探测器。将对这一可行性研究进行概述。将描述小型（10个\times 10 cm 2）和全尺寸梯形（1个\times 0.5 m2）三重GEM原型的设计和构造。在探测器组装期间，测试了用于拉伸GEM箔的不同技术。将显示小型和大型原型的X射线测量结果和CERN SPS的测试光束活动结果。初步模拟研究的预期μ子重建和触发性能的建议升级μ子系统将报告。
2011-11-30 hep-ex physics.ins-det
Performance of CMS Muon Reconstruction in Cosmic-Ray Events
使用2008年记录的宇宙射线μ子的大数据样本评估CMS中μ子重建的性能。各种高层次的触发，识别和重建算法的效果已被测量的μ子动量的范围很广，并被发现与预期的蒙特卡罗模拟。在10 GeV/c时，穿过探测器桶形部分的μ子的相对动量分辨率优于1%，在500 GeV/c时约为8%，后者仅比理想对准条件下的预期差2倍。μ子电荷错配的范围从10 GeV/c时小于0.01%到500 GeV/c时约1%。
2010-01-29 physics.ins-det
Electronics integration for the GE2/1 and ME0 GEM detector systems for the CMS Phase-2 Muon System Upgrade
大型强子对撞机目前正在进行高亮度升级，这将使瞬时亮度增加约五倍。因此，紧凑型μ子螺线管实验正在升级其μ子光谱仪，以应对前向区μ子通量的增加。最近进入批量生产阶段的GE 2/1三重气体电子倍增器探测器和处于后期原型制作阶段的ME 0三重GEM探测器系统正在进行电子集成。这些会议记录简要讨论了GE 2/1和ME 0探测器系统的前端电子设备，电子集成测试过程，以及CMS GEM协作组对这两个探测器系统的前端电子设备的未来计划。
2021-10-30 physics.ins-det
Fine Synchronization of the CMS Muon Drift-Tube Local Trigger using Cosmic Rays
CMS实验在桶μ子触发器中使用自触发漂移管阵列来执行正确的聚束交叉的识别。只有在触发器链正确同步时，标识才是唯一的。在本文中，在一个扩展的宇宙线运行期间进行的同步描述和结果的报告。宇宙射线μ子的随机到达时间允许几个同步方面进行研究，并开发一种简单的方法，用于LHC漂移管本地触发器的精细同步。
2010-01-12 physics.ins-det
RE3/1 and RE4/1 RPC chambers integration in the inner region of the forward muon spectrometer in the CMS experiment
紧凑型μ子螺线管（CMS）μ子系统的高赝快度（$η$）区域仅由阴极条室覆盖，并且缺乏冗余覆盖，尽管事实上，这是一个具有挑战性的区域μ子在背景和动量分辨率方面。在2022年和2023年的年度年终技术停止期间，将增加两层新的改进电阻板室（iRPC），RE 3/1和RE 4/1，这将完全覆盖端盖中的$1.8 < |η| < 2.4$区域。因此，额外的新腔室将导致在μ子系统内背景最高且磁场最低的困难区域中提高触发和离线重建的效率。扩展的RPC系统将提高μ子触发器的性能和鲁棒性。iRPC腔室的最终设计以及将其集成并安装在CMS μ子系统中的概念已经完成。在本报告中，将介绍在高$|η|$区域CMS μ子系统中实施和安装新iRPC探测器的主要结果。
2019-05-19 physics.ins-det
Test beam results of the GE1/1 prototype for a future upgrade of the CMS high-$η$ muon system
气体电子倍增器（GEM）是一种有趣的技术，正在考虑用于未来CMS μ子系统的前向区域的升级，特别是在$1.6<| η|<2.4$端盖区域。通过足够精细的分割，GEM可以提供精确的跟踪以及快速的触发信息。主要目标是为改进CMS μ子触发器做出贡献。大面积GEM探测器的构建无论从技术还是生产方面都具有挑战性。鉴于CMS的升级，我们设计并建造了最大的全尺寸Triple-GEM μ子探测器，该探测器能够满足高亮度LHC恶劣环境的严格要求。在2010年和2011年CERN SPS的几次测试束活动期间进行了测量。研究的主要问题是效率，空间分辨率和定时性能与不同的电极间间隙配置和气体混合物。在本文中，将讨论在梁测试的原型的性能的结果。
2011-11-30 hep-ex physics.ins-det
Measurement of spark probability of GEM detector for CBM muon chamber (MUCH)
研究了三重GEM探测器装置在高能簇射环境中的稳定性。为此，在淋浴环境中的火花概率相比，在π介子束的火花概率。
2015-03-31 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Production and validation of industrially produced large-sized GEM foils for the Phase-2 upgrade of the CMS muon spectrometer
针对 CMS HL-LHC 升级对大面积 GEM 箔片的需求，KCMS 联合体采用双掩模刻蚀技术实现约 0.6 m² 箔片量产，并通过结构、增益、均匀性、放电及老化等验证。
2023-09-28 physics.ins-det
Rate capability of large-area triple-GEM detectors and new foil design for the innermost station, ME0, of the CMS endcap muon system
为了将CMS μ子谱仪的接受范围扩展到区域2.4 $<|η|<$ 2.8，计划在CMS第2阶段升级中使用形成ME 0站的三个GEM室的堆栈。这些大面积微模式气体探测器必须在具有挑战性的环境中工作，预期背景粒子通量高达150 kHz/cm $^2$。与传统的非电阻性气体检测器不同，这种三重GEM检测器的速率能力不受空间电荷效应的限制，而是受由于流过电阻性保护电路（作为放电猝灭器引入）的雪崩感应电流引起的腔室电极上的电压降的限制。我们提出了一个大面积的三重GEM探测器的辐照研究与中等通量，以获得高的综合命中率。结果表明，下降高达40%的标称检测器气体增益，这将导致跟踪效率的严重损失。我们讨论了可能的缓解策略，导致一个新的设计的创业板箔电极分割在径向方向上，而不是“传统的”横向分割。新设计的优点包括跨不同扇区的均匀命中率、无需电压补偿的增益-损耗最小化以及检测器增益与背景通量形状的独立性。
2022-01-22 physics.ins-det
Performance of the CMS Hadron Calorimeter with Cosmic Ray Muons and LHC Beam Data
在枪管、端盖和前部区域的CMS强子量热仪已完全调试完毕。宇宙射线数据是在地面大厅和安装在地下数百米的实验大厅后，在有和没有磁场的情况下拍摄的。2008年9月，在LHC的几天束流期间也进行了各种测量。校准参数提取，并已检查的能量响应的HCAL确定从测试束数据。
2010-01-03 physics.ins-det
Commissioning and Performance of the CMS Pixel Tracker with Cosmic Ray Muons
紧凑型μ子螺线管实验的像素探测器由三个桶层和每个端盖的两个磁盘组成。该探测器于2008年夏季安装，进行了电荷注入调试，并在宇宙射线数据采集期间在3.8 T磁场中运行。本文报告的第一次运行经验，并提出了结果的像素跟踪器的性能，这被发现是符合本检测器的设计规格。在高动量μ子样品中测量的横向碰撞参量分辨率为18微米。
2010-02-02 physics.ins-det
CMS barrel Resistive Plate Chambers - tests and results
CMS实验将使用电阻板室（RPC）作为专用μ子触发探测器。CMS实验的桶μ子系统的前24个RPC已经组装和测试。简要介绍了用于测试的宇宙μ子望远镜。初步结果的室性能。
2003-08-30 physics.ins-det
Discriminating cosmic muon and x-ray based on rising time using GEM detector
气体电子倍增器（GEM）探测器是近十年来用于宇宙μ子散射层析成像和中子成像的探测器。研制了有效读出面积为10 cm × 10 cm的三重GEM器件，并进行了基于上升时间的宇宙μ子和X射线鉴别实验。利用55Fe射线源对GEM探测器的能量分辨率进行了测试，证明GEM探测器具有良好的性能。完整的信号周期的分析允许得到上升时间和脉冲高度。实验结果表明，通过适当的上升时间阈值，可以区分宇宙μ子和X射线。
2015-12-06 physics.ins-det
GEM Detectors for the CMS Endcap Muon System: status of three new detector stations
本文介绍CMS缪子系统三个GEM探测站的进展：GE1/1调试近完成、效率超95%，GE2/1将启动安装，ME0正开展研发，以适配HL-LHC高亮度下的缪子探测需求。
2023-05-03 hep-ex physics.ins-det
Beam Test Results for New Full-scale GEM Prototypes for a Future Upgrade of the CMS High-eta Muon System
CMS GEM合作正在考虑使用气体电子倍增器（GEMs）来升级CMS在1.5< |eta| <2.4端帽区域的前向μ子系统。GEM探测器可以提供精确的跟踪和快速的触发信息。它们将改善CMS μ子触发和μ子动量分辨率，并在高eta区域提供缺失的冗余。采用一种新的更快的建设和组装技术，我们建立了四个全尺寸的Triple-GEM μ子探测器的内环的第一个μ子端盖站。我们计划在2013/14年LHC第一次长时间关闭期间在CMS中安装这些或进一步改进的版本，以便继续测试。这些探测器旨在满足CMS在2018/19年第二次长时间LHC关闭后日益恶劣的环境中严格的速率和分辨率要求。新的原型在欧洲核子研究中心SPS的μ子/π介子束中进行了研究。我们讨论了我们的经验，构建新的全尺寸生产原型，并提出初步的性能结果，从梁测试。我们还测试了较小的Triple-GEM原型，其中在这些光束中具有2 mm间距的锯齿形读出条，并测量了73微米的空间分辨率。这种读出提供了一个潜在的减少通道数，因此电子成本为这个系统，同时保持高的空间分辨率。
2012-11-16 physics.ins-det
Investigation and Mitigation of Crosstalk in the Prototype ME0 GEM Detector for the Phase-2 Muon System Upgrade of the CMS Experiment
LHC正在进行高亮度升级，这将使瞬时亮度增加至少五倍，从而导致前方区域的μ子通量率更高，这将压倒CMS实验的当前触发系统。ME0是一种气体电子倍增器探测器，被提议用于第二阶段μ子系统升级，以帮助提高μ子接受能力并控制1级μ子触发率。为了降低高压放电的可能性，ME0设计了两侧分段的GEM箔。ME0的初始测试显示读出扇区之间存在大量串扰。在这里，我们调查，表征和量化的检测器中的串扰，并估计该室的性能，通过模拟的检测器死区时间，效率损失，和前端电子响应的结果，这种串扰。通过直接施加一个方波电压脉冲与脉冲发生器的检测器的读出条上产生的信号的串扰的结果进行了总结，并提出了各种缓解策略的功效。串扰是读出板上的读出条之间以及读出条与GEM 3底部之间的电容耦合的结果。串扰通常还遵循这样的模式，其中串扰的最大幅度在检测器中的相同方位角读出段内并且在最近的水平段中。使用旁路电容器和较大的HV段成功地降低了串扰：我们观察到先前经历从$(1.66\pm0.03)\%$到$(1.11\pm0.02)\%$的串扰的扇区中的串扰的最大降低，其中所有HV段并联连接在GEM 3的底部，具有HV低通滤波器和HV分压器。这些缓解策略稍微增加了更远的读出扇区中的串扰$\big(\hspace{-0.1cm}\lessapprox 0.4\%\big)$。
2021-02-05 hep-ex physics.ins-det
First results of CMS RPC performance at 13 TeV
大型强子对撞机（LHC）紧凑型μ子螺线管（CMS）实验的μ子谱仪配备了一个冗余系统，该系统由筒体中的电阻板室（RPC）和漂移管室（DT）、端盖区域的RPC和阴极条室（CSC）组成。在本文中，RPC系统的性能在2015年与LHC运行在13 TeV的第一个结果。RPC性能的稳定性，在效率，集群大小和噪声方面，报告。
2017-06-20 hep-ex physics.ins-det
Performance of CMS muon reconstruction from proton-proton to heavy ion collisions
该研究利用 CMS 在 pp、pPb 和 PbPb 碰撞中的数据，评估不同占据率下 μ子重建、鉴别、触发及动量性能，验证其高效率与稳定性。
2024-09-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Imaging of high-Z material for nuclear contraband detection with a minimal prototype of a Muon Tomography station based on GEM detectors
μ子层析成像技术是一种基于测量大气宇宙线μ子在物质中多次散射的方法，可用于探测货物或交通工具中高屏蔽的高Z放射性物质（U、Pu）。该技术利用宇宙射线μ子在物质中的偏转，对探测体积内的高Z材料进行断层成像。μ子断层摄影站（MTS）需要具有高空间分辨率的位置敏感探测器，以最佳跟踪入射和射出的宇宙射线μ子。微图案气体检测器（MPGD）技术，例如气体电子倍增器（GEM）检测器是该应用的优秀候选者。我们已经建立并运行了一个最小的MTS原型的基础上，30厘米\times 30厘米GEM探测器探测目标与各种Z值内的MTS体积。我们报告了第一次成功的检测和成像的中等Z和高Z目标的小体积（~0.03升）使用GEM为基础的μ子断层扫描。
2010-07-01 physics.ins-det
Performance of a Triple-GEM Demonstrator in $pp$ Collisions at the CMS Detector
在第二阶段高光度升级到大型强子对撞机（LHC）之后，碰撞率和背景率将显着增加，特别是在高$η$区域。为了改善μ子的跟踪和触发，紧凑型μ子螺线管（CMS）合作计划在CMS μ子端盖中安装三层气体电子倍增器（GEM）探测器。2017年期间，在CMS中安装了演示GEM探测器，以获得操作经验并对探测器性能进行初步调查。我们介绍了2018年在正常CMS和LHC操作期间原位进行的三重GEM探测器性能研究的结果。本文给出了在质子-质子碰撞中团簇的大小分布和重建高$p_T$ μ子的效率，以及在GEM探测器上产生碰撞的环境本底率的测量。
2021-09-22 hep-ex physics.ins-det
The CMS magnet test and cosmic challenge
CMS探测器正在建造中，即将在瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上运行。安装和调试在地面大厅进行。此后，从2006年底开始，探测器的所有主要重型元件，即圆盘和轮子，都被下放到实验洞穴中。CMS的超导磁体需要在下降之前进行测试，这提供了一个独特的机会来一起操作所有的子探测器和子系统，并将宇宙μ子的数据作为重要的调试测试。这被称为MTCC -磁铁测试和宇宙挑战。参与的系统包括Muon系统的60度扇区，包括气体探测器，如漂移管（DT），阴极条室（CSC）和电阻板室（RPC），都在桶和端盖中。跟踪系统包括硅条跟踪器的元件，以及电磁和强子量热计的部分，用于检测穿过的μ子的能量沉积。在这篇文章中，介绍了业务经验和吸取的教训。
2008-05-13 hep-ex physics.ins-det
A firmware oriented trigger algorithm for CMS Drift Tubes in HL-LHC
计划全面更换CMS（紧凑型μ子螺线管）探测器中现有的μ子触发系统，以在HL-LHC（高亮度大型强子对撞机）中预期的约$5-7.5\times10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的最大瞬时亮度下工作。在该计划中，为DT（漂移管）探测器设计的新的探测器上电子设备将以其最大的时间分辨率读出所有的腔室信息。一个新的触发系统，基于最高性能的FPGA，正在设计中，将能够提供精确的μ子重建和束流交叉识别。设计了一种易于移植到FPGA架构的算法来实现DT检测器的新触发原语信息。该算法从单线DT命中重建μ子段，由于单元中的漂移时间，该命中包含400 ns的时间不确定性。该算法提供了DT室可实现的最大分辨率，并使硬件系统更接近离线性能。模拟结果和新的电子测试台的第一次实施将显示。
2019-10-31 hep-ex physics.ins-det
Stand-alone Cosmic Muon Reconstruction Before Installation of the CMS Silicon Strip Tracker
2006年11月至2007年7月期间，CMS硅条跟踪器的子系统在跟踪器集成设施（TIF）集成并投入使用。作为试运行的一部分，在没有磁场的各种运行条件下记录了大量宇宙射线数据样本。由闪烁计数器探测到的宇宙射线被用来触发最后硅条探测器的15%的读出，记录了超过470万个事件。本文描述了宇宙轨道重建，并提出了从专门的分析轨道和命中重建的性能的结果。
2009-02-12 physics.ins-det
The upgrade of the CMS muon system for the High Luminosity LHC
本文介绍了为适配2029年启动的HL-LHC Phase-2运行，CMS缪子系统通过升级电子学、新增RPC与GEM探测站提升性能与覆盖范围的计划，及当前性能验证与量产进展。
2023-12-16 physics.ins-det
A 3-D Track-Finding Processor for the CMS Level-1 Muon Trigger
我们报告的设计和测试结果的原型处理器的CMS Level-1触发器，执行3-D的轨道重建和测量的数据记录的阴极条室的端盖μ子系统。跟踪算法是用C++编写的，使用我们开发的类库，便于自动转换为Verilog。该代码被合成到Xilinx Virtex-II系列现场可编程门阵列的固件中。第二代原型已经开发，目前正在测试中。它在60度方位角扇区中执行区域寻轨，并与40 MHz波束交叉频率同步接受3 GB/s的输入数据。寻轨算法的延迟预计为250 ns，包括传入轨道段的几何对准校正和基于CMS端盖中非均匀磁场中的μ子轨迹的最终动量分配。
2003-06-14 physics.ins-det
Detection and Imaging of High-Z Materials with a Muon Tomography Station Using GEM Detectors
基于大气宇宙线μ子多次散射测量的μ子层析成像是一种很有前途的探测和成像技术，用于探测和成像高屏蔽的高Z核材料，如浓缩铀。这种技术可以补充目前在国际边界和港口部署的标准辐射探测门户，这些门户对高度屏蔽的核材料不太敏感。我们使用$2\times 2 \times 2 mm^3$体素在3D中对小目标进行成像，该体素具有最小μ子断层扫描站原型，该原型使用气体电子倍增器（GEM）探测器在2D中读取μ子，x-y微带间距为400微米。通过初步的电子设备，GEM探测器在两个维度上都实现了130微米的空间分辨率。在下一个基于GEM的原型站中，我们计划探测约27升的有效体积。我们目前的第一个结果读出所有1536微带的$30 \times 30 cm^2$ GEM探测器的下一个μ子断层扫描原型与最终的前端电子和DAQ系统。这构成了RD 51合作最近专门为微图案气体探测器开发的可扩展读出系统（SRS）的第一个全尺寸实现。设计的SRS和第一性能结果时读出GEM探测器。
2010-11-16 physics.ins-det
