Design and performance of LED calibration system prototype for the lead tungstate crystal calorimeter
一个高稳定的监测系统的基础上,蓝色和红色发光二极管耦合到一个分配网络组成的光纤已经开发的电磁量能器,使用钨酸铅晶体读出与光电倍增管。我们报告的系统原型设计和实验室测试的结果。稳定性优于0.1%(r.m.s.)在一周的原型运行中实现了这一点。
2005-09-29 physics.ins-det
Development of a new high-speed data acquisition system prototype for SOI pixel detector using SiTCP-XG, a 10-gigabit Ethernet network processor
我们正在开发一种新的读出板与新一代的现场可编程门阵列(FPGA)和10千兆以太网,以提高现有的读出板的性能和可用性的基础上的1千兆以太网。在这个新的读出板中,实现了支持10千兆以太网的SiTCP-XG网络处理器。SiTCP是一种在FPGA上运行的网络处理器电路,SiTCP-XG是新开发的支持10千兆以太网的SiTCP版本。在开发新板之前,我们使用Xilinx FPGA评估板KC 705构建了一个原型系统来评估SiTCP-XG。该原型系统用SOI像素检测器进行了测试,SOI像素检测器在PhotonFactory(KEK)的同步加速器光束线处具有425,984(列832 X行512矩阵)像素和17 X 17 μ m的像素尺寸。这是该系统X射线成像的首次测试。结果表明,该系统传输速率稳定在682 Mbps(相当于100 fps的帧速率,受探测器工作参数限制),传输速率稳定在2.4 Gbps(相当于350 fps,受探测器性能限制的最大速率)。这些结果表明,SiTCP-XG系统具有足够的传输性能,以覆盖SOIPIX检测器的性能。
2022-07-09 hep-ex physics.ins-det
Design and Repeatability Assessment of an RF MEMS Switching Platform for Automated Microwave SOL Calibration
Department of Industrial, Electronic and Mechanical Engineering (DIIEM), Roma Tre University(罗马第三大学工业、电子和机械工程系)
研究用于自动微波SOL校准的射频微机电开关平台,基于Menlo Micro MM5230 SP4T开关及MM101控制电路,通过协方差矩阵评估校准反射系数重复性,测试表明其在校准反射系数色散和时间稳定性方面表现良好,适用于特定测量环境。
2026-07-09 physics.ins-det
Operation and Calibration of a Highly Granular Hadron Calorimeter with SiPM-on-Tile Read-out
目前,CALICE正在为未来的轻子对撞机实验开发安东强子量热计(AHCAL)。它是一种取样量热计,其活性材料为钢吸收板和塑料闪烁体砖的交替层。在片上SiPM设计中,片直接耦合到硅光电倍增器(SiPM)。前端电子器件集成到热量计的有源层中。根据直线加速器的束结构,它们通过快速功率循环来实现低功耗。在2017年和2018年,已经建造了一个新的大型原型,具有38个72x72 cm $^{2}$尺寸的活性层。每个有源层由四个读出板组成,每个读出板带有四个36通道SPIROC2E读出ASIC,每层有576个通道。原型设计用于大规模生产和组装技术:它使用半自动包裹在反射器箔中的注塑瓷砖,瓷砖和电子元件使用拾取和放置机器组装,所有探测器部件都在组装过程中进行了测试。具有约22,000个通道的原型在DESY委托,并在CERN SPS获取μ子,电子和π介子数据,以展示具有可扩展探测器设计的SiPM瓦上量热计概念的能力和大型原型的可靠操作。本会议记录概述了大型CALICE AHCAL技术原型的校准结果。
2020-04-01 physics.ins-det
Calibration System with Optical Fibers for Calorimeters at Future Linear Collider Experiments
我们报告的几个版本的校准和监测系统,致力于闪烁体瓦量热计内置的CALICE合作,并打算为未来的线性对撞机实验。而第一个,一个1立方米的模拟强子量能器原型,已经建立和测试束,第二个技术原型,目前正在开发中。这两个原型都是基于可单独读出的新光电探测器,硅光电倍增器(SiPM)的反射瓦。由于SiPM响应显示出对温度和偏置电压的强烈依赖性,并且由于像素数量有限,SiPM饱和,因此需要对其进行监测。监控系统必须具有足够的灵活性来执行多个不同的任务。SiPM的自校准特性可以用于使用低强度的LED光的增益监测。在测试光束操作过程中,所有SiPM的例行监测是用固定强度的光脉冲实现的。通过将光强度从零变化到饱和水平来交叉检查完整的SiPM响应函数。我们特别关注最后一个方面-高动态范围。
2012-01-27 physics.ins-det
The Narrow-beam Diffuser Subsystem of a Prototype Optical Calibration System for the Hyper-Kamiokande Detector
Hyper-Kamiokande中微子探测器将于2020年开始建造,接替Super-Kamiokande成为世界上最大的水切伦科夫探测器。Hyper-Kamiokande的集成光注入系统的研究和开发正在进行中,该系统将提供对光传感器响应和水透明度的现场监测。2018年夏天,形成该系统迭代的光学硬件安装在Super-Kamiokande。我们目前的窄光束扩散器的硬件和测试程序的细节,除了安装的光注入系统的简要总结。
2019-03-30 hep-ex physics.ins-det
Timing Performance of the CMS High Granularity Calorimeter Prototype
本研究针对CMS HGCAL原型开展定时性能评估,经多步校准后利用20-300GeV正电子束测试,得到单通道60ps、高能全簇射优于20ps的定时分辨率,为其在HL-LHC的应用提供支撑。
2023-12-22 physics.ins-det
A prototype liquid Argon Time Projection Chamber for the study of UV laser multi-photonic ionization
本文介绍了一个原型液体氩时间投影室(LAr TPC)的设计,实现和操作的检测器致力于开发一种新的在线监测和校准系统,利用紫外激光束。特别地,该系统旨在测量LAr中的初级电离的寿命,这又与LAr纯度水平相关。这种技术可以利用目前和下一代大质量LAr TPC的性能和校准的监测起着重要的作用。第一次测量的结果与一些考虑和展望。
2009-06-18 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
Development of FEB Configuration Test Board for ATLAS NSW Upgrade
针对ATLAS NSW(New Small Wheel)升级对新一代专用集成电路(ASIC)芯片及其配置系统的测试需求,开发了前端板(FEB)配置测试板。此外,设计了灵活的通信协议,对整个数据链路进行了验证。为原型FEB关键芯片的配置和数据读出以及最终的系统配置提供了技术参考。
2018-06-11 cs.AR physics.ins-det
Synchronisation and calibration of the 24-modules J-PET prototype with 300~mm axial field of view
在J-PET项目框架内进行的研究旨在开发具有成本效益的全身正电子发射断层成像扫描仪。作为从长条塑料切片构建全尺寸J-PET断层扫描仪的第一步,构建并测试了24条原型。该原型由轴向排列的检测模块组成,形成内径为360 mm的圆柱形诊断室,轴向视场为300 mm。由于塑料衰减器条的轴向排列,打开了用于全身PET扫描仪的低成本构造的前景,其具有小的光衰减,优越的定时特性,以及轴向视场的成本有效增加的可能性。所提出的原型包括专用的完全数字前端电子电路和无源数据采集系统,这需要开发新的校准方法,包括时间,阈值和增益同步。该系统和详细的校准方法,包括24模块的J-PET原型的第一个结果,并进行了讨论。所获得的符合分辨时间等于CRT = 490 $\pm$ 9 ps。该值可以转换为位置重建精度$σ(Δl) =$ 18 mm,其与位置无关。
2020-08-25 physics.ins-det physics.med-ph
Side-On transition radiation detector: a detector prototype for TeV energy scale calibration of calorimeters in space
跃迁辐射(TR)在高能物理中的粒子识别中起着重要的作用,它的特性提供了一种能量范围可达10 TeV的能量定标方法,这对于宇宙射线中的暗物质研究具有重要意义。在渡越辐射探测器(TRD)中,TR信号叠加到由入射带电粒子引起的电离能损失信号上。为了使TR信号以显著的方式从电离能损失的背景中脱颖而出,我们优化了辐射器和检测器。我们设计了一个新的原型的规则辐射器优化的最大TR光子产额,结合侧上TRD,这是应该提高TR的检测效率。我们在欧洲核子研究委员会(CERN)开始了一个测试束实验,并发现实验数据与模拟结果是一致的。
2020-04-02 astro-ph.IM physics.ins-det
An In-Situ Movable Calibration Source for Cryogenic Particle Detectors
一个原型装置能够移动放射性校准源到多个位置,在毫开尔文温度下使用修改后的商业步进电机。它是作为低温暗物质探测器的原位校准策略而开发的。通过在原型暗物质探测器的多个径向位置上扫描校准源获得的数据证明了其功能。结构,热负荷,和操作的设备进行了讨论,因为是检测器操作上的电机的效果。作为这样的设备的效用的一个例子,在SuperCDMS检测器的多个位置采取的样本数据集。
2020-04-29 hep-ex physics.ins-det
Low energy calibration in DUNE far detector prototypes
DUNE原型探测器利用天然$^{39}$Ar衰变进行低能量标定,通过分析宇宙线和束流数据提取标定因子与复合因子,验证了MeV尺度重建能力,支持DUNE低能量物理目标。
2025-05-23 hep-ex physics.ins-det
PCIe400 generic readout board qualification test
European Organization for Nuclear Research (CERN)(欧洲核子研究组织(CERN))
本文针对PCIe400通用读出板的高带宽接口和确定性时钟分布进行资格测试,以满足未来高能物理实验对200Tbps吞吐量的需求。
2026-04-14 physics.ins-det
Experience with the AHCAL Calibration System in the Test Beam
我们在这里提出我们的经验与校准系统的CALICE AHCAL原型在测试梁,并讨论SiPM响应曲线的表征。
2009-02-17 hep-ex physics.ins-det
Small-area Portable Resistive Plate Chambers for Muography
为简化偏远地区运输与安装,本文开发基于RPC的全便携式自主缪子望远镜,通过对比两个玻璃RPC原型并构建改进的双间隙RPC,展示了探测器性能、读出板比较及技术进展。
2023-11-19 hep-ex physics.ins-det
Geometry and optics calibration of WFCTA prototype telescopes using star light
大型高空空气簇射观测站项目是为了研究高能伽马射线天文学(40 GeV-1 PeV)和宇宙射线物理学(20 TeV-1 EeV)而提出的。作为LHAASO项目的一个组成部分,宽视场切伦科夫望远镜阵列将用于通过测量空气簇射产生的总切伦科夫光和簇射最大深度来研究宇宙线的能谱和成分。自2008年以来,两台原型望远镜一直在运行。每台望远镜的指向精度对初级粒子的方向重建至关重要。另一方面,初级能量重建依赖于相机上切伦科夫图像的形状和由于光电倍增管之间的不完美连接而未记录的光子。UV明亮的恒星被用作点状物体来校准指向和研究相机的光学特性,光斑大小和相机不敏感区域中未记录光子的分数。
2010-08-18 astro-ph.IM physics.ins-det
Calibration of an Irradiated Prototype for the EIC Zero-Degree Calorimeter
University of California, Riverside(加州大学河滨分校)
研究了在10^11 1 MeV n_eq/cm²等效辐照下零度calorimeter探测器的响应,展示了通过宇宙射线数据对通道进行逐通道校准的可行性,验证了系统在辐照下的性能。
2026-04-07 nucl-ex physics.ins-det
Design of a Time-to-Digital Converter ASIC and a mini-DAQ system for the Phase-2 Upgrade of the ATLAS Monitored Drift Tube detector
我们提出了第二个原型的时间-数字(TDC)ASIC的升级ATLAS卫星漂移管(MDT)探测器的高亮度LHC操作。与第一个原型相比,三重模块冗余已实现的配置和流控制逻辑。在实现相同的时间分辨率和通道均匀性的同时,总功耗增加不到10 mW。一个小型数据采集系统已经建立,以验证前端电子链与新的原型与其他ASIC和板在触发模式。小直径MDT电离室的宇宙线测试表明,读出电路的结构和数据传输性能良好。预计该原型设计将用于最终生产。
2020-11-23 physics.ins-det
Analysis of SiW-ECAL technological prototype beam test with electron beam
SiW-ECAL技术原型的束流测试于2019年6月至7月在德国汉堡的DESY测试束流设施使用电子束进行。在束流测试中,有两个主要程序:MIP程序(无钨)和淋浴程序(有钨)。MIP计划的目的是能量校准、基座均匀性/稳定性评估、TDC操作测试和再触发器验证。另一方面,簇射计划旨在通过束流能量测量来评估能量分辨率。此外,还进行了FEV13的几项操作测试,例如单独阈值控制和自动增益模式。本文介绍了SiW-ECAL技术样机的性能,重点介绍了FEV13-Jp型。
2020-02-27 physics.ins-det
Performance in Test Beam of a Large-area and Light-weight GEM detector with 2D Stereo-Angle (U-V) Strip Readout
本文报道了为未来电子离子对撞机研发的大面积轻量级GEM探测器原型,采用二维U-V条立体角读出,在费米实验室测试束流中实现效率高于95%、方位角分辨率60 μrad、径向位置分辨率优于550 μm。
2015-09-13 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
In-flight calibration of the Wide-field X-ray Telescope on board the Einstein Probe
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
利用标准源观测,标定了爱因斯坦探针卫星上宽视场X射线望远镜在轨性能,验证了空间分辨率、定位精度、有效面积等与地面标定一致,并发现部分探测器低能端长期退化。
2026-06-29 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
The OctoPAES board for the validation of KM3NeT data acquisition system
在INFN Sezione di Bologna建立了一个测试台,以优化KM3NeT数据采集系统的关键元素。已经建立了一个完整的框架来模拟完整的检测单元,并测试光网络,时间同步和岸上计算资源。测试设置中的一个基本工具是一个定制的电子板:“The EQUIPAES”。该系统基于Altera公司的MAX10型CPLD,能够逼真地模拟水下探测器记录的光、声信号。它们允许在极端条件下测试采集系统,并使用真实数据验证其性能。如果配置正确,则可以组合由UCPAES提供的光学数据以模拟贯穿μ子或其他校准事件的信号。在这方面的贡献,在测试台上的ESPAES板和他们的一些用例。
2021-09-03 hep-ex physics.ins-det
CALICE Electromagnetic Calorimeter Readout Status
介绍了CALICE电磁量能器读出板的研制情况。线性度,噪声和最小电离信号,无论是从辐射源和宇宙射线的结果,显示。
2004-10-01 hep-ex physics.ins-det
Status of the Micromegas semi-DHCAL
本文评述了1 m ~ 3半数字式强子量能器的研制和测试工作。原型采样平面将由1平方米的Micromegas室组成,具有1平方厘米的粒度和嵌入式2位读数,适用于ILC检测器处的PFA量热法。首先介绍1平方米腔室的设计,然后概述小型原型的基本性能。构成1 m2腔室的基本单元是32个\times 48 cm 2板,带有集成电子器件和微网。示出了这些板的特征化测试的结果。Micromegas作为比例探测器非常适合于半数字强子量热法。为了量化使用一个或多个阈值时的性能增益,正在进行模拟研究,其中一些将在本文中报道。
2010-07-19 hep-ex physics.ins-det
Energy measurement with the SDHCAL prototype
SDHCAL原型于2012年完成,在CERN的SPS上暴露于π介子束,不同能量的电子,总时间为5周。这些数据正在CALICE协作范围内进行分析。然而,初步的结果表明,为PFA应用设想的高度颗粒强子量热器也是分离π介子和电子的有力工具。SDHCAL还提供了一个很好的分辨率的强子簇射能量测量。提出了一种新的校准方法,该方法考虑到玻璃电阻板室(GRPC)响应的退化与相当高的粒子束流率运行。
2014-06-27 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
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
Time calibration of the J-PET detector
本研究针对J-PET医疗PET扫描仪原型,采用22Na源与带公共参考时间的小型探测器照射各模块,完成了整个探测系统的时间校准与同步,为高分辨率正电子湮灭光子探测提供支撑。
2017-10-16 nucl-ex physics.ins-det