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
Measurement of muon momentum resolution of the ATLAS detector
ATLAS探测器被设计成具有良好的μ子动量分辨率，直到TeV范围内的动量。利用2011年记录的p-p碰撞数据测量了ATLAS谱仪的μ子动量分辨率。测量结合了在J/μ->μμ和Z->μμ衰变中的双μ子质量分辨率与基于直μ子轨道的探测器对准精度的测量，直μ子轨道在ATLAS探测器中没有磁场的情况下通过特殊运行获得。
2012-01-23 hep-ex physics.ins-det
Construction and Test of the Precision Drift Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
大型强子对撞机（LHC）ATLAS探测器的μ子谱仪的平行漂移管（MDT）室由3-4层加压漂移管组成，位于承载光学变形监测系统的空间框架的两侧。该室必须提供一个轨道位置分辨率为40微米，单管分辨率至少为80微米，传感线定位精度为20？微米（rms）。最大的MDT室之一，432漂移管的3.8米长的全尺寸原型的可行性进行了论证。对于ATLAS μ子谱仪，必须建造88个这种类型的腔室。第一个腔室已经完成，导线定位精度为14微米（rms）。
2016-04-08 hep-ex physics.ins-det
Construction and test of high precision drift-tube (sMDT) chambers for the ATLAS muon spectrometer
为2014年3月ATLAS μ子谱仪的升级改造，研制了新型μ子跟踪室（sMDT），其漂移管直径为15 mm，是标准ATLAS μ子跟踪室的一半，灵敏线定位精度为10~ $μ$ m。新腔室的设计完全兼容目前的ATLAS服务，但相对于以前安装的ATLAS MDT腔室，它们组装在一个更紧凑的几何形状，并部署了两个额外的管层，提供冗余的机架信息。该室由8层共624个铝漂移管组成。一周之内完成一个分庭的组装。半自动化生产线用于在腔室组装之前组装漂移管。将讨论单个组件和完整腔室的生产程序和质量控制测试。用三坐标测量机测量了金属丝在已完成的腔室中的位置。
2014-07-01 hep-ex physics.ins-det
Construction and Test of New Precision Drift-Tube Chambers for Upgrades of the ATLAS Muon Spectrometer in 2016/17
小直径μ子漂移管（sMDT）室已开发的ATLAS μ子探测器升级。与现有的腔室相比，它们具有更高的速率能力和更紧凑的设计，这使得目前可以在无仪器的情况下装备探测器区域。腔室组装方法已针对大规模生产进行了优化，同时感测线定位精度提高到10微米以下。这些腔室将准备在大型强子对撞机2016/17冬季关闭时安装。将讨论ATLAS新sMDT腔室的设计和建造以及其精度和性能的测量。
2015-12-07 hep-ex physics.ins-det
Construction and Test of MDT Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
大型强子对撞机（LHC）的AT-LAS探测器的μ子谱仪的平行漂移管（MDT）室由3-4层加压漂移管组成，位于空间框架的两侧，携带光学监测系统以校正变形。一个大型MDT室的全尺寸原型已经用适合于大规模生产的方法建造。在欧洲核子研究中心的X射线测量表明，在室中的感测线的定位精度优于所需的20？微米（rms）。在欧洲核子研究中心的μ子束中研究了腔室的性能。ATLAS的腔室生产现已开始。
2016-04-07 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Muon Trigger Selection
利用LHC数据对三能级ATLAS μ子触发器的性能进行了评价。仅使用基于硬件的1级触发器选择事件，以便调试并随后启用高级别触发器的（基于软件的）选择。研究的目的是选择提示μ子从J/μ子和减少非提示μ子污染已经进行。一个简单的概述如何μ子触发器的发展与增加的光度。
2010-09-30 hep-ex physics.ins-det
Performance of New High-Precision Muon Tracking Detectors for the ATLAS Experiment
正在进行和计划进行的ATLAS μ子探测器升级的目标是提高对精确μ子动量测量和触发的接受程度，并提高μ子室在高背景区域的速率能力，以适应LHC亮度的增加。小直径μ子漂移管（sMDT）室已开发用于这些目的。由于漂移管直径为当前ATLAS μ子漂移管（MDT）腔室的一半，漂移管直径为30 mm，其他操作参数不变，sMDT腔室具有MDT的所有优点，但具有大约一个数量级的更高速率能力，并且可以安装在MDT腔室不适合的检测器区域中。ATLAS探测器脚部区域的12个腔室的建造已经完成，以便在2016/17冬季关闭大型强子对撞机时安装。ATLAS μ子谱仪升级的目的是提高三点μ子轨道测量的可接受性，从而大大提高有关区域的μ子动量分辨率。
2017-01-31 hep-ex physics.ins-det
ATLAS Great Lakes Tier-2 Computing and Muon Calibration Center Commissioning
ATLAS中的大规模计算基于分层计算中心的网格链接系统。ATLAS Great Lakes Tier-2于2006年9月上线，现在正在全力投入使用，为USATLAS社区提供重要的计算能力和服务。我们的Tier-2中心还拥有密歇根μ子校准中心，该中心负责ATLAS端盖μ子系统的ATLAS半导体漂移管的日常校准。在2008年的第一个LHC束流期间和ATLAS全球宇宙射线数据采集期间，校准中心从μ子探测器接收到大量数据流，以获得漂移管时间偏移和时间-空间函数，周转时间为24小时。我们将介绍校准中心的调试状态以及我们2009年首次大型强子对撞机光束碰撞的计划。
2009-10-15 hep-ex physics.ins-det
The development of high performance online tracker for High Level Trigger of Muon Spectrometer of ALICE
LHC ALICE实验的μ子谱仪（MS）配备了HLT（高电平触发器），其目的是提高在L0阶段提供的触发切割的准确性。一个实时事件重建的计算挑战是满意的，以实现这一软件触发切割的HLT。在描述了在线算法之后，使用在$\sqrt{s}=7$ TeV处测量的pp碰撞将在线跟踪器的性能与离线跟踪器的性能进行比较。
2011-05-19 hep-ex physics.ins-det
Construction and testing of sMDT tubes at the University of Michigan for the ATLAS Muon Spectrometer upgrade
本文报道了密歇根大学（UM）小直径监测漂移管（sMDT）组装和测试的基础设施和测试站的设计和建设，为大型强子对撞机高光度计划的ATLAS μ子谱仪升级做准备。详细描述了管组装和质量保证和控制（QA/QC）测试的程序。基于在UM构建的2100个试管，超过99%的试管符合试管QA/QC质量标准。UM测试站还用于对密歇根州立大学建造的试管进行QA/QC测试。这些管被用于建造sMDT室，将取代目前的μ子谱仪桶内站MDT室。
2022-09-08 hep-ex physics.ins-det
Cosmic Ray Muons Timing in the ATLAS Detector
在这次演讲中，我将讨论量热计计时在探测器调试和寻找新物理学中的应用。特别是我提出了真实的和模拟的宇宙射线μ介子的数据结果的ATLAS瓷砖量热计系统。分析表明，几个探测器的错误，如不完善的校准可以发现。我还演示了使用ATLAS瓦量热计在抑制宇宙射线假失踪的横向能量在寻找超对称性的优良的时间分辨率。
2009-09-07 hep-ex physics.ins-det
Commissioning and installation of the new small-Diameter Muon Drift Tube (sMDT) detectors for the Phase-I upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer
作为ATLAS μ子谱仪的一部分，前置漂移管是精密漂移室，旨在提供出色的空间分辨率和高跟踪效率，与轨道角度无关。通过LHC和ATLAS实验的生命，该探测器已经证明它们可以在大面积上提供精确的跟踪。ATLAS μ子谱仪升级的目的是提高μ子触发效率，精确的μ子动量测量，并提高高亮度LHC运行期间μ子系统在高背景区域的速率能力。为了满足这些要求，提出的解决方案是基于小（15毫米）直径μ子漂移管室（sMDT）技术。新的探测器提供了大约一个数量级的更高的速率能力，并允许在μ子系统的桶内层安装额外的新的三重电阻板室（RPC）触发探测器。在2019/21 LHC关闭期间，正在进行桶内层升级的试点项目。为此，慕尼黑的马克斯-普朗克物理研究所建造了16个sMDT室，每个室的面积约为2.5 $m^{2}$。为了确保它们在实验中的正常运行，sMDT探测器必须在生产现场和在CERN交付后通过一系列严格的测试。在安装到ATLAS μ子谱仪后，μ子站将进一步接受宇宙射线测试和调试。作者将描述探测器的设计，质量保证和认证的路径，以及将提出的经验与室测试，集成程序和安装的μ子站在ATLAS实验。
2021-12-13 hep-ex physics.ins-det
Muon Spectrometer Phase-I Upgrade for the ATLAS Experiment: the New Small Wheel project
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的瞬时亮度将比设计值增加五到七倍。为了在ATLAS探测器的前向区域保持出色的探测和背景抑制能力，部分μ子探测系统将在LHC关闭期间升级，用所谓的新小轮（NSW）替换前向区域的现有第一站的一部分。NSW的直径约为10米，将由两种探测器技术组成：Micromegas和小条带薄间隙室（sTGC）。将介绍ATLAS探测器这一重大升级的物理动机。将讨论为满足物理需求而做出的设计选择。最后，将介绍探测器模块的生产状况。
2018-10-02 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers at High Background Rates and in Magnetic Fields
ATLAS μ子光谱仪使用漂移管室进行精确跟踪。本文利用欧洲核子研究中心γ辐照装置中的试验束流数据，研究了这些电离室在磁场和高辐射通量条件下的性能。的测量结果进行了比较，加菲尔德漂移室模拟程序提供的详细预测。
2016-04-06 hep-ex physics.ins-det
A Multi-Layer SEU Mitigation Strategy to Improve FPGA Design Robustness for the ATLAS Muon Spectrometer Upgrade
我们提出了一种多层单粒子翻转缓解策略，在低成本的Xilinx Artix-7 FPGA中实现。该实现是针对ATLAS μ子谱仪升级的触发数据路由器。该缓解策略采用三层保护来提高整体FPGA设计的鲁棒性：在第一层中使用FPGA结构逻辑的三重模块冗余和嵌入式软错误缓解;在第二层中通过跨配置存储器的多个副本的多引导FPGA重新配置来进一步增强;以及在第三层中的FPGA电源循环和配置存储器重新初始化。该方案的有效性进行了评估，在两个不同的中子设施，LANSCE和NCSR Demokritos，与800 MeV和25 MeV的束流能量，分别。使用与最终操作计划相似的配置进行测试。我们讨论了测试策略，并总结了测试结果，估计超过10年的操作在ATLAS实验的预期数据丢失。
2019-04-16 hep-ex physics.ins-det
Calibration of the discriminator threshold of the Amplifier-Shaper-Discriminator Chip for the Upgrade of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers for the High-Luminosity LHC
Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）
针对ATLAS缪子漂移管室升级所用的新型放大器-成形-鉴别器芯片，利用单能高能缪子束数据完成其鉴别器阈值校准，该阈值对应20个原初电子信号，满足HL-LHC运行需求。
2026-08-26 hep-ex physics.ins-det
ATLAS Muon Detector Commissioning
ATLAS μ子谱仪由几个主要部件组成：用于精确测量μ子弯曲平面的平行漂移管，在高η区由阴极条室补充;分别用于筒和端盖区的触发和第二坐标测量的电阻板室和薄间隙室;一个光学对准系统，用于跟踪所有腔室的相对位置;最后，世界上最大的空心磁环系统。我们将描述使用宇宙射线的μ介子系统的状态和调试，以及使用早期束的调试计划。
2009-10-15 hep-ex physics.ins-det
Construction of Precision sMDT Detector for ATLAS Muon Spectrometer Upgrade
本文介绍了密歇根大学的小直径监测漂移管探测器的建设，作为欧洲核子研究中心的高亮度大型强子对撞机的ATLAS μ子谱仪升级的贡献。在密歇根州建造的前30个室的测量表明，漂移管线的位置精度满足20微米的规格。用于对准的平台和磁场传感器的位置都在所需的精度范围内很好地安装。宇宙线测试测量表明，单线跟踪分辨率为100 ± 7微米，平均探测效率高于99%。详细描述了腔室生产的基础设施、工具、技术和程序。报告了前30个建造的室的室质量控制测试的结果。
2022-11-01 hep-ex physics.ins-det
Construction and Test of New Precision Drift-Tube Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
ATLAS μ子探测器升级的目的是提高μ子触发和精确跟踪的接受度，并随着LHC亮度的增加提高探测器高背景区域中μ子室的速率能力。小直径μ子漂移管（sMDT）室已开发用于这些目的。由于漂移管直径为MDT腔室的一半且操作参数不变，sMDT腔室具有MDT的优点，但具有更高的速率能力，并且可以安装在MDT腔室不适合的检测器区域中。腔室组装方法已针对大规模生产进行了优化，从而最大限度地减少了施工时间和人员。传感线定位精度为5？已经在包括几百个漂移管的大尺寸腔室的系列生产中实现了微米。2016/17年冬季LHC关闭时安装的新sMDT腔室的建造以及与新RPC触发腔室结合以更换筒式μ子谱仪内层的sMDT腔室的设计正在进行中。
2016-03-29 hep-ex physics.ins-det
Prospects for studies of high-energy solar cosmic rays with ATLAS
ATLAS探测器旨在验证标准模型，并在大型强子对撞机（LHC，CERN）上寻找新的物理。除了这个主要目标，它还允许探测宇宙射线的μ子。另一方面，在1981年至2006年期间（约2.5个太阳活动周期），巴克桑地下闪烁望远镜（俄罗斯国家研究所，BUST）记录并研究了与强大的太阳耀斑相关的μ子强度的不寻常爆发。μ介子爆发的性质及其与太阳宇宙射线的可能关系仍然不十分清楚。ATLAS有一个优秀的μ子系统，可以搜索类似的μ子爆发。在接下来的几年里，当大型强子对撞机和ATLAS开始运行时，太阳活动预计将在新的第24周期增加。它增加了从强大的耀斑中发现μ子爆发的可能性。因此，ATLAS有一个很好的机会来验证μ子爆发与太阳宇宙射线的关系。
2008-11-18 hep-ex physics.ins-det
Non-linear Cherenkov Muon Spectrometer Using Multi-Layer Pressurized C3F8 Gas Radiators
利用Geant 4模拟方法研究了一种新的切伦科夫μ子谱仪，该谱仪采用了扩散尺寸的C3 F8气体辐射体和非线性阈值μ子动量能级。尽管其紧凑的尺寸（<1 m3），光谱仪的性能显着改善了早期的设计（线性和均匀）在两个方面，（i）一个稳定的动量测量分辨率和（ii）在所有辐射器的平衡预期切伦科夫光子产额。此外，CO2气体辐射体被更重的气体辐射体C3 F8所取代，并且用于高动量水平（低气压）的辐射体的尺寸被扩大以增加切伦科夫光子产额。具体地说，绝对动量分辨率，σp，为所有的水平被取代的相对动量分辨率，σp/p。为了证明我们提出的切伦科夫μ子谱仪的功能，我们提出的分类率的结果作为μ子动量的函数与不同的μ子水平和重建的宇宙射线μ子谱。当使用两个或两个以上的鉴别器的组合，平均分类率为90.08%。此外，我们提出的切伦科夫μ子谱仪成功地重建了宇宙线μ子谱，在大多数动量能级上，重建结果与实际谱在1σ以内吻合良好。
2022-02-10 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Development of a Highly Selective First-Level Muon Trigger for ATLAS at HL-LHC Exploiting Precision Muon Drift-Tube Data
高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）将提供一个独特的机会来探索物理学的本质，超越强和电弱相互作用的标准模型。高度选择性的第一级触发器对于HL-LHC的ATLAS实验的物理方案至关重要，其中瞬时光度将超过LHC Run 1的瞬时光度约一个数量级。ATLAS第一级μ子触发率主要由低动量μ子控制，这是因为RPC和TGC触发室的中等动量分辨率而被接受的。利用精密μ子漂移管（MDT）室的数据进行一级触发决策，可以克服这一局限性。这需要将MDT命中连续快速传输到检测器外触发逻辑和快速跟踪重建算法。μ子触发率的减少，可实现与建议的新的触发概念，一种新的快速跟踪重建算法的性能，和第一个硬件演示的方案与μ子测试束数据在欧洲核子研究中心伽马辐照设施进行了讨论。
2017-01-31 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
The RPC-based proposal for the ATLAS forward muon trigger upgrade in view of super-LHC
目前的ATLAS前向μ子探测器的最里面的站需要升级为超级LHC。我们提出了一种替代方案，用一个三明治探测器组成的几层小半径的连续漂移管室（sMDT）的精确跟踪测量和两个站的多间隙电阻板室（mRPC）的触发目的。我们描述了升级后的探测器的布局和触发策略。为了满足超级LHC的要求，需要对ATLAS桶区使用的RPC进行一些修改。已经对所提出的mRPC定时分辨率、空间分辨率和速率能力进行了各种研究。
2012-10-25 hep-ex physics.ins-det
Development of a resource-efficient FPGA-based neural network regression model for the ATLAS muon trigger upgrades
本文报道了一种资源高效的基于FPGA的神经网络回归模型的发展，在未来的硬件μ子触发系统的ATLAS实验在大型强子对撞机（LHC）的潜在应用。有效的实时选择μ子候选是ATLAS物理方案的基石。随着计划中的ATLAS对高亮度LHC的升级，将安装一个全新的基于FPGA的硬件μ子触发系统，该系统将在10 $μs$延迟窗口内处理全部μ子探测器数据。计划用于此次升级的大型FPGA设备应该有足够的备用资源，以允许部署机器学习方法，以改进μ子候选者的识别和寻找新的奇异粒子。我们的神经网络回归模型有望提高拒绝的主要来源的背景触发事件在中央探测器区域，这是由于μ子候选人具有低横动量。该模型在FPGA中使用157个数字信号处理器和大约5，000个查找表来实现。当使用320 MHz时钟频率在FPGA器件中实现时，模拟的网络延迟和死区时间分别为122和25 ns。还开发了另外两种FPGA实现，以研究设计选择对资源利用率和延迟的影响。我们的FPGA实现的性能参数完全符合未来μ子触发系统的要求，因此为ATLAS实验未来的数据采集部署机器学习方法提供了可能性。
2023-02-10 hep-ex physics.ins-det
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
Fieldable muon spectrometer using multi-layer pressurized gas Cherenkov radiators and its applications
宇宙线μ子作为一种非常规的辐射探针在许多领域有着广泛的应用。为了在工程应用中利用宇宙射线μ子，必须知道两个重要的量，轨迹和动量。μ子的轨迹很容易重建使用具有高空间分辨率的双重探测器阵列。然而，精确测量μ介子动量是很难实现的，而不部署大型和昂贵的光谱仪，如螺线管磁铁。在这里，我们提出了一种新的方法来估计μ子动量使用多层加压气体切伦科夫辐射。这是精确的，便携的，紧凑的（<1 m3），并且很容易与现有的μ子探测器耦合，而不需要笨重的磁性或飞行时间光谱仪。结果表明，我们的新型μ子谱仪不仅可以在0.1至10.0 GeV/c的动量范围内以+-0.5 GeV/c的分辨率测量μ子动量，而且还可以高精度（~90%）重建宇宙μ子谱。
2022-01-01 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
FPGA Implementation of a Fixed Latency Scheme in a Signal Packet Router for the Upgrade of ATLAS Forward Muon Trigger Electronics
我们提出了一个新的固定延迟的Xilinx千兆收发器，将用于在大型强子对撞机的ATLAS前向μ子谱仪的升级计划。固定延迟方案在前端数据串行器ASIC和分组路由器之间的4.8 Gbps链路中实现。为了实现固定延迟，我们在Xilinx FPGA中使用IO延迟和专用进位资源，同时尽量减少对FPGA收发器的嵌入式功能的依赖。该方案是协议无关的，可以适应其他供应商的FPGA类似的资源。本文提出了一个详细的实现固定的延迟计划，以及模拟的真实环境中的ATLAS前向μ子区域。
2015-09-21 hep-ex physics.ins-det
Streamlined Calibrations of the ATLAS Precision Muon Chambers for Initial LHC Running
ATLAS μ子谱仪的设计是为了测量μ子的动量，在100 GeV和1 TeV的动量下，分辨率分别为dp/p = 3%和10%。为了完成这项任务，光谱仪使用了355，000个排列在1200个腔室中的连续漂移管（MDT）。校准（RT）功能将漂移时间测量值转换为以管为中心的碰撞参量，用于轨道段重建。RT功能取决于MDT环境参数，因此必须针对当地灭菌室条件进行适当校准。我们报告的创建和应用的气体监测系统为基础的校准程序的μ子轨道重建在LHC启动阶段。
2011-03-07 hep-ex physics.ins-det
Upgrade of the ATLAS Muon Trigger for the SLHC
在大型强子对撞机上进行的ATLAS实验的外壳由环形空心磁铁系统组成，以便精确测量μ子的横向动量p $_T$，这在许多物理通道中是有趣的物理过程的标志。为了精确确定μ子动量，使用具有高位置精度的漂移管室（MDT），而为了快速识别μ子轨道，使用具有高时间分辨率的室，其能够选择高于预定义p $_T$阈值的μ子用于ATLAS触发系统的第一级（1级触发）。当大型强子对撞机的亮度将在大约十年后升级到目前标称值（SLHC）的4-5倍时，ATLAS Level-1触发系统的选择性将必须改进，以应对100 kHz的最大允许触发率。对于ATLAS μ子谱仪的1级触发，这意味着单个μ子的p $_T$阈值的增加。然而，由于触发室的空间分辨率有限，对~20 GeV/c以上的径迹的选择性不足以有效降低1级速率。我们描述了如何在MDT精密腔室中测量的轨道坐标可用于决定性地提高高动量轨道的选择性。还将讨论由此导致的延迟增加。
2010-10-31 hep-ex physics.ins-det
A Cosmic Ray Measurement Facility for ATLAS Muon Chambers
在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的ATLAS实验的μ子光谱仪中，平行漂移管（MDT）室将构成绝大多数的精密探测器。为了调试和校准MDT室，慕尼黑大学正在运行一个宇宙射线测量设施。该设施的目标是测试室和室上的电子设备，映射的阳极线的位置在室内的精度所需的独立μ子动量测量在ATLAS，并获得经验的室和在线校准程序的操作。在ATLAS的μ子室安装开始之前，慕尼黑马克斯普朗克物理研究所建造的88个室必须进行调试和校准。在一天的数据采集周期内，可以在腔室平面内以8.3微米的精度和在垂直于该平面的方向上以27微米的精度测量各个导线位置。
2003-07-30 hep-ex physics.ins-det
The Phase-1 Upgrade of the ATLAS Level-1 Endcap Muon Trigger
对于运行3（从2021年开始），LHC的瞬时光度将显著增加到当前值的1.5倍，这将导致收集到更大的统计数据，并增强对新物理的敏感性。ATLAS Level-1端盖μ子触发器的第1阶段升级对于保持运行3的物理验收至关重要。描述了一种新的触发逻辑，用于与磁场内外的探测器重合，并显示其可将触发率降低至低于运行3中所需的水平。一个新的触发板，NSL，整合所有的信息，从各种探测器，已被开发，并成功地证明了新的逻辑在FPGA上的实施。
2018-06-24 hep-ex physics.ins-det
New High-Precision Drift-Tube Detectors for the ATLAS Muon Spectrometer
小直径μ子漂移管（sMDT）探测器已被开发用于升级ATLAS μ子谱仪。在15 mm的管直径下，它们提供比目前ATLAS μ子跟踪探测器（具有30 mm管直径的MDT腔室）高大约一个数量级的速率能力。漂移管的设计和施工方法已针对大规模生产进行了优化，并允许最大限度地提高验收所需的复杂形状。新设计实现了0.005 mm的记录传感线定位精度。14个新的sMDT室已经在ATLAS中运行，另外16个正在建设中，将在2019-2020年LHC关闭时安装。为了升级高亮度LHC的桶μ子谱仪，将在2020年至2024年之间建造96个sMDT室。
2017-05-16 physics.ins-det
Hardware Implementation of a Fast Algorithm for the Reconstruction of Muon Tracks in ATLAS Muon Drift-Tube Chambers for the First-Level Muon Trigger at the HL-LHC
高亮度大型强子对撞机将提供一个独特的机会来探索物理学的本质，超越强相互作用和电弱相互作用的标准模型。高度选择性的第一级触发器是必不可少的物理方案的ATLAS实验在HL-LHC的瞬时光度将超过LHC运行1瞬时光度几乎一个数量级。ATLAS第一级μ子触发率主要由低动量μ子控制，这是由于电阻板和薄间隙触发室的中等动量分辨率而选择的。这种限制可以通过在第一级触发决策中包括精密μ子漂移管（MDT）室的数据来克服。这需要MDT命中到检测器外触发逻辑的快速连续传输以及在触发逻辑中执行的快速跟踪重建算法。为了证明在大约3~ $μ$ s的短的可用第一级触发延迟内重建MDT室中的轨迹的可行性，我们在Xilinx Zynq FPGA的ARM Cortex A9微处理器上实现了种子Hough变换，并使用CERN的伽马辐照设施中记录的测试束数据研究了其性能。我们可以证明，通过使用ARM处理器的Neon单指令多数据引擎并行执行4个浮点运算，可以满足具有挑战性的延迟要求。
2018-03-11 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS RPC detector and Level-1 muon barrel trigger at $\sqrt{s}=13$ TeV
大型强子对撞机（LHC）上的ATLAS实验采用了由一级硬件触发器（L1）和基于软件的高级触发器组成的触发系统。L1 μ子触发系统选择μ子候选者，将它们分配给正确的LHC束流交叉，并将它们分类为六个横向动量阈值类之一。L1 μ子触发系统使用连续板室（RPC）在ATLAS探测器的中心（桶）区域产生μ子诱导的触发信号。ATLAS RPC布置在六个同心层中，并在弯曲功率为1.5至5.5 Tm的环形磁场中工作。RPC探测器由约3700个气体体积组成，总表面积超过4000 m2 $^2$。本文报告了RPC探测器和L1 μ子桶触发器的性能，使用ATLAS实验在2018年以13 TeV的质心能量记录的60.8 fb $^{-1}$质子-质子碰撞数据。利用$Z$玻色子衰变为μ子对的方法研究了探测器和触发器的性能。RPC探测器的响应，效率和时间分辨率的测量报告。测量的L1 μ介子桶触发效率和速率，以及测量的μ介子候选人的选定样品的属性。RPC电流，计数率和平均雪崩电荷的测量使用零偏置碰撞。最后，RPC探测器的响应和效率进行了研究，在不同的高电压和前端的阈值设置，以外推探测器响应预期的高亮度LHC的高亮度。
2021-07-28 hep-ex physics.ins-det
Characterization of a Serializer ASIC chip for the upgrade of the ATLAS muon detector
我们报告的串行器ASIC的设计用于ATLAS前向μ子探测器的触发数据传输。我们讨论了一个原型芯片的性能，包括功耗，延迟和稳定的工作线速率。测试结果表明，该串行器能够以至少5.76 Gbps的速率工作，误码率低于1 × 10 ^{-15}，以4.8 Gbps速率工作时功耗为200 mW。从开始将30位加载到串行化器到从串行化器传输第一位之间的等待时间被测量为约6 ns。
2015-09-21 hep-ex physics.ins-det
A Highly Selective First-Level Muon Trigger With MDT Chamber Data for ATLAS at HL-LHC
高度选择性的触发器是必不可少的物理方案的ATLAS实验在HL-LHC的瞬时光度将是大约一个数量级大于LHC的瞬时光度运行1。由于电阻板和薄间隙触发室的中等动量分辨率，第一级μ子触发率由低于标称触发阈值的低动量μ子主导。使用精密μ子漂移管室的数据进行触发决策，可以充分降低HL-LHC的高触发率。这需要实现快速MDT读出链和具有至多6微秒的延迟的快速MDT轨道重构算法。快速读出链的硬件演示器已在CERN伽马辐照设施的HL-LHC操作条件下成功测试。在快速触发处理器上实现了快速航迹重建算法。
2016-04-26 hep-ex physics.ins-det
Resolution and Efficiency of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers at High Background Rates
在欧洲核子研究中心的伽马辐照设施中，在100 GeV μ子束和高达990 Hz/平方厘米的光子辐照率（相当于ATLAS预期的最高本底率的两倍）下，对ATLAS μ子谱仪的精密漂移管室的分辨率和效率进行了测试。硅条探测器望远镜被用作光束中的外部参考。读出电子设备的脉冲高度测量用于执行时间回转校正，这导致平均漂移管分辨率从104微米提高到82微米，而没有照射，并且在最大预期速率下从128微米提高到108微米。测量的漂移管效率与从读出电子器件的死区时间到最大期望速率的期望值一致。
2016-03-31 hep-ex physics.ins-det
Precision Drift Chambers for the Atlas Muon Spectrometer
ATLAS是一个正在建设中的探测器，用于探索欧洲核子研究中心大型强子对撞机的物理学。它有一个μ子谱仪，具有3- 10%的优异动量分辨率，由环形磁场中的三层精密监测漂移管室提供。即使在预期的高中子和伽马本底率下，单个漂移管也可以以接近100微米的平均分辨率测量跟踪点。通过精心设计的结构和组装监控程序，这些管以20微米的精度定位在腔室内。
2003-08-26 physics.ins-det
Precision planar drift chambers and cradle for the TWIST muon decay spectrometer
为了高精度地测量μ子衰变参数，我们需要一个精确的漂移探测器层阵列，其相对位置是已知的，具有非常高的精度。本文介绍了TRIUMF（弱相互作用对称性测试）谱仪中这两种探测器的设计、结构和性能。
2004-09-30 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Mass Production of a Trigger Data Serializer ASIC for the Upgrade of the Muon Spectrometer at the ATLAS Experiment
触发数据串行器（TDS）是一个定制的ASIC设计用于升级的端盖ATLAS μ子谱仪的最里面的站。它是一款具有两种工作模式的混合信号芯片，可处理多达128个检测器通道。总共生产了6，000个TDS ASIC用于探测器操作。本文讨论了一个定制的自动测试平台，我们开发的TDS ASIC提供质量控制。我们介绍的设计，测试程序，并从这个TDS测试平台获得的结果。
2019-04-18 physics.ins-det
Performance of the ATLAS muon triggers in Run 2
利用2015-2018年在大型强子对撞机运行2中收集的质子-质子（$pp$）和重离子（HI）碰撞数据评估了ATLAS μ子触发系统的性能。它主要是使用事件包含一对介子从$Z$玻色子的衰变，以涵盖25 GeV和100 GeV之间的中间动量范围进行评估。总的来说，单μ子触发器的效率在桶区域中约为68%，在端盖区域中约为85%。利用$J/ψ$介子、$W$玻色子和顶夸克衰变产生的μ子扩展了确定效率的$p_{\text{T}}$范围。在HI碰撞数据的性能进行了测量，并显示出良好的协议与$pp$碰撞中获得的结果。μ子触发器显示出均匀和稳定的性能，与详细模拟的预测吻合良好。具有运动学选择的专用多μ子触发器为美容，夸克和低质量物理学研究提供了支柱。这些触发器的设计，演变和性能进行了详细讨论。
2021-01-08 hep-ex physics.ins-det
A Cosmic Ray Muon Spectrometer Using Pressurized Gaseous Cherenkov Radiators
在这项工作中，我们提出了一种新的方法来测量宇宙线μ介子动量使用多个加压气体切伦科夫辐射。宇宙射线μ介子动量的知识有可能显着改善和扩大使用各种最近开发的μ介子为基础的射线照相技术。然而，现有的μ子断层扫描系统仅依赖于μ子跟踪，并且不具有动量测量能力，这降低了图像分辨率并且需要更长的测量时间。目前缺少一个具有动量测量能力的可用于μ子散射断层扫描的宇宙射线μ子光谱仪。我们通过最佳地改变多个气体切伦科夫辐射体的压力并识别由动量高于切伦科夫阈值动量的μ子触发的辐射体来解决这一挑战。我们通过Geant 4模拟评估了所提出的概念，并证明了宇宙射线μ子动量谱可以在两种情况下以足够的精度和分辨率重建：（i）完美的切伦科夫μ子谱仪和（ii）以闪烁和过渡辐射光子的形式引入噪声的实用谱仪。为了量化光谱仪的精度，引入了真假分类的概念。在一个实际的辐射器中的每一个动量级的真分类的分数进行了研究。动量范围为0.2至7.0 GeV/c，不确定度为1 GeV/c的平均分类率约为85%。
2021-10-27 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
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
Design and Construction of Large Size Micromegas Chambers for the Upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer
大面积Micromegas探测器将首次用于高能物理实验。在LHC的ATLAS探测器的μ子谱仪的前部区域的大约$\mathbf{150~m^2}$的总表面将配备8层Micromegas模块。每层覆盖超过$\mathbf{2~m^2}$，总有效面积为$\mathbf{1200~m^2}$。它们将与小条薄间隙室一起组成两个新小轮，它们将在2018/19年关闭期间取代ATLAS端盖μ子跟踪系统最里面的站。为了实现$\mathbf{1~TeV}$ μ子的15 $\mathbf{\%}$横向动量分辨率，除了优异的本征分辨率之外，组装的模块的每个平面的机械精度必须与沿精确坐标的$\mathbf{30~μm}$和垂直于腔室的$\mathbf{80~μm}$一样好。将介绍Micromegas模块的设计和建造过程，以及将模块组装到新小轮上的设计。重点将放在为实现具有挑战性的机械精度而开发的方法上。在最终设计的开发过程中，测量和模拟在腔室原型上产生的变形，作为热梯度、内应力（网格张力和支撑件上的模块固定）和气体过压的函数是必不可少的。在安装和操作期间，所有变形和相对未对准将由光学对准系统监测，并在跟踪软件中进行补偿。
2015-08-11 hep-ex physics.ins-det
Test of LGAD as Potential Next-Generation μSR Spectrometer Detectors
本文测试了低增益雪崩二极管（LGAD）作为下一代 μSR 谱仪探测器的可行性，以应对 MELODY 等高强度脉冲 μ 子源带来的堆积问题，并介绍了在 ISIS 上的实验设置与数据分析。
2025-06-04 hep-ex physics.ins-det
New Facilities for the Production of 1 mm gap Resistive Plate Chambers for the Upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer
为ATLAS HL-LHC升级生产近1000个1 mm间隙RPC，研究介绍面向新工业设施的组装工艺转移、原型认证测试及不同制造方法比较，证实其可可靠产出合格探测器。
2025-01-08 hep-ex physics.ins-det
The new high field photoexcitation muon spectrometer at the ISIS pulsed neutron and muon source
在位于英国卢瑟福阿普尔顿实验室的高磁场μ介子谱仪（HiFi）上安装了一个高功率脉冲激光系统。这一升级使人们能够在高磁场下进行光泵μ子探测实验，这开辟了μ子自旋光谱学的新应用。在这份报告中，我们给出了HiFi激光系统的原理的概述，并描述了新开发的技术和设备，使精确控制的μ子仪器中的样品的光激发。演示实验说明了这种独特的组合的光激发系统和避免电平交叉技术的潜力。
2017-01-21 physics.ins-det
FELIX-MROD, a FELIX-based data acquisition system for the ATLAS Muon Drift Tubes
本文提出基于FELIX系统的FELIX-MROD，以替代可能发生故障的ATLAS MDT MROD模块，并验证了其设计、性能及集成至ATLAS DAQ系统的测试结果。
2024-11-12 hep-ex physics.ins-det
Drift Time Measurement in the ATLAS Liquid Argon Electromagnetic Calorimeter using Cosmic Muons
用宇宙μ子详细研究了ATLAS电磁量能器液态氩中的电离信号。特别是，电离电子的漂移时间的测量和用于评估的热量计间隙的固有均匀性，并估计其对能量分辨率的常数项的影响。电子在量热计第二层单元中的漂移时间是均匀的，在桶中为1.3%，在端盖中为2.8%。这导致对桶中常量项的估计贡献为（0.29 + 0.05-0.04）%，对端盖中常量项的估计贡献为（0.54 + 0.06-0.04）%。用同样的数据测量了液氩中电离电子的漂移速度，在88.5 K和1 kV/mm时，漂移速度为4.61 ± 0.07 mm/μs。
2010-07-04 hep-ex physics.ins-det
Performance of Michigan sMDT Prototype Chambers for the HL-LHC ATLAS Muon Detector Upgrade
为ATLAS实验的μ子谱仪开发了一种新的小直径湍流漂移管（sMDT）室，以处理CERN高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）预期的更高碰撞率。本文介绍了在密歇根大学建造的两个原型sMDT室的跟踪分辨率和命中效率的测量。使用宇宙射线μ子的sMDT跟踪分辨率为103.7 $\pm8.1$ \textmu m测量的一个室和101.8 $\pm$ 7.8 \textmu m的其他相比，设计分辨率为106 \textmu m。进一步的跟踪分辨率提高到83.4 $\pm$ 7.8 \textmu m，获得了通过使用新的高增益读出电子，这将被添加到HL-LHC。发现两个腔室的平均跟踪效率为（98.5 $\pm$ 0.2）\%。详细介绍了用于确定探测器跟踪分辨率和效率的方法，包括重建sMDT数据和Geant 4模拟试验室。
2021-08-11 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS Precision Muon Chambers under LHC Operating Conditions
对于大型强子对撞机（LHC）ATLAS探测器的μ子谱仪，由6至8层加压漂移管组成的大型漂移室用于在超导空气芯磁体的环向场中覆盖5000 m2的有效面积的精确跟踪。该室必须提供一个空间分辨率为41微米的Ar：CO2（93：7）气体混合物在绝对压强为3巴和气体增益为2？104.这些室的工作环境的特点是高中子和本底，计数率高达每平方厘米每秒100个。在100 GeV μ子束中，以LHC运行期间预期的光子辐照率，研究了ATLAS系列生产的腔室的分辨率和效率。硅条探测器望远镜被用作光束中的外部参考。一个腔室的空间分辨率降低了4？m在最高的背景率。漂移管的探测效率在辐照下保持不变。在最高速率下的跟踪效率为98%。
2016-04-01 hep-ex physics.ins-det
Performance of a First-Level Muon Trigger with High Momentum Resolution Based on the ATLAS MDT Chambers for HL-LHC
高选择性的第一级触发器对于充分利用高亮度LHC（HL-LHC）ATLAS实验的物理潜力至关重要。提出了一种新的μ子触发级的概念，该级采用精密监测漂移管（MDT）室，以显著提高第一级μ子触发的选择性。它基于现有MDT室的所有三层中的快速轨道重建，通过将第一级触发延迟延长至6微秒和HL-LHC更高的整体触发率所需的新MDT读出电子设备来实现。来自$pp$ -碰撞在$\sqrt{s} = 8\,\mathrm{TeV}$的数据被用来研究最小μ子横向动量分辨率，可以使用MDT精密腔室获得，并估计分辨率和效率的MDT为基础的触发。在所研究的所有扇区中发现分辨率优于$4.1\%$。在这种分辨率下，阈值为$18\,\mathrm{GeV}$的第一级触发器对于横向动量在桶中高于$24\,\mathrm{GeV}$且在端盖区域中高于$20\,\mathrm{GeV}$的μ子变得完全有效。
2015-11-30 hep-ex physics.ins-det
