Performance and Quality Control of a Radiation-Hard 12-bit 40 MSPS ADC for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter Trigger Readout Electronics Phase-I Upgrade at the LHC
为欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机ATLAS液氩量能器的触发读出电路第一阶段升级设计了一个抗辐射的四通道12位40 MSPS流水线模数转换器（ADC）。定制设计的最终版本，在商业130 nm CMOS工艺制造，提出并发现，以满足系统的模拟性能和辐射耐受性的要求。描述了17200 ADC的质量控制程序，并给出了结果。
2020-03-06 hep-ex physics.ins-det
Development of Slow Control Package for the Belle II Calorimeter Trigger System
在日本KEK的SuperKEKB e+e对撞机上进行的Belle II实验确实从2018年初开始进行物理数据采集，其主要物理目标是使用重夸克和轻子弱衰变来探测新物理效应。在光束碰撞触发和DAQ操作期间，必须在数据采集过程中监测Belle II探测器（图1）的状态，以防出现意外情况。慢速控制系统是Belle II运行中的监控系统之一，内置于基于Eclipse的GUI窗口设计工具Control System Studio（CSS）中。数据库和存档服务器连接到慢速控制系统。实验参数下载到Belle II主数据库服务器上，该服务器基于PostgreSQL。实时结果存储在基于EPICS（The Experimental Physics and Industrial Control System）归档设备和开源Java servlet容器tomcat的归档服务器中。在这项研究中，我们报告了Belle II电磁热量计（ECL）触发系统的慢速控制系统的开发。
2018-06-25 hep-ex physics.ins-det
Upgrade of the ATLAS hadronic Tile calorimeter for the High luminosity LHC
瓦式量热计（TileCal）是覆盖在大型强子对撞机ATLAS探测器中心区域的强子量热计。它是一种由薄钢板和隔热瓦交替组成的取样量热计。耦合到瓦片的波长移动光纤收集产生的光，并由光电倍增管读出。目前，几个光电倍增管的处理信号的模拟和用作触发器的第一级的输入。然后光电倍增管信号被数字化并存储在检测器上，并且仅在确认第一次触发接受后才从检测器转移。大型强子对撞机（LHC）已经设想了一系列升级，以实现高亮度LHC（HL-LHC），提供五倍于LHC标称瞬时亮度。ATLAS第二阶段升级将于2024年完成，将为HL-LHC安装探测器和数据采集系统。特别是，TileCal将对其探测器上和探测器外的电子设备进行重大更换。所有信号将被数字化，然后直接传输到检测器外的电子设备，在那里信号将被重建，存储，并以40 MHz的速率发送到第一级触发器。这将为触发系统所使用的热量计信号提供更好的精度，并将允许开发更复杂的触发算法。电子设备的变化也将有助于提高系统的可靠性和冗余度。目前正在研究三种不同的前端升级方案。广泛的实验室测试的结果和三个选项的光束，以及最新的结果的发展的电力分配和检测器外的电子。
2017-08-31 hep-ex physics.ins-det
Real-time graph neural networks on FPGAs for the Belle II electromagnetic calorimeter
https://www.belle2.org（Belle II 实验）
Belle II实验在FPGA上实现了基于图神经网络的实时触发系统，提高了高能簇位置分辨率和低能簇纯度，展示了在碰撞实验中应用图神经网络的可行性。
2026-07-23 hep-ex physics.ins-det
Level-3 Calorimetric Resolution available for the Level-1 and Level-2 CDF Triggers
随着Tevatron亮度的增加，需要复杂的选择来有效地在非常巨大的背景中选择稀有事件。为了解决这个问题，CDF已经将离线量热仪算法重建分辨率提升到2级，如果可能的话，甚至提升到1级，从而提高效率，同时保持速率可控。CDF运行II 2级热量计触发器在硬件中实现，并基于运行I中使用的简单算法。该系统在低光度下运行良好。随着Tevatron瞬时亮度的增加，由于这种简单算法的限制开始变得清晰：一些最重要的喷流和MET（丢失ET）相关的触发器在较高亮度的截面中具有较大的增长项。在本文中，我们提出了一个升级的2级热量计系统，使热量计触发塔的信息直接提供给CPU，允许更复杂的算法在软件中实现。2级喷射器和MET都可以几乎等同于离线质量，从而显著提高喷射器和MET相关触发器的性能和灵活性。然而，为了充分利用在级别1具有相同L2 MET分辨率的新L2触发能力，是必要的。新的1级MET分辨率由专用硬件计算。本文介绍了二级和一级量热计触发系统的设计、硬件和软件的实现及性能。
2008-10-21 hep-ex physics.ins-det
The ALICE electromagnetic calorimeter high level triggers
ALICE（大型离子对撞机实验）探测器从不同的子探测器产生大量的数据样本。在线数据处理应用于选择和减少存储的数据量。ALICE采用多级硬件触发方案，其中快速检测器用于馈送三级（L0、L1和L2）深度链。高级触发器（HLT）是逻辑上位于L2触发器和数据采集事件构建之间的第四个过滤级。EMCal探测器包括一个大面积电磁量热计，它将光子和中性介子的动量测量扩展到$p_T=250$ GeV/c，这提高了ALICE通过测量喷流的中性能量分量来执行喷注重建的能力。在HLT框架内开发了一个在线重建和触发链，通过将中央桶跟踪信息与量热计中的簇射重建（簇）相结合，来锐化EMCal硬件触发。在本报告中，将讨论为EMCal HLT在线重建和触发链开发的软件组件的状态和功能，以及在2011年LHC运行期间进行调试的初步结果。
2012-09-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Run 2 Upgrades to the CMS Level-1 Calorimeter Trigger
CMS Level-1热量计触发器正在分两个阶段升级，以保持LHC在第二次运行中增加堆积和瞬时亮度时的性能。在第一阶段中，使用改进的算法，包括逐事件堆积校正。重离子运行的新算法也已经开发出来。在第二阶段，更高的粒度输入和时间复用方法允许改进的位置和能量分辨率。升级的两个阶段的数据处理都是使用基于Xilinx Virtex-7的AMC卡进行的。
2015-11-18 hep-ex physics.ins-det
Design and Implementation of the New D0 Level-1 Calorimeter Trigger
费米实验室Tevatron对撞机的亮度不断提高，导致D0合作对其探测器进行了改进，超出了2001年3月开始的运行IIa的探测器。这次Run IIb升级的基石之一是完全重新设计的1级热量计触发系统。新系统采用新颖的架构和算法，以保持高效率的有趣的事件，同时大大提高拒绝的背景。我们描述了新的1级热量计触发硬件的设计和实现，并讨论了其性能在运行IIb数据采集。除了加强D0的物理能力外，这个触发系统还将为LHC实验中使用的类似设备的操作提供有价值的见解。
2007-12-06 physics.ins-det
Performance of the ATLAS Hadronic Tile Calorimeter Demonstrator system for the Phase-II upgrade facing the High-Luminosity LHC era
高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）的峰值亮度为$5\times10^{34} $ cm $^{-2} $ \，s $^{-1}$，比LHC的设计亮度高五倍。强子ATLAS Tile Calorimeter（TileCal）是一种以钢为吸收体、塑料吸收体为激活介质的取样量热计。发光瓦中产生的光被引导到光电倍增管（PMT），在光电倍增管中产生模拟信号，以在每25 ns被数字化之前对其进行整形和调节。HL-LHC的TileCal第二阶段升级将使系统能够应对增加的辐射水平和超时堆积。升级后的系统将以40 MHz的速率将所有量热计采样信号发送到检测器外系统，在那里事件将被重建并发送到第一级触发器。因此，利用提供给触发系统的更精确的热量计信号，开发更复杂的触发算法将是可能的。新的硬件包括最先进的电子设备，具有冗余设计和辐射硬电子设备，以避免单点故障，此外还包括用于大量数据传输的多Gbps光链路和现场可编程门阵列（FPGA），以驱动关闭和打开检测器电子设备的逻辑功能。2019年6月，一个包含新的热量计模块电子器件但仍与当前系统兼容的混合演示器原型模块被组装并插入ATLAS中，以便第二阶段系统可以在真实的ATLAS条件下进行测试。
2020-10-28 hep-ex physics.ins-det
A new high speed, Ultrascale+ based board for the ATLAS jet calorimeter trigger system
为了应对2021年大型强子对撞机（LHC）的亮度增强，ATLAS合作计划进行重大探测器升级。作为其中的一部分，基于量热计数据的1级触发器将升级，以利用新的特征提取器（FEX）系统进行细粒度读取，每个系统都为触发器选择重建不同的物理对象。射流FEX（jFEX）系统旨在提供射流识别（包括大面积射流）和在小于400 ns的延迟预算内测量全局变量。它由6个模块组成。单个jFEX模块是一个ATCA板，配有4个Xilinx Ultrascale+系列的大型FPGA，可使用多达120个多千兆收发器（MGT）、24个电光器件、夹层板控制和电源，消化约3.6 Tb/s的总输入数据速率，从而在不影响主板的情况下灵活升级控制功能和组件。精心设计的24层堆叠结构可在非常密集的高速信号板中保持信号完整性，并选择MEGTRON 6作为最合适的PCB材料。本文报告了jFEX原型的设计挑战和测试结果。特别是完全组装的最终原型已经在内部和CERN的综合测试中测试了高达12.8 Gb/s。完整的jFEX系统将于2018年底生产，以便在2021年3月LHC重启之前完成安装和调试。
2018-06-24 hep-ex physics.ins-det
Identification and Filtering of Uncharacteristic Noise in the CMS Hadron Calorimeter
对CMS强子量能器的调试研究已经发现了零星的非特征噪声和少量故障量能器通道。已经开发了算法来识别和解决数据中的这些问题。该方法已在2008年收集的宇宙射线μ子数据、量热计噪声数据和CMS单束数据上进行了测试。噪声抑制算法可以应用于LHC碰撞数据的触发级或离线分析。在触发级的算法的应用程序示出去除90%的噪声事件与假失踪的横向能量高于100 GeV，这是足够的CMS物理触发操作。
2010-01-31 physics.ins-det
LOCx2, a Low-latency, Low-overhead, 2 x 5.12-Gbps Transmitter ASIC for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter Trigger Upgrade
本文介绍了ATLAS液氩量热仪触发器升级的发射机专用集成电路LOCx 2的设计和测试结果。LOCx 2由两个通道组成，每个通道编码ADC数据的开销为14.3%，并以5.12 Gbps的速率传输串行数据，延迟小于27.2 ns。LOCx 2采用商用0.25 μ m硅/蓝宝石CMOS技术制造，采用100引脚QFN封装。LOCx 2的功耗约为843 mW。
2020-09-18 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
Progress on the Electromagnetic Calorimeter Trigger Simulation at the Belle II Experiment
日本KEK的Belle II实验从2018年4月开始采集真实数据，通过精确测量重夸克和轻子的CP破坏和罕见的弱衰变，探索超越标准模型的新物理学。该实验在高光度SuperKEKB e^+ e^-对撞机上进行，最终瞬时光度为80 x 10^34 cm^-2 s^-1。为了在比以往KEKB对撞机更高的亮度和束流背景环境下开发和测试合适的触发算法，对Belle II量热计触发系统进行详细的仿真研究，对Belle II触发器和数据采集系统的稳定运行至关重要。我们报告的初步结果，各种触发逻辑和它们的效率，使用物理和光束背景蒙特卡罗事件与Belle II Geant 4为基础的分析框架，称为Basf 2。
2018-06-25 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
Operation and performance of the ATLAS tile calorimeter in LHC Run 2
本文总结 ATLAS TileCal 在 LHC Run 2 的运行、触发、辐射效应及粒子响应，验证其刻度稳定且性能达到设计要求。
2025-01-10 hep-ex physics.ins-det
The updated ATLAS Jet Trigger for the LHC Run II
在目前的关闭之后，LHC即将恢复运行，进入新的数据采集期，届时它将以更高的光度、事件率和质心能量运行。新的条件将对ATLAS在线触发重建和选择系统施加更苛刻的约束。为了应对这种增加的限制，ATLAS高级触发器，放置在第一个基于硬件的1级触发器之后，已经通过合并两个先前分离的基于软件的处理级别进行了重新设计。在新的联合处理层中，算法在相同的计算节点上运行，从而共享资源，最小化从检测器缓冲器的数据传输，并增加算法的灵活性。喷流触发软件选择包含高横向动量强子喷流的事件。它需要最佳的射流能量分辨率，以帮助拒绝压倒性的背景，同时保持良好的效率，为感兴趣的射流。特别是，这需要在ATLAS热量计中对三维能量沉积进行CPU密集型重建，以用作射流查找算法的基本输入。为了允许这种昂贵的重建步骤，开发了部分检测器读出方案，其有效地抑制了量热计的低活性区域并显著减少了所需的资源。本文介绍了射流触发器软件的总体结构及其物理性能。然后，我们专注于详细研究的算法的时间和性能的影响，全部和部分量热计读出计划。最后，我们展望了下一个大型强子对撞机数据采集期的喷气触发计划。
2018-01-30 hep-ex physics.ins-det
Triggering on electrons and photons with CMS
在2011年，大型强子对撞机（LHC）的瞬时光度持续上升到约4x10^33cm-2 s-1。由于这种惊人的高能质子碰撞率，有效地触发电子和光子已成为LHC实验的主要挑战。紧凑型μ子螺线管（CMS）实验实现了一个复杂的两级在线选择系统，实现了近106的拒绝因子。第一级（L1）基于来自量热计和μ子探测器的粗信息，而高级触发器（HLT）结合了来自所有子探测器的细粒度信息。在这种强强子环境中，L1电子/光子触发器提供了一个强有力的工具来选择感兴趣的事件。它是基于来自电磁量热计（ECAL）的信息，这是一种高分辨率探测器，包括75848个“桶”和两个“端盖”中的钨酸铅（PbWO 4）晶体。介绍了电子/光子触发器的性能和优化
2012-02-03 hep-ex physics.ins-det
Precision Calorimetry at HL-LHC: Upgrade of the CMS Electromagnetic Calorimeter
CMS探测器的电磁热量计（ECAL）在实验的物理程序中发挥了重要作用，在整个数据采集过程中提供了出色的性能。高亮度LHC将带来新的挑战。每束交叉的相互作用数量增加四到五倍将需要更高的时间分辨率和噪声抑制能力。由于这些原因，电子读数已完全重新设计。一个双增益跨阻抗放大器和一个ASIC提供两个160 MHz的ADC通道，增益选择和数据压缩将用于新的读出电子。触发决策将被移出检测器，并将由功能强大且灵活的FPGA处理器执行，从而允许应用更复杂的触发算法。升级后的ECAL将能够在整个HL-LHC中进行高精度的能量测量，并将大大提高10 GeV以上光子和电子的时间分辨率。
2021-06-08 hep-ex physics.ins-det
Operational experience and evolution of the ATLAS Tile Hadronic Calorimeter Read-Out Drivers
TileCal是大型强子对撞机（LHC）ATLAS实验的中心强子量热计。它是一种采样探测器，其中吸收瓦嵌入钢吸收板中。瓦片被分组形成单元，其在两侧由光电倍增管（PMT）读出。PMT数字样本被传输到位于后端系统中的读出驱动器（ROD），用于1级触发系统接受的事件。ROD是后端电子设备的核心元件，它代表前端电子设备和ATLAS整个数据采集（DAQ）系统之间的接口。它负责能量和时间重构、触发和数据同步、忙处理、数据完整性检查和无损数据压缩。TileCal ROD是一个标准的9U VME板，配备了基于DSP的处理单元夹层卡。总共需要32个ROD模块来读取整个TileCal探测器。每个ROD模块必须在不到10微秒的时间内实时处理来自多达360个PMT的数据。ROD的调试在2008年LHC第一次碰撞之前完成。从那时起，已经实施了几次硬件和固件更新，以适应不断发展的ATLAS触发器和DAQ条件，以遵循LHC参数。最初的ROD系统，不同的更新实施和操作经验，在LHC运行1和运行2。
2020-10-26 hep-ex physics.ins-det
The ILD/CALICE Silicon-Tungsten Electromagnetic Calorimeter: status and potential
未来的$e^{+}e^{-}$对撞机、探测器和第二阶段CMS升级所采用的粒子流算法需要非常高粒度的量热计来反卷积喷流中粒子的单独贡献。这对于电磁量热计（ECAL）来说尤其如此。对于一个现实的大型探测器，必须满足许多技术要求：工业化的模块化;嵌入式非常前端的电子设备的紧凑集成，具有大动态，低功耗和自触发;机械结构和冷却系统，死区最小。这里提出的硅钨（SiW）ECAL的技术原型应该实现这一切。10层在光束中生产和测试，同时正在对各种模拟关键过程进行设计和优化研究，以测试硬件和算法的性能。
2017-11-22 hep-ex physics.ins-det
Study of silicon photomultipliers for the readout of a lead/scintillating-fiber calorimeter
针对DUNE近探测器拟复用的KLOE铅/闪烁光纤量能器，本研究通过宇宙射线和环境放射性信号对比SiPM与原有PMT的效率、稳定性及时间分辨率，评估以SiPM替换PMT的可行性。
2024-06-18 hep-ex physics.ins-det
Readiness of the ATLAS Liquid Argon Calorimeter for LHC Collisions
ATLAS液氩量热计自2006年8月以来一直在连续运行。当时，只有部分量热计被读出，但自2008年初以来，所有量热计单元都已连接到ATLAS读出系统，为LHC碰撞做准备。本文概述了随机触发、校准数据、宇宙μ子和LHC束溅射事件现场测量的液氩量热计性能。检测器的操作，定时性能，电子噪声和增益稳定性的结果。来自辐射宇宙μ子和束溅射事件的高能量沉积物允许检查能量分辨率的固有常数项。利用最小电离宇宙μ子，在百分比水平上测量了电磁桶式量热计沿η（在φ上平均）响应的均匀性。最后，辐射μ子的电磁簇射的研究已被用来交叉检查的蒙特卡罗模拟。使用ATLAS读出，数据采集和重建软件获得的性能结果表明，液氩量热计是在LHC时代的黎明碰撞做好准备。
2010-05-25 hep-ex physics.ins-det
Component Prototypes towards a Low-Latency, Small-form-factor Optical Link for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter Phase-I Trigger Upgrade
本文介绍了几个组件原型的ATLAS液氩量热计第一阶段触发升级设计的低延迟，小形状因子的光链路。一个定制的双通道光发射器模块的原型，微型光发射器（MTx），与单独的发射器光学子组件（TOSA）已被证明在数据速率高达8 Gbps的每通道。一个垂直腔面发射激光器（VCSEL）驱动器ASIC已经开发出来，并用于目前的MTx原型。一个串行器ASIC原型，工作在每通道高达8 Gbps，已被设计和测试。一个低延迟，低开销的编码器ASIC原型的设计和测试。整个链路的延迟，包括发送器延迟和接收器延迟，但不包括光纤的延迟，估计小于57.9 ns。MTx的尺寸为45 mm x 15 mm x 6 mm。
2022-02-09 physics.ins-det
The Electronics of the H1 Lead/Scintillating-Fibre Calorimeters
详细介绍了在HERA对撞机上运行的H1探测器的SpaCal铅/闪烁纤维量热计的电子系统，并介绍了H1数据采集过程中所取得的性能。HERA的10 MHz聚束交叉率对电子器件的要求提出了严格的限制。能量和时间的读出分别进行了14位的动态范围和分辨率约为0.4纳秒。触发分支包括用于背景抑制的纳秒分辨率量热飞行时间和基于模拟“滑动窗口”的电子触发器。目前实现的在线背景抑制为O（10**6）。电子触发器允许将低能量触发阈值设置在约0.50 +/-0.08（RMS）GeV，效率> 99.9%。读出和触发电子器件的能量和时间性能基于新开发的低噪声（sigma_noise ca. 0.4 MeV）宽带（f < 200 MHz）的光电倍增管，位于光电倍增管的输出端。H1的1特斯拉磁场。
1998-12-23 physics.ins-det
A Full Rank Pileup Deconvolution Scheme Suitable for Calorimeter Online Trigger Primitive Generation
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
本文提出一种不依赖数学猜测的堆叠去卷积方案，通过调整方程数量与未知数数量，实现全秩矩阵，提高在线触发原始生成的鲁棒性。
2026-05-13 physics.ins-det
The very forward CASTOR calorimeter of the CMS experiment
本文综述了CMS实验中的前向CASTOR量热计的物理动机、探测器设计、触发、校准、校准、模拟和总体性能。CASTOR Cherenkov取样量热计的位置非常接近LHC束线，距离束管约1 cm，距离CMS相互作用点14.4 m，覆盖了$-$ 6.6 $\lt$ $η$ $\lt$ $-$ 5.2的赝快度范围。它被设计成能承受高环境辐射和强磁场。使用收集的数据，在大型强子对撞机的质子和核碰撞中的前向能量密度，射流和过程的测量性能的检测器，其特征在于由快度间隙，审查。
2021-02-10 hep-ex physics.ins-det
First results on the performance of the PADME electromagnetic calorimeter
PADME实验由意大利Frascati国立科学院主办，致力于暗光子搜索。它寻找反应$e^{+}\,e^{-}\rightarrow A'\,γ$，其中$A'$表示暗光子。$550\,\text{MeV}$正电子束撞击来自活性金刚石靶的电子，允许扫描高达$23.7\,\text{MeV}$的$A'$质量。在这种情况下，分段电磁量能器起着重要的作用，因为它测量最终的光子四动量。它由以$\approx29\,\text{cm}$半径的圆柱形位移的$616$ BGO晶体组成，其中具有$5$晶体侧的中心方孔，以允许韧致辐射通过，从而限制量热计触发速率。每个晶体由HZC XP 1911 B型光电倍增管读取，其信号通过CAEN V1742板数字化，在$1\,\text{GS/s}$采集$1024$样本。在这里，我们详细报告的解决方案，采用的量热计，以及在一个小的原型和单一的制冷单元进行的测试中获得的结果。
2020-03-04 hep-ex physics.ins-det
The Clock and Control System for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter Phase-I Upgrade
正在开发液氩触发数字化板（LTDB），以升级ATLAS液氩量热计第一阶段触发电子设备。位于前端的LTDB需要从后端获取时钟信号并进行远程配置和监控。一个时钟和控制系统正在开发的LTDB和系统的主要功能进行了评估。本文介绍了时钟和控制系统的设计和评估。
2020-09-18 physics.ins-det
Reconstruction of signal amplitudes in the CMS electromagnetic calorimeter in the presence of overlapping proton-proton interactions
本文描述了一种用于重建CMS电磁量能器中钨酸铅晶体产生的信号幅度的模板拟合技术。这种新颖的方法被设计为抑制增加的时间堆积贡献的信号以下的加速器聚束间距从50到25 ns的开始运行2的LHC。该算法的执行速度足够快，可以在CMS高级触发器中使用。它也用于离线事件重建。从模拟和运行2碰撞数据（2015-2018）获得的结果表明，在从几个GeV到几十个GeV的能量范围内，量热计的能量分辨率有了实质性的提高。
2020-10-02 hep-ex physics.ins-det
Commissioning ATLAS Trigger
在大型强子对撞机（LHC）的ATLAS实验将面临的挑战，有效地选择感兴趣的候选事件在$pp$碰撞在14 TeV的质心能量，同时拒绝大量的背景事件。因此，它配备了三级触发系统。第一级是基于硬件的，使用粗粒度量热计信息和快速读出μ子室。基于软件的第二级和第三级触发器需要将第一级触发器输出速率从约75 kHz降低到约200 Hz，并写入大容量存储器。本文将对该系统的调试进展情况进行综述。
2008-10-20 hep-ex physics.ins-det
New results from the technological prototype of the CALICE highly-granular silicon tungsten electromagnetic calorimeter
本文报告CALICE硅钨ECAL扩展技术原型在DESY束流测试中的噪声、自触发和低能电子响应等初步结果。
2023-04-27 hep-ex physics.ins-det
Design, status and test of the Mu2e crystal calorimeter
费米实验室的Mu2e实验寻找带电轻子的味道，在铝核的场中，负μ子到电子的无中微子转换。这样一个过程的动态是很好地模拟了一个两体衰变，导致一个单能电子的能量略低于μ子静止质量（104.967兆电子伏）。本实验的量热计在提供优异的粒子识别能力和在线触发滤波器同时辅助轨迹重构能力方面起着重要作用。基线量热计配置由两个圆盘组成，每个圆盘由两个大面积UV扩展的硅光电倍增器读出的约700个未掺杂的CsI晶体制成。这些晶体符合响应稳定性、高分辨率和抗辐射性的要求。在本文中，我们提出了最终的量热计设计。
2016-07-01 hep-ex physics.ins-det
The ALICE detector and trigger strategy for diffractive and electromagnetic processe
大型强子对撞机（LHC）的ALICE探测器由一个中心桶，一个μ子光谱仪，零度量热计和用于触发目的和事件分类的附加探测器组成。描述了用于测量衍射和电磁过程的主要探测器系统。这种测量的触发策略概述。通过讨论Odderon的可能特征，提出了在LHC上研究衍射和电磁过程的物理潜力。
2008-07-09 hep-ex physics.ins-det
The ALICE EMCal L1 trigger first year of operation experience
大型强子对撞机的ALICE实验配备了电磁量能器（EMCal），旨在增强其对射流、光子和电子的测量能力。此外，EMCal能够触发具有中心依赖能量阈值的射流和光子。在2010年投入使用后，EMCal 1级（L1）触发器于2011年被正式批准用于物理数据采集。在描述了L1硬件和触发算法之后，回顾了质子和重离子束的调试和第一年的运行经验。此外，升级到原来的L1触发器设计的细节。
2012-11-27 hep-ex physics.ins-det
Design, status and perspective of the Mu2e crystal calorimeter
费米实验室的μ 2 e实验将研究铝核场中无中微子$μ\to e$相干转换的带电轻子味破坏过程。Mu 2 e将达到约$2.5\cdot 10^{-17}$的单事件灵敏度，其对应于相对于当前最佳极限的四个数量级的改进。探测器系统由一个吸管跟踪器和一个由未掺杂CsI与硅光电倍增器耦合制成的晶体量热器组成。量热计被设计为可在恶劣的环境中操作，其中约10 krad/年将在最热的区域中输送，并且在1 T磁场的存在下工作。量热计的作用是执行$μ$ /e分离，以抑制模仿信号的宇宙μ子，同时提供高电平触发和在跟踪器中播种轨道搜索。在本文中，我们介绍了量热计的设计和最新的R $\&$ D结果。
2018-04-18 hep-ex physics.ins-det
The Phase-I Trigger Readout Electronics Upgrade of the ATLAS Liquid Argon Calorimeters
ATLAS液氩量热计的第一阶段触发读出电子升级增强了即将进行的大型强子对撞机光度增加操作期间实验的物理范围。在第二次大型强子对撞机长周期运行期间安装的新系统将触发器读出粒度提高了10倍，并提高了其精度和范围。因此，在触发电平的背景抑制，通过增强的滤波算法，利用额外的信息的拓扑歧视的电磁和强子簇射形状。本文介绍了新的电子元件的最终设计，其定制的电子设备，用于验证其正常运行的程序，以及在该系统的调试过程中实现的性能。
2022-05-16 hep-ex physics.ins-det
Design and status of the Mu2e electromagnetic calorimeter
费米实验室的Mu 2 e实验旨在测量负μ子到电子的无中微子转换，并在三年的数据采集后达到2.5x10^{-17}的单事件灵敏度。在最终状态下产生的单能电子由高精度跟踪器和晶体量热计检测，所有这些都嵌入在由宇宙射线否决系统包围的大型超导螺线管（SD）中。量热计是跟踪器的补充，允许独立的触发和强大的粒子识别，同时播种轨道重建并有助于去除模仿信号的背景轨道。为了满足这些要求，量热计应具有O（5）%的能量分辨率和在100 MeV时优于500 ps的时间分辨率。基线解决方案是由两个BaF 2晶体盘组成的量热计，其由UV扩展、日盲、雪崩光电二极管（APD）读取，其由JPL、Caltech、RMD财团开发。在本文中，热量计的设计，研究与开发研究进行到目前为止，工程的现状进行了描述。一个备份的替代设置由一个纯碘化铯晶体矩阵读取UV扩展滨松MPPC的也提出。
2016-08-08 hep-ex physics.ins-det
The Topological Processor for the future ATLAS Level-1 Trigger: from design to commissioning
大型强子对撞机的ATLAS探测器需要一个触发系统来有效地选择事件，以达到约400 Hz的可管理的事件存储速率。到2015年，LHC的瞬时光度将增加到3 × 10^34 cm-2s-1，这是ATLAS Trigger系统面临的前所未有的挑战。为了应对更高的事件发生率，并从物理学角度有效地选择相关事件，2015年后，一级触发机制将包括一个新的元素：拓扑处理器（L1 Topo）。目前由CERN开发的L1 Topo系统最初将由一个ATCA机箱和两个L1 Topo模块组成。高密度光电转换器（AVAGO miniPOD）将来自量热计和μ子探测器的高达1.6 Tb/s的数据驱动到两个高端FPGA（Virtex 7 -690）中，在约200 ns内进行处理。该设计已被优化，以保证良好的信号完整性的高速链路和低延迟的实时数据路径（RTDP）上的数据传输。L1 Topo以独立协议接收来自量热计和μ子探测器的数据，并将其处理为几种VHDL拓扑算法。这些算法执行几何切割，相关性和计算复杂的可观测量，如不变质量。这种拓扑切割的输出被发送到中央触发处理器。本演讲重点介绍L1 Topo的相关高密度设计特性，该特性允许使用普通PCB材料处理数百个光链路（每个高达13 Gb/s）。L1拓扑原型进行相关的测试结果，以表征高速链路的延迟（眼图，误码率，余量分析）和逻辑资源利用率的算法进行了讨论。
2014-06-17 hep-ex physics.ins-det
Development of ATLAS Liquid Argon Calorimeter Front-end Electronics for the HL-LHC
大型强子对撞机的高光度阶段将提供比原始探测器设计中假设的高5-7倍的光度。改进的触发系统需要升级ATLAS液氩量热计的读出电子设备。本文介绍了在40-80 MHz和16位动态范围内读出182，500个量热计单元的概念以及耐辐射、低噪声、低功耗和高带宽前端电子元件的发展，包括前置放大器和整形器、14位ADC和10 Gb/s激光二极管阵列驱动器。
2020-09-14 physics.ins-det
The Clock Distribution System for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter Phase-I Upgrade Demonstrator
针对ATLAS液氩量能器Phase-I升级演示器的时钟需求，研发基于商用器件的时钟分配系统，完成设计、性能评估及辐射耐受性验证。
2024-01-28 physics.ins-det
A prototype electromagnetic calorimeter for the MUonE experiment: status and first performance results
MUonE实验提出通过精确测量μ-e弹性散射微分截面来确定μ子g-2的强子贡献，本文介绍了其模块化探测器布局中PbWO4电磁量能器原型的现状、束流测试校准及首批性能结果。
2024-01-08 hep-ex physics.ins-det
The first-level trigger of ATLAS
由于巨大的相互作用速率和pp碰撞的恶劣实验环境，质心能量sqrt（s）= 14 TeV，光度高达10^34 cm^-2 s^-1，LHC的实验挑战之一是触发有趣的事件。在ATLAS实验中，预见了用于此目的的三级触发系统。第一级触发器在定制硬件中实现，旨在将数据速率从40 MHz的初始聚束交叉速率降低到75 kHz左右。它的事件选择是基于来自量热计和专用μ子探测器的信息。本文介绍了一级触发系统的基本组成，包括量热触发器、μ子触发器和中央触发处理器。此外，最近的结果报告说，已获得的测试束在欧洲核子研究中心进行的研究，其中第一次成功地建立了完整的第一级触发链，并用于触发多达九个ATLAS子探测器系统的读出。
2005-12-21 physics.ins-det
Performance of the ALICE Electromagnetic Calorimeter
本文评估ALICE电磁量能器在2010–2018年LHC运行中的性能，系统阐述其校准、修正、重建与验证方法，并利用测试束流和13 TeV质子-质子碰撞数据验证其对光子、轻介子、电子和喷注的测量能力。
2023-09-29 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Performance of Calorimetry in ALICE
大型强子对撞机的ALICE实验研究了标准模型中pp、pA和AA碰撞的强相互作用部分。在物理学计划的范围内，ALICE中的光子，中性介子和喷流的测量由两个电磁量热计进行。由钨酸铅晶体组成的精确和高粒度光子光谱仪（PHOS）以及宽孔径铅闪烁体采样量热计（EMCal）提供了宽运动学范围内光子可观测量的补充测量。量热计触发系统使实验能够有效地利用全部交付的光度，记录用高能光子和喷流增强的数据样本。本文讨论了ALICE电磁量能器在质子-质子到重离子碰撞系统中的性能，并用ALICE电磁量能器系统所收集的数据进行了物理分析。
2018-09-21 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Level-1 Trigger with Cosmic Rays
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40兆赫的质子-质子碰撞中。设计了一个三级触发系统，以选择潜在的感兴趣的事件，并将输入速率降低到100-200 Hz。第一触发电平（LVL 1）在定制的电子设备中实现，第二和第三触发电平在软件中实现。基于热量计信息和专用μ子触发探测器中的命中，LVL 1决定由中央触发处理器做出，产生小于100 kHz的输出速率。在此阶段，触发决策的允许延迟小于2.5微秒。ATLAS现场的最终LVL 1触发系统的安装工作正在全面展开，将于今年晚些时候完成。我们提出了一个状态报告的主要组成部分的第一级触发器和现场调试的完整的触发链与宇宙射线μ子。
2007-11-06 hep-ex physics.ins-det
Optimizing the Performance of the CMS ECAL Trigger for Runs 2 and 3 of the CERN LHC
CMS电磁量热计（ECAL）是一种在CERN LHC上运行的高分辨率晶体量热计。它负责CMS中电子和光子的识别和精确重建，这对希格斯玻色子的发现和随后的表征至关重要。它还有助于重建τ轻子，喷流和量热计能量总和，这是许多CMS物理分析的重要组成部分。ECAL触发系统采用快速数字信号处理算法，精确测量LHC碰撞期间记录的ECAL能量沉积的能量和定时信息。这些触发原语以40 MHz的LHC碰撞率传输到1级触发系统。然后，这些能量沉积与来自其他CMS子探测器的信息相结合，以确定事件是否应该触发从CMS到永久存储器的数据读出。本报告将总结LHC运行2（2015-2018）期间实现的ECAL触发器性能。它将描述用于在LHC操作期间提供ECAL触发基元的频繁校准的方法。这些都需要考虑晶体和光电探测器响应中的辐射诱导变化，并最大限度地减少桶区（$η<$ 1.48）中使用的光电探测器中直接信号的寄生触发。这两种效应相对于LHC运行1（2009-2012）都有所增加，因为运行2中经历了更高的亮度。CMS ECAL触发原语的能量和时间重建的进一步改进正在为LHC运行3（2021-23）进行探索。这些改进的算法的主要特点将被描述和潜在的性能增益的初步估计。
2019-10-14 physics.ins-det
ILD Silicon Tungsten Electromagnetic Calorimeter First Full Scale Electronic Prototype
这个长板是SiW-Ecal的新原型，SiW-Ecal是未来国际直线对撞机ILD探测器的硅钨电磁量能器。这个新的原型已经被设计来证明建立一个完整的长度检测层（ILD桶1.60米）的能力。实际上，该长度引起时钟和信号传播以及数据完整性的困难。用于短长度板的设计必须在模拟研究的基础上进行调整。在汉堡DESY的束流测试中，用宇宙学、放射源和3 GeV电子测试了长板的性能。给出了探测器的单通道标定结果。在DESY光束测试中，我们积累了光束垂直入射和倾斜入射的数据。对于后者，一个粒子有时可以穿过两个像素，并且每个像素沉积较少的能量。我们展示了如何使用它来测量触发阈值的位置。这个新的原型给了我们很多关于如何改进前端电子设计的提示。它也是估算ILD SiW-Ecal关键特性（如功耗、冷却、读出时间等）的便捷工具。并优化探测器的未来设计。
2019-09-10 hep-ex physics.ins-det
Light Monitoring System for the Lead Tungstate Calorimeter in Hall D at Jefferson Lab
本文介绍了为Jefferson Lab D厅GlueX探测器中由1596块铅钨酸盐晶体构成的电磁量能器设计、安装并成功运行的发光二极管光监测系统。
2025-10-31 physics.ins-det
Status of the CALICE analog calorimeter technological prototypes
CALICE合作目前正在为未来的线性对撞机探测器开发电磁和强子量能器的工程原型。该检测器被设计用于基于粒子流的事件重建。特别是，量热计的电磁和强子簇射的个别重建和分离进行了优化。它们被认为是分别带有钨和钢吸收体的取样量热计。两种电磁量热计正在开发中，一种是基于硅的有源层，另一种是基于MPPC读出的闪烁体条带，允许高度颗粒化的读出。模拟强子量能器是基于同样由硅光电倍增器单独读出的叠片。多通道、自动触发的前端芯片集成在热量计的有源层中，旨在实现最低功耗（功率脉冲）。建造这些原型的目的是证明建造和操作具有完全集成的前端电子设备的探测器的可行性。这些原型的概念和工程状态报告在这里。
2012-09-12 physics.ins-det
The CMS Level-1 Trigger at LHC and Super-LHC
CERN CMS实验的一级触发器被设计用于选择质子-质子相互作用，其最终状态包括高横向能量电子，光子，喷流或高缺失横向能量形式的新物理学特征。1级触发系统以40 MHz的速率以流水线方式处理数据，具有128束交叉的设计延迟和100 KHz的输出速率。重点介绍了该系统的设计，其中热量计触发器的设计。经过长时间的测试和对其性能的验证，第一级触发系统已在欧洲核子研究中心的CMS实验中安装和调试。宇宙射线数据和蒙特卡罗事件已被用来比较实际的触发性能与离线仿真模型的期望。这些研究的结果在这里介绍。该系统的局限性，以应付未来的LHC，超级LHC的光度升级，进行了讨论。本文介绍了在超级大型强子对撞机（Super-LHC）上建立新的CMS一级触发系统的CMS计划。新系统的中心点是一个1级跟踪触发器，它使用来自新CMS硅跟踪探测器的数据。
2008-10-22 hep-ex physics.ins-det
The BigBite Calorimeter for the Super Bigbite Spectrometer Program at Jefferson Lab
University of Connecticut（康涅狄格大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；William & Mary（威廉与玛丽学院）；University of Massachusets（马萨诸塞大学）；Mississippi State University（密西西比州立大学）；Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）；Institute of Theoretical and Experimental Physics（理论与实验物理研究所）；Northwestern University（西北大学）；University of New Hampshire（新罕布什尔大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Kharkov Institute of Physics and Technology（哈尔科夫物理技术研究所）；Budker Institute of Nuclear Physics（布德刻核物理研究所）
BigBite calorimeter用于Jefferson Lab的超级Bigbite谱仪项目，实现了高精度中子电磁形变因子测量。
2026-01-15 physics.ins-det
Study of e/gamma trigger for the electron calibration stream
本说明描述了使用高电平电子触发器（2级和事件滤波器）选择电子校准流的可能性研究。利用电磁量能器重构和径迹重构算法，对末态单电子和双电子的不同物理通道的选择效率和纯度进行了评价。研究的校准流的组成，包括从QCD过程的背景，提出。
2006-08-16 physics.data-an physics.ins-det
The CMS Trigger Upgrade for the HL-LHC
CMS实验设计了一个两级触发系统：1级触发器，在定制设计的电子设备上实现，和高级别触发器，CMS离线重建软件在计算机农场上运行的简化版本。在第二阶段，LHC将通过200次碰撞达到$7.5\times10^{34}\,\textrm{cm}^{-2}\,\textrm{s}^{-1}$的光度，在整个实验运行中产生大于3000 fb $^{-1}$的积分亮度。为了充分利用更高的亮度，CMS实验将引入更先进的1级触发器，并将全读出速率从100 kHz提高到750 kHz。CMS正在设计一个有效的数据处理硬件触发器（1级），其中将包括跟踪信息和高粒度热量计信息。目前的概念系统设计预计将充分利用FPGA和链路技术在未来几年的进步，提供一个高性能，低延迟的系统，用于大吞吐量和复杂的数据相关性。更高的亮度、事件复杂性和输入速率对高水平触发器提出了前所未有的挑战，尽管存在更高的堆积和更纯粹的预选，但高水平触发器的目标是实现与今天类似的效率和抑制因子。在本报告中，我们将讨论正在进行的研究和前景的在线重建和选择算法的高光度时代。
2020-11-18 hep-ex physics.ins-det
