Crilin: A CRystal calorImeter with Longitudinal InformatioN for a future Muon Collider
新能源前沿实验中的物理过程测量需要良好的空间、时间和能量分辨率来分辨准直高能喷流的结构。在未来的μ子对撞机中,束流诱导背景(BIB)是探测器设计和事件重建算法的主要挑战。热量计的工艺和设计应尽量减少BIB的影响,同时保持良好的物理性能。可以推断出几个要求:i)高粒度,以减少相同量热计单元中BIB颗粒的重叠; ii)优异的定时(100 ps量级)以减少BIB的时间外分量; iii)纵向分段以区分信号簇射与由BIB产生的假簇射; iv)良好的能量分辨率(小于10%/sqrt(E))以获得良好的物理性能,如已经针对概念性粒子流量热计所证明的。我们的建议包括一个半均匀的电磁量热计的基础上氟化铅晶体(PbF 2)读出的表面贴装UV扩展的硅光电倍增器(SiPMs):克里林量热计。本文分析了在μ子对撞机框架下Crilin量热器用于强子喷注重建的性能。我们报告的单组分表征连同一个小规模的原型,由2层的3x 3晶体每个的发展。
2022-09-07 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of CMS Forward Hadron Calorimeters with Upgraded Multi-anode PMTs and μTCA Readout
与CMS正向强子量热仪PMT窗口相互作用的带电粒子的高通量为触发和离线数据分析引入了重要的背景。在长周期1期间,所有原始光电倍增管都被多阳极、薄窗口光电倍增管取代。同时,后端电子读出系统升级为μTCA读出。本文介绍了前向强子量热仪和μTCA系统的调试和校准经验。升级是成功的,并提供了质量数据运行2数据分析在13 TeV。
2016-11-16 hep-ex physics.ins-det
Study of the performance of a compact sandwich calorimeter for the instrumentation of the very forward region of a future linear collider detector
FCAL合作正在准备用于未来线性电子正电子对撞机非常前沿区域的特殊量热器的大规模原型,用于精确和快速的光度测量和光束调整。这些量热计被设计为传感器钨热量计,具有非常薄的传感器平面以保持莫里哀半径小,并且具有专用FE电子器件以匹配定时和动态范围要求。2014年在CERN PS T9束和2015年在DESY-II同步加速器中对部分仪器化的原型进行了研究。它在来自PS设施的5 GeV混合粒子束(电子、μ子和强子)和来自DESY-II的5 GeV能量的次级电子中运行。结果表明,一个非常好的性能的全读出链。高统计数据用于研究对不同颗粒的响应,执行传感器对准并测量夹层中的纵向簇射发展。此外,Geant 4 MC模拟,并与数据进行比较。
2016-04-07 hep-ex physics.ins-det
A proposed DAQ system for a calorimeter at the International Linear Collider
本文介绍了未来国际直线对撞机热量计数据采集系统的研究与开发。本文介绍了一种通用量热仪和数据采集系统。在此框架内修改设计和潜在的瓶颈,在目前的系统进行了说明。技术设计报告的解决方案将在CALICE-英国小组内进行。
2006-11-30 physics.ins-det
Development and performance of a compact LumiCal prototype calorimeter for future linear collider experiments
FCAL协作组正在准备用于未来正负电子对撞机非常前沿区域的特殊量热计的大型原型,用于精确测量积分亮度和即时光度测量以及辅助光束调整。LumiCal被设计为硅钨夹层量热计,具有非常薄的传感器平面,以保持莫里哀半径小,便于在背景存在下测量电子簇射。专门的前端电子设备已经开发出来,以满足时序和动态范围的要求。在DESY II同步加速器上,在1至5 GeV的电子束中研究了一个部分装有仪器的原型。在最近的束流测试中,多平面紧凑型原型配备有薄的检测器平面,该检测器平面完全组装有读出电子器件,并安装在一个辐射长度厚度的钨板之间的1 mm间隙中。高统计数据被用来执行传感器对准,并测量纵向和横向簇射发展的三明治。本次演讲涵盖了量热计原型开发的最新状况和在测试梁测量中获得的选定性能结果,即将到来的DESY测试梁的前景,以及预期的模拟性能。
2021-01-21 hep-ex physics.ins-det
Muon Energy Measurement from Radiative Losses in a Calorimeter for a Collider Detector
研究高能前沿的未来粒子物理实验的性能要求提出了许多新的挑战,迫使我们找到新的解决方案,用于检测,识别和测量亚核碰撞中的末态粒子。其中一个挑战是在非常高的能量下精确测量μ介子动量,在这种情况下,现实探测器中可想象的磁场提供的曲率被证明不足以实现所需的分辨率。在这项工作中,我们展示了一个全新的途径的可行性测量的μ子的能量的基础上,他们的辐射损失在一个密集的,细分的量热计。这通过在回归任务中使用沉积光子能量的簇的空间信息而成为可能。使用一个均匀的铅钨酸盐量热计作为基准,我们展示了如何能量损失可能提供重要的补充信息的μ子能量估计超过1 TeV。
2020-08-25 hep-ex physics.ins-det
Studies of granularity of a hadronic calorimeter for tens-of-TeV jets at a 100 TeV $pp$ collider
射流子结构变量的强子射流的横向动量范围从2.5 TeV到20 TeV的研究使用几种设计的量能器单元的空间尺寸。这些研究使用了热量计响应的完整Geant 4模拟,并结合了热量计簇的真实重建。在大多数情况下,结果表明,射流子结构重建的性能提高与减少单元尺寸的强子量热计从$Δη\times Δϕ= 0.087\times0.087$,这是类似于大型强子对撞机实验的量热计的单元尺寸,由四个因素,$0.022\times0.022$。
2019-04-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
R&D for Very Forward Calorimeters at the ILC Detector
需要特殊的量热计来测量ILC探测器的最前端区域。这些设备将提高气密性,这对寻找新粒子很重要。一个光度计预计测量的精度优于10-3的低角度巴巴散射率。束管附近的量热计将受到大量束辐射残余物的撞击。这些沉积物的数量和形状将允许快速的光度估计和光束参数的确定。然而,传感器必须具有极强的抗辐射性。细分和非常紧凑的热量计将符合要求。由于占用率高,需要快速FE电子设备。介绍了一种可能的量热计的设计方案,并对量热计的研究现状进行了综述
2009-02-19 hep-ex physics.ins-det
Physics Potential of the CMS CASTOR Forward Calorimeter
CASTOR量热计是一个覆盖LHC CMS实验非常前沿区域的探测器。它围绕束管与14个纵向模块,其中每个模块由16个方位角扇区组成,并允许重建簇射剖面,从强子中分离电子和光子,并搜索具有异常强子能量沉积的现象。可以用这个探测器执行的物理程序包括各种不同的QCD主题。特别是,量热计被认为有助于质子-质子和重离子碰撞中的低x部分子动力学、衍射散射、多部分子相互作用和宇宙线相关物理的研究。本文简要介绍了该探测器的物理性能。
2010-11-22 hep-ex physics.ins-det
Design optimization of hadronic calorimeters for future colliders
Faculty of Sciences of the University of Lisbon(里斯本大学理学院);LIP - Laboratory of Instrumentation and Experimental Particle Physics(仪器与实验粒子物理实验室)
本文提出了一种基于 FCC-ee ALLEGRO 探测器概念的强子采样 calorimeter 优化方法,通过 Geant4 模拟分析吸收层厚度对能量分布和分辨率的影响,旨在探索设计空间并开发封闭优化框架。
2025-12-12 hep-ex physics.ins-det
Readout for Calorimetry at Future Colliders: A Snowmass 2021 White Paper
量热计将为未来的对撞机探测器提供关键的测量。由于信号幅度的高动态范围、高精度和高读出速率的传统挑战通过增加粒度和精确定时而变得复杂,因此读出系统将变得越来越复杂。本白皮书回顾了未来对撞机探测器中量热计读数的挑战和机遇。
2022-03-31 hep-ex 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
Interactions of hadrons in the CALICE silicon tungsten electromagnetic calorimeter
CALICE合作开发了用于未来线性电子正电子对撞机探测器的高颗粒量热计原型。在粒子束中测试了高度颗粒化的电磁量能器原型。我们提出了在这个原型强子的相互作用的研究。
2012-03-07 hep-ex physics.ins-det
Technical Design Report for the Panda Forward Spectrometer Calorimeter
本文件专门介绍前向光谱仪的电磁量热计,并描述了设计考虑因素、技术布局、预期性能和生产准备情况。
2017-04-10 physics.ins-det
Dedicated front-end electronics for the next generation of linear collider electromagnetic calorimeter
本文介绍了一种新一代直线对撞机电磁量能器的电子学研制方案。在简要介绍了要求之后,给出了电子学的总体方案。然后,我们描述了在0.35 \mum CMOS工艺中开发的三种不同的构建模块:放大器、比较器和流水线ADC
2005-01-12 physics.ins-det
New perspectives on segmented crystal calorimeters for future colliders
晶体量热仪在推动高分辨率电磁(EM)量热法的前沿方面有着悠久的历史。在本文中,我们探讨了碰撞检测器性能的主要创新,可以实现与晶体量热法时,纵向分割和双读出能力相结合,一个新的高EM分辨率的方法PFA在多喷流事件,如$e^+e^+\rightarrow HZ$事件在所有强子末态希格斯工厂。我们展示了一种新的技术,预处理$π^0$动量通过组合双光子配对之前,应用喷射算法。该过程显著减少了多射流事件中跨射流的$π^0$光子分裂。正确的光子-喷流分配效率在$3\%/\sqrt{E}$ EM分辨率下提高了3倍。此外,韧致辐射光子恢复技术显着改善电子动量测量。一个高EM分辨率的量热计增加了Z玻色子反冲质量分辨率在Higgstrahlung事件衰变成电子对的80%的μ子对。我们提出了一个高度分段的晶体探测器的概念,实现所需的能量分辨率,时间分辨率优于30 ps提供卓越的粒子识别能力的设计和优化。我们证明,与以前的探测器设计,遭受从一个相互作用长度的晶体在前面的采样强子量能器的大中性强子分辨率退化,双读出晶体上的实施允许实现一个分辨率优于$30\%/\sqrt{E}\oplus 2\%$中性强子。我们的研究发现,将晶体量热法集成到未来的希格斯工厂对撞机探测器中,可以通过在PFA范例中产生最高水平的EM和中性强子分辨率来开辟新的前景。
2020-09-15 hep-ex physics.ins-det
Recent results of the technological prototypes of the CALICE highly granular calorimeters
CALICE协作正在进行高颗粒量热计的研发,重点是线性对撞机的探测器。这一贡献简要总结了最近的测试大规模的技术原型的硅钨电磁量能器和强子量能器具有气体介质或闪烁体与SiPM读出作为活性材料。
2019-04-04 hep-ex physics.ins-det
Electromagnetic Calorimeter for MPD Spectrometer at NICA Collider
多用途探测器(MPD)设计用于研究在NICA加速器复合体(俄罗斯杜布纳)以SQRT(sNN)=4-11 GeV进行的重离子碰撞中形成的热和致密重子物质。MPD谱仪的大尺寸电磁量能器(ECal)将提供对|eta| <1.2的中心赝快度区域中的光子和电子的精确空间和能量测量。ECal的Shashlyk型采样结构针对光子能量范围从约40 MeV到2-3 GeV进行了优化。精细的分割和投影几何的量热计允许处理高多重性的二次粒子从金-金反应。在这次演讲中,我们报告的设计,建设状况和预期参数的ECal。
2020-02-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
CsI(Tl) Pulse Shape Discrimination with the Belle II Electromagnetic Calorimeter as a Novel Method to Improve Particle Identification at Electron-Positron Colliders
本文介绍了在Belle II电磁量能器上实现CsI(Tl)脉冲形状鉴别的方法和性能,这是CsI(Tl)脉冲形状鉴别在正负电子对撞机粒子鉴别中的首次应用。描述了Belle II量热计应用的脉冲形状表征算法。$γ$、$μ^+$、$π^\pm$、$K^\pm$和$p/\bar{p}$的对照样品用于证明CsI(Tl)脉冲形状鉴别提供的对量热计簇的次级粒子组成的显著洞察。与模拟的比较,并提供新开发的碘化铯(铊)闪烁响应模拟技术,它与GEANT4模拟时,允许粒子依赖的碘化铯(铊)的闪烁响应进行建模的进一步验证。数据和模拟之间的比较也表明,脉冲形状歧视可以是一个新的工具,以确定改进的来源,在模拟材料中的强子相互作用。的$K_L^0$效率和光子作为强子假率的多变量分类器,训练使用脉冲形状歧视和比较的一个基于形状的方法。CsI(Tl)的脉冲形状歧视示出减少光子作为强子假率超过3倍,在光子能量为0.2 GeV和超过10倍,在光子能量为1 GeV。
2020-09-05 hep-ex physics.ins-det
Operational Experience and First Results with a Highly Granular Tungsten Analog Hadron Calorimeter
在未来的多TeV轻子对撞机(如CLIC)中,精确的物理学需要出色的喷流能量分辨率。探测器需要深量热计系统来限制能量泄漏,对于非常高能量的粒子和喷流也是如此。同时,紧凑的物理尺寸是强制性的,以允许在高场螺线管磁体内安装完整的量热计系统。这需要非常密集的吸收体,使得钨成为未来对撞机中强子量热计的自然选择。为了研究这种量热计的性能,已经构建了一个具有钨吸收体和具有SiPM读出的闪烁体瓦片作为有源元件的物理原型,并在CERN的粒子束中进行了测试,能量范围从1 GeV到300 GeV。我们报告的建设和操作经验与μ子,电子和强子束。
2011-11-22 hep-ex physics.ins-det
Prototype studies for a forward EM calorimeter in ALICE
基于SiW技术的前向电磁量能器(FoCal)被认为是ALICE探测器的可能升级。该装置应特别具有极高的粒度,允许γ/π 0辨别出非常高的动量。对于高粒度层考虑的主要选项是使用CMOS像素传感器。我们将讨论的动机和设计原则的建议量热计,然后将重点放在经验获得一个完整的CMOS像素量热计原型。该装置的初步结果显示出非常好的能力,簇射轮廓测量,和合理的结果的线性和分辨率,这是有限的,目前不完整的校准。
2013-08-12 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Geant4 simulations of sampling and homogeneous hadronic calorimeters with dual readout for future colliders
针对未来希格斯工厂的精准喷注测量需求,开展双读出强子量能器的Geant4模拟,研究采样型与均相型结构的单粒子响应,验证切伦科夫光用于能量重建的效果,模拟达到单光子精度。
2023-11-06 physics.ins-det
Measurement of SiPM Dark Currents and Annealing Recovery for Fluences Expected in ePIC Calorimeters at the Electron-Ion Collider
本研究针对ePIC实验所选SiPM,在EIC预期通量范围内评估辐射损伤,测量暗电流并验证高温退火恢复效果,为量能器设计、模拟和运行提供参考。
2025-06-20 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
GARLIC: GAmma Reconstruction at a LInear Collider experiment
强子喷流能量的精确测量对于最大化未来直线对撞机的物理范围至关重要。实现这一目标所需的一个重要因素是强子簇射中光子的有效识别。ILD探测器概念的一种配置采用高度颗粒化的硅钨采样量热计来识别和测量光子,本文中描述的GARLIC算法已经被开发用于识别这样的量热计中的光子。我们描述了该算法,并使用事件完全模拟ILD检测器的模型中的性能。
2012-04-26 hep-ex physics.ins-det
Status of Barrel Imaging Calorimeter in Korea for the Electron-Ion Collider
Pusan National University(釜山大学)
韩国团队在电子离子对撞机 Barrel Imaging Calorimeter 的研发中,完成了硅芯片测试、模块组装、原型开发、束流测试、读出系统设计和详细模拟,展示了最新进展和未来计划。
2026-05-14 physics.ins-det
Differentiable Full Detector Simulation of a Projective Dual-Readout Crystal Electromagnetic Calorimeter with Longitudinal Segmentation and Precision Timing
本文在key4hep软件栈中为未来对撞机实现了可微全探测器模拟,提出可对探测器尺寸进行微分的全自动几何结构,并探讨了基于为各探测器选择合适神经网络的通用AI/ML重建策略。
2024-08-24 hep-ex physics.ins-det
A high-granularity calorimeter insert based on SiPM-on-tile technology at the future Electron-Ion Collider
本文提出一种面向EIC的基于SiPM-on-tile技术的高颗粒度量能器插入件,通过闪烁体瓦片和硅光电倍增管实现近束流管高覆盖与补偿响应,满足能量分辨率要求并提供五维簇射数据,有望借助机器学习实现极端运动学测量。
2022-12-12 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Beam Test of the First Prototype of SiPM-on-Tile Calorimeter Insert for the Electron-Ion Collider Using 4 GeV Positrons at Jefferson Laboratory
本研究为EIC提出了一种采用SiPM读出塑料闪烁体瓦片的高粒度量热器插入件,通过构建40通道原型并在杰斐逊实验室使用4 GeV正电子束进行测试,验证了其创新设计与校准策略的有效性,标志着该技术首次应用于EIC探测器设计。
2023-09-02 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
SR-GAN for SR-gamma: super resolution of photon calorimeter images at collider experiments
RWTH Aachen University(亚琛工业大学);TU Dortmund University(多特蒙德工业大学)
本研究提出基于生成对抗网络的光子量能器图像超分辨率方法SR-GAN,可将图像分辨率提升4倍,改进簇射参数重建效果,且在小样本光子识别任务中作为预处理步骤能提升性能。
2023-11-07 cs.CV hep-ex physics.ins-det
Design Studies of the PWO Forward End-cap Calorimeter for PANDA
位于德国FAIR的PANDA探测系统旨在研究反质子-质子湮灭,以便除其他外研究仍有许多有待揭示的粲介子态和胶球领域。这个场的未知性质将通过在非微扰区研究QCD现象来揭示。多用途PANDA探测器将能够进行跟踪、量热和粒子识别,预计将在高亮度下运行,提供平均反应速率高达2000万次相互作用/秒。设想中的物理学计划需要对光子和带电粒子进行测量,并具有良好的能量、位置和时间分辨率。电磁量热计(EMC)将作为探测器设置的基本组件之一,包括冷却的钨酸铅(PbWO 4)晶体。本文介绍了前端盖量能器的机械设计,并结合全EMC和全PANDA探测器分析了该探测器部件的响应。模拟研究的重点是计划的EMC的重建光子的能量和空间分辨率方面的性能。蒙特卡罗模拟的结果,不包括非常低的能量的光子,已得到验证的原型量热计获得的数据,并显示满足PANDA物理程序的要求。
2014-01-11 hep-ex physics.ins-det
Development of a modular and scalable data acquisition system for calorimeters at a linear collider
已经开发了一个数据采集系统,它将读出和控制量热计,作为未来电子-正电子直线对撞机探测器的原型系统。这是一个模块化、灵活且可扩展的DAQ系统,其中硬件和信号都是基于标准的,使用FPGA和串行链路。无背板系统的想法也被追求与一个商业开发板容纳在一台PC和一个链的集中器卡之间的检测器形成的系统的基础。在描述该系统的概念和性能的同时,讨论了它的优点和缺点。
2011-10-04 physics.ins-det
The Calibr-A-Ton: a novel method for calorimeter energy calibration
针对高粒度量能器标准能量刻度方法的局限性,提出基于可微编程的新刻度方法The Calibr-A-Ton,通过瞄准能量参考同时刻度粒子簇射中的探测器单元,有效校正了能量响应偏差。
2025-07-15 hep-ex physics.ins-det
A compact fine-grained calorimeter for luminosity measurement at a linear collider
基于FCAL协作组在2019年发表的一篇论文,本次演讲更新了协作组设计高度紧凑的量热计原型的努力,以在未来的$e^+e^-$对撞机上测量探测器的最前沿区域。一个光度计原型,基于亚毫米厚的探测器平面,用能量为1-5 GeV的电子束进行测试。包括八个探测器平面的原型的有效莫里哀半径被测量为(8.1 +/- 0.1(stat.)+/- 0.3(系统))用蒙特卡罗模拟对结果进行了验证。
2020-02-10 physics.acc-ph physics.ins-det
Latest developments on the highly granular Silicon-Tungsten Electromagnetic Calorimeter technological prototype for the International Large Detector
未来对撞机的高精度物理学需要前所未有的高颗粒量热计用于粒子流(PF)算法的应用。概念的物理证明在CALICE合作范围内的前一个活动中给出了对原型的梁测试。我们在这里介绍了最新的光束和实验室测试结果以及硅钨电磁量能器技术原型的研发进展,该技术原型具有完全嵌入式非常前端(VFE)电子设备,用于国际直线对撞机项目的国际大型探测器。
2018-01-31 physics.ins-det
Design and optimization of a hadronic calorimeter based on micropattern gaseous detectors for a future experiment at the Muon Collider
针对μ子对撞机实验需求,研发基于微结构气体探测器的半数字化强子量能器,通过模拟和束流测试验证了其优异的能量分辨率、响应均匀性及与模拟的一致性。
2024-07-14 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 k4Clue package: Empowering Future Collider Experiments with the CLUE Algorithm
本研究开发了集成于Gaudi框架、支持EDM4hep格式的k4Clue软件包,验证CLUE算法在多种未来对撞机探测器上的优异重建与时序性能,证明其跨实验的通用性与应用潜力。
2023-11-06 hep-ex physics.ins-det
Prototype tests for a highly granular scintillator-based hadronic calorimeter
在CALICE合作中,研究了未来轻子对撞机探测器的强子量能器的几个概念。在“物理原型”中展示了测量方法的能力之后,现在的重点是改进其在“技术原型”中的实施,这些原型可扩展到完整的线性对撞机探测器。安东强子量热计(AHCAL)概念是一种由钨或钢吸收板和塑料闪烁体瓦片组成的采样量热计,由硅光电倍增器(SiPM)作为有源部件读出。前端电子器件完全集成到热量计的有源层中,并设计用于最小功耗(即功率脉冲)。多功能电子设备使原型能够配备不同类型的闪烁体瓦片和SiPM。在最近的束流测试中,一个具有$\sim$ 3700通道的原型,配备了几种类型的闪烁体瓦和SiPM,暴露于电子,μ子和强子束。这些射束测试的经验产生了适合于自动质量组装的表面安装SiPM的最佳检测器设计。会议将涵盖的主题包括:用AHCAL技术原型进行的试验束测量,改进的探测器设计和正在进行的强子簇射大型原型的开发。
2017-10-10 hep-ex physics.ins-det
The semi-digital hadronic calorimeter (SDHCAL) for future leptonic colliders
第一个技术SDHCAL原型已经成功测试,这是一个新的研发阶段,以完全验证国际线性对撞机(ILC)国际线性探测器(ILD)项目的SDHCAL选项,已经开始了新原型的概念和实现。新的层旨在承载未来SDHCAL的少量但较大的活动层。新的有源层由尺寸大于2平方米的玻璃电阻板室(GRPC)制成,将配备新版本的电子读出器,以满足未来ILD探测器的要求。新的GRPC被认为是一种新的气体分布方案,以改善均匀性。最后采用电子束焊接技术实现机械结构的焊接。将介绍所取得的进展,并讨论今后的步骤。
2016-05-19 physics.ins-det
Prototype electronics for the silicon pad layers of the future Forward Calorimeter (FoCal) of the ALICE experiment at the LHC
本文介绍ALICE未来FoCal电磁量能器硅垫层的原型读出电子学,覆盖前端到后端,并提出全探测器读出系统设计方案。
2023-04-24 physics.ins-det
Optimizing the Performance of a High-Granularity Silicon-Pad EM Calorimeter
硅基细粒度量热计是未来国际直线对撞机ILC、未来环形对撞机CEPC的潜在技术,也是大型强子对撞机升级CMS实验的首选技术。有源硅传感垫用作MIP计数器,热量计的标准校准使用基于平均能量损失$dEdx$的权重。在这项工作中,dEdx校准方法在能量线性,规模和分辨率方面的局限性进行了探讨。在与CMS计划的被动层厚度不同的量热计的情况下,$dEdx$方法导致分辨率函数中的显著常数项和能量响应的非线性。出于这些原因,一种方法的基础上的热量计采样分数,利用每事件测量的淋浴深度,并显示提供优越的绝对能量尺度,线性度和分辨率。量热设计,其中淋浴器的背面采样较少,提供降低成本而不损失性能。因此,这里提出的适当校准对于获得最具成本效益和性能效益的硅取样量热计设计至关重要。
2017-06-21 physics.ins-det
Data Acquisition System for the CALICE AHCAL Calorimeter
本文介绍了未来国际直线对撞机高颗粒模拟强子量能器(AHCAL)的数据采集系统。开发的DAQ链有几个聚合阶段,并可扩展到AHCAL检测器设计所预见的800万个通道。最大的聚合设备Link Data Aggregator拥有96个HDMI连接器、4个Kintex7 FPGA和一个中央Zynq片上系统。架构和性能的结果,详细显示。DESY测试梁的经验与一个小的探测器原型组成的15个探测器层。
2017-03-06 hep-ex physics.ins-det
First-Ever Deployment of a SiPM-on-Tile Calorimeter in a Collider: A Parasitic Test with 200 GeV $pp$ Collisions at RHIC
本文介绍了在RHIC对撞机200 GeV $pp$运行期间对SiPM-on-tile量热器原型机的首次部署与寄生测试,通过数据驱动校准与Geant4模拟验证了其性能,为未来EIC的ePIC探测器设计提供指导。
2025-01-15 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A measurement of the energy and timing resolution of GlueX Forward Calorimeter using an electron beam
使用小型探测器和来自杰斐逊实验室Hall B标记器的可变能量电子束,研究了GRESSIX前向量热计的性能。对于110 MeV至260 MeV的电子能量,这是接近设计灵敏度的下限,测量的分数能量分辨率的范围从20%至14%,这满足设计目标。使用定制的250 MHz闪存ADC进行读出,可以精确测量信号到达时间。该探测器实现了0.38 ns的时间分辨率为一个单一的100 mV脉冲,这将允许定时歧视的光子束聚束和超时背景期间的GREX探测器的操作。
2013-04-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Using machine learning to separate hadronic and electromagnetic interactions in the GlueX forward calorimeter
前向量热计是一个由2800个铅玻璃模块组成的阵列,用于探测强子衰变中产生的光子。这个过程的背景来自量热计中的强子相互作用,在某些情况下,很难与低能光子相互作用区分开来。将机器学习技术应用于GSTX前向量热计中粒子相互作用的分类。这些算法是在使用$ω$介子衰变的数据上训练的,其中包含与量热计相互作用的真实光子和带电粒子。算法的效率,误报率,运行时间和实现复杂性进行了评估。一种利用多层感知器神经网络的算法被部署在GSPREX软件栈中,并为中间质量约束的包含性$π^0$数据样本提供85%的信号效率和60%的背景抑制。
2020-02-21 physics.data-an physics.ins-det
Instrumentation of the Very Forward Region at Future Linear Colliders - design and R&D by the FCAL Collaboration
两个细分和非常紧凑的量热计被预见到的ILC和CLIC探测器的非常前沿的区域的仪器;光度计测量的精度优于$10^{-3}$,在较低的极角,快速光度估计的检测器的低角度巴巴散射事件的速率。这两种设备都将提高探测器在寻找新粒子时的密封性。由于预期的高占用率,需要快速的前端电子设备。最靠近束管的量热计将受到大量束辐射残余物的撞击,因此需要辐射硬传感器。结果的传感器和读出电子原型的性能进行了总结。
2010-11-01 hep-ex physics.ins-det
Relative luminosity measurement of the LHC with the ATLAS forward calorimeter
在本文中,它表明,在LHC的相对光度变化的测量可以通过分析电流从ATLAS探测器的前向量热计的电磁部分的高压电源获得。该方法进行了验证与复制的一小部分的ATLAS前向量热计使用质子束的已知束能量和可变强度的U-70加速器在IHEP在Protvino,俄罗斯。详细描述了实验装置和2008年4月测试光束运行期间的数据采集。测量的高压电流与参考测量从束流强度监视器的比较示出了线性依赖于束流强度。的非线性度被测量为小于0.5%的统计和系统的不确定性相结合。
2010-05-11 hep-ex physics.ins-det
SiW ECAL for future $e^+e^-$ collider
带有硅探测器的量热计具有许多独特的功能,并被提议用于几个世界领先的实验。我们讨论的前三个18 × 18厘米$^2$层分割成1024像素的硅钨电磁量能器的技术原型为未来的$e^+e^-$对撞机的测试。测试于2015年11月在CERN SPS束线上进行。
2017-06-20 hep-ex physics.ins-det
Arbor, a new approach of the Particle Flow Algorithm
量热计的粒度为未来的对撞机实验提供了革命性的提升。量热计已经发展到可以高精度地记录簇射特别是强子簇射的子结构的阶段。期望从这些信息中得到新的重建算法。遵循簇射遵循树的拓扑结构的思想,我们开发了Arbor,一个粒子流算法框架。对模拟数据和试验数据的测试表明,该方法能成功地分离出附近的簇射。它具有与国际直线对撞机最好的PFA算法相当的喷流能量分辨率。更重要的是,Arbor成功地标记了子簇射结构,例如簇射级联中产生的带电粒子的轨迹,从而为使用高粒度量热计重建事件提供了新的方法。
2014-12-10 hep-ex physics.ins-det
Precision timing for collider-experiment-based calorimetry
在2021年Snowmass过程的白皮书中,我们讨论了高能物理对撞机实验中电磁和强子量热计系统的精确计时方面。应用领域包括粒子识别、事件和对象重建以及堆积缓解。考虑两种不同的系统选项,即覆盖整个检测器体积的单元级定时能力,以及集成在量热计系统中的专用定时层。还讨论了不同方法的技术选择。
2022-03-14 hep-ex physics.ins-det
Monte carlo study of the physics performance of a digital hadronic calorimeter
以MICROMEGAS为主动元件的数字化强子量能器是未来轻子对撞机粒子物理实验的一个很有前途的选择。这些实验将针对粒子流算法的应用进行优化,因此需要具有非常精细的横向分割的量热计。LAPP目前正在开发一个1平方米的原型,该原型基于MICROMEGAS腔室,具有1x1平方厘米的读出垫。介绍了MICR0MEGAS热量计物理性能的GEANT 4模拟。主要特征,如能量分辨率,线性和簇射轮廓,已被仔细检查各种被动材料的π介子在一个宽的能量范围从3到200 GeV。重点对模拟读出和数字读出进行了比较。
2009-10-23 hep-ex physics.ins-det
Beam test of a Pb/SciFi prototype for the Barrel Imaging Calorimeter at the Electron-Ion Collider
Sungkyunkwan University(成均馆大学);Kyungpook National University(庆北国立大学);Pusan National University(釜山国立大学);Kangwon National University(江原国立大学);Yonsei University(延世大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
针对电子离子对撞机的Barrel Imaging Calorimeter,测试了铅/闪烁纤维原型,评估其能量和时间性能,为未来测试和优化提供输入。
2026-04-24 physics.ins-det
Status of ASIC readout for electromagnetic calorimeter
高能粒子物理学的下一代实验将是TeV级电子和正电子的国际直线对撞机。该实验的目的是寻找希格斯粒子并测量其性质。物理计划要求探测器具有高性能。其中一个中心探测器是电磁量能器,用来测量高能光子的能量和位置。细粒度和紧凑性带来了使用Si-W取样探测器。由于高粒度,电磁量热计将包括$10^8$读出单元的数量级。最新研制的36通道ASIC原型芯片将用于硅钨ECAL的读出。性能研究将讨论与ECAL原型开发的ASIC读出,使用脉冲发生器。
2012-10-18 hep-ex physics.ins-det
Evaluation of the Response to Electrons and Pions in the Scintillating Fiber and Lead Calorimeter for the Future Electron-Ion Collider
本研究在费米实验室测试束装置上测试了EIC用Pb/ScFi量能器原型对4-10GeV电子与π介子的响应,验证了模拟结果,给出能量分辨率等性能基准,证实纵向簇射信息可提升粒子分离效果,为后续全尺寸探测器优化提供指导。
2025-08-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det