The ATLAS Tile Calorimeter Calibration and Performance
本文简要介绍了在大型强子对撞机ATLAS探测器上的强子量热计校准系统和性能结果。
2013-10-10 hep-ex physics.ins-det
A measurement of the calorimeter response to single hadrons and determination of the jet energy scale uncertainty using LHC Run-1 $pp$-collision data with the ATLAS detector
本文介绍了在大型强子对撞机上用ATLAS探测器测量量热计对孤立带电强子的响应。该测量使用来自2010年的$\sqrt{s}=7$ TeV的3.2 nb $^{-1}$的质子-质子碰撞数据和来自2012年的$\sqrt{s}=8$ TeV的0.1 nb $^{-1}$的数据进行。一些方面的量热计响应孤立强子进行了探讨。在考虑了中性粒子的能量沉积后，使用Geant 4物理列表，在量热计对中心量热计区域中孤立带电强子的响应的建模中存在5%的差异。在低动量的反质子的响应的描述被认为是改善与以前的分析。电磁和强子量能器也分别检查，探测器模拟被发现在强子量能器的响应很好地描述。在此基础上导出了射流能量尺度的不确定性和不同动量射流之间的尺度相关性。对于横向动量大于2 TeV的喷流，不确定度为2- 5%，该方法为ATLAS提供了喷流能量标度不确定度。
2017-01-25 hep-ex
Measurement of the energy response of the ATLAS calorimeter to charged pions from $W^{\pm}\rightarrowτ^{\pm}(\rightarrowπ^{\pm}ν_τ)ν_τ$ events in Run 2 data
测量了横向动量在$10<p_\textrm{T}<300$ GeV范围内的单荷π介子的能量响应。测量使用ATLAS探测器在运行2中获取的$\sqrt{s}=13$ TeV下的139 $\textrm{fb}^{-1}$ LHC质子-质子碰撞数据进行。源自$τ$ -轻子衰变的带电π介子用于提供高- $p_\textrm{T}$孤立粒子的样品，其中组成是已知的，以测试先前未通过原位单粒子测量探测的能量状态。在ATLAS模拟中，在$p_{\textrm{T}}$谱的中心区域，${\sim}2\%$高估了量热计对单π介子的响应，而在端盖区域，${\sim}4\%$低估了量热计对单π介子的响应。测量的不确定性是${\lesssim}1\%$为$15<p_\textrm{T}<185$ GeV的中心区域。为了研究差异的来源，还将数据和模拟之间的量热计能量与轨道动量之比的分布宽度、每层能量和强子量热计中的响应进行了比较。
2022-09-05 hep-ex
Hadron Energy Reconstruction for the ATLAS Barrel Prototype Combined Calorimeter in the Framework of the Non-parametrical Method
在非参数化方法的框架下，对由铅-液氩电磁部分和铁-闪烁体强子部分组成的Atlas桶原型组合量能器进行了强子能量重建。该方法仅利用已知的e/h比和电子校准常数，不需要用极小化技术确定任何参数，可用于第一级触发的快速能量重建。所获得的能量平均值的重建在$\pm 1%$内，并且分数能量分辨率为$[(58\pm3)% \sqrt{GeV}/\sqrt{E}+(2.5\pm0.3)%]\oplus (1.7\pm0.2) GeV/E$。得到了组合式量热计电磁室的e/h比为$1.74\pm0.04$，与该电磁量热计的预测值$e/h > 1.7$一致。给出了纵向强子簇射发展的研究结果。这些数据是在CERN SPS的H8束线上用10 - 300 GeV的π介子获得的。
2000-04-06 hep-ex
Search for pair-produced long-lived neutral particles decaying in the ATLAS hadronic calorimeter in $pp$ collisions at $\sqrt{s}$ = 8 TeV
欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的ATLAS探测器被用来在$\sqrt{s}$ = 8 TeV的质子-质子碰撞中收集的20.3 fb $^{-1}$数据中寻找标量玻色子衰变为一对长寿命粒子的过程。这种搜索对衰变为标准模型粒子的长寿命粒子很敏感，这些粒子在ATLAS电磁量热计的外边缘或强子量热计内部产生喷流。未观察到显著过量事件。限制的标量玻色子生产横截面倍分支比到长寿命的中性粒子作为粒子的适当的寿命的函数的产品。玻色子的质量限制在100 GeV到900 GeV之间，长寿命的中性粒子的质量限制在10 GeV到150 GeV之间。
2015-03-07 hep-ex
Autoencoder-based time series anomaly detection for ATLAS Liquid Argon calorimeter data quality monitoring
University of Geneva（日内瓦大学）
本文提出基于LSTM自动编码器的算法，用于检测ATLAS液氩电离室数据中的异常，通过训练高质量数据识别异常区间，并验证噪声脉冲问题。
2025-11-25 hep-ex physics.ins-det
Search for long-lived neutral particles in $pp$ collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV that decay into displaced hadronic jets in the ATLAS calorimeter
本文描述了对中性的，长寿命的粒子衰减在ATLAS量热计的搜索。长寿命粒子出现在标准模型的许多扩展中，并且可能逃避寻找新的迅速衰变的粒子。该分析考虑了质量在5 GeV到400 GeV之间的中性长寿命标量，它们是由质量在125 GeV到1000 GeV之间的重玻色子衰变产生的，长寿命标量衰变为标准模型费米子。该分析使用10.8 fb $^{-1}$或33.0 fb $^{-1}$的数据（取决于触发器），这些数据是在2016年在LHC上使用ATLAS探测器以13 TeV的质心能量进行质子-质子碰撞时记录的。没有观察到显着的过量，和限制上的生产横截面倍分支比的功能，适当的衰变长度的长寿命的粒子。
2019-08-26 hep-ex
Jet reconstruction and performance using particle flow with the ATLAS Detector
本文介绍了一种粒子流算法的实现和性能，适用于20.2 fb $^{-1}$的ATLAS数据从8 TeV的质子-质子碰撞在运行1的LHC。该算法消除了热量计的能量存款，由于带电强子的考虑在喷注重建，而不是使用测量的动量从内部跟踪。这提高了带电强子测量的准确性，同时保留了中性粒子能量的量热计测量。本文强调如何实现这一点，同时尽量减少内部跟踪器和量热计之间的带电强子信号的双重计数。粒子流射流，从热量计和内部跟踪器的信号的合奏形成的性能进行比较，从热量计能量存款单独重建的射流，表现出改善的分辨率和堆积稳定性。
2017-08-14 hep-ex
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
The Laser calibration of the Atlas Tile Calorimeter during the LHC run 1
本文介绍了在LHC第一次运行中使用的阿特拉斯强子瓦量热计的激光校准系统。首先，系统相关的读出电子学的稳定性进行了研究。该方法稳定，变异小于0.6%。然后，发展的方法来计算校准常数，以校正的增益的量热计光电倍增管的变化，进行了说明。这些常数的测定具有0.3%的统计不确定度和0.2%的热量计的中心部分和0.5%的端盖的系统不确定度。最后介绍了利用激光系统对瓦式量热仪定时错位的检测和校正。
2016-10-12 hep-ex physics.ins-det
Study of the Hadron Shower Profiles with the Tile Hadron Calorimeter
本文研究了用纵向磁瓦结构的铁闪烁体磁瓦强子量能器探测到的强子簇射的横向和纵向分布。结果是基于100 GeV的π介子束数据。由于束流扫描提供了许多不同的束流撞击位置与细胞，它成功地获得了详细的横向簇射行为的图片。重建了四个深度和总热量计的径向能量密度。提出了三维强子簇射的参数化。
1999-03-22 hep-ex
Studies of VCSEL Failures in the Optical Readout Systems of the ATLAS Silicon Trackers and Liquid Argon Calorimeters
ATLAS硅跟踪器和液氩量热计的读出系统利用垂直腔面发射激光二极管在开启和关闭检测器读出组件之间进行通信。这些VCSEL器件中的许多在其预期寿命之前就已经失效。我们总结了失败的历史，并提出了迄今为止所学到的失败机制和环境条件下的寿命的依赖。
2011-09-29 hep-ex physics.ins-det
Search for neutral long-lived particles in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV that decay into displaced hadronic jets in the ATLAS calorimeter
使用2015-2018年在LHC的ATLAS探测器收集的139 fb $^{-1}$质子-质子碰撞数据，以13 TeV的质心能量搜索成对产生的中性长寿命粒子（LLP）的衰变。在ATLAS强子量能器中，发展了重建由强子衰变的LLP产生的位移喷流的专用技术。两个搜索区域被定义为不同的LLP运动制度。观察到的事件数量与预期背景一致，并确定了几个基准信号的限值。对于质量为125 GeV的SM希格斯玻色子，对于$c$乘以LLP平均固有寿命在20 mm和10 m之间的值（取决于模型），在95%置信水平下排除10%以上的分支比。对于质量为60 GeV的纯量以及质量在200 GeV和1 TeV之间的纯量，还对横截面乘以分支比设定了上限。
2022-08-18 hep-ex
Calibration and Performance of the ATLAS Tile Calorimeter
Tile Calorimeter（TileCal）是强子量热计，覆盖了LHC ATLAS实验的最中心区域。它是测量强子、喷流、τ轻子和缺失横能量的关键探测器。TileCal校准系统包括放射源、激光器和电荷注入元件，它允许在信号产生的每个阶段（从闪烁光到数字化）监测和均衡量热计响应。本文简要介绍了不同的TileCal校准系统，以及在校准因子，线性度和稳定性方面的性能的最新结果。本文还介绍了瓦式量能计在宇宙μ子和碰撞数据下的性能，包括绝对能量标度、时间分辨率和相关的稳定性。
2013-05-02 hep-ex physics.ins-det
Calibration Systems of the ATLAS Tile Calorimeter
TileCal是强子量热计，覆盖了LHC ATLAS实验的最中心区域。该取样量热计以铁板为吸收体，塑料瓦为活性材料。一个多方面的校准系统允许在信号产生的每个阶段监测和均衡热量计响应，从闪烁光到数字化。该校准系统是基于从不同的来源产生的信号：铯放射源，激光，电荷注入和质子-质子碰撞中产生的最小偏压事件。简要介绍了不同的TileCal校准系统，并介绍了其校准因子，线性度和稳定性方面的性能的最新结果。
2012-12-15 hep-ex physics.ins-det
Precision calibration of calorimeter signals in the ATLAS experiment using an uncertainty-aware neural network
EUROPEAN ORGANISATION FOR NUCLEAR RESEARCH (CERN)（欧洲核子研究中心）
利用不确定性感知神经网络对ATLAS实验中的 calorimeter 信号进行高精度校准，提升校准性能并提供不确定性估计。
2026-02-02 hep-ex
CMS Central Hadron Calorimeter
本文描述了CMS中心强子量能器。我们描述了1996年CMS强子试验束模块的生产。我们展示了testbeam模块的质量控制测试结果。本文给出了1995年CMS强子试验束的一些结果。
2001-02-14 hep-ex
Commissioning of the ATLAS Experiment
介绍了截至2008年5月ATLAS实验的试运行情况。描述了最近几个里程碑周的子探测器集成。里程碑周M6的宇宙调试包括同步数据采集和μ子探测器和内部探测器的组合跟踪分析，以及μ子探测器和μ子触发器的组合分析。热量计已接近满负荷运行，并与热量计触发器集成在一起。正在安装高级触发基础设施，并在技术运行中测试算法。
2008-08-07 hep-ex
Commissioning of the ATLAS Liquid Argon Calorimeter
ATLAS液氩量热计的现场调试已经进行了三年。在此期间，通过频繁的校准运行，以及对大型宇宙μ子数据样本和2008年9月10日发生的少数束流飞溅事件的分析，它已经得到了充分的测试。这使得获得一组稳定的校准常数的第一次碰撞，并测量原位量热计的性能，被发现是在预期的水平。
2010-05-17 hep-ex physics.ins-det
Performance of a Prototype CMS Hadron Barrel Calorimeter in a Test Beam
我们报告的原型CMS强子桶量热仪（HCAL）模块在测试束中的性能。原型采样量热计使用铜吸收板和闪烁体瓦与波长偏移光纤读出。在HCAL前放置钨酸铅晶体电磁量能器会影响组合系统对强子的线性度和能量分辨率。这些数据被用来优化选择的总吸收体的深度，采样频率，和纵向读出分割。
1998-10-16 hep-ex
Irradiation Studies and Design Optimization of the ATLAS Tile Calorimeter for the High-Luminosity LHC
Comenius University Bratislava（布拉迪斯拉发康斯坦丁尼科斯大学）
针对HL-LHC更高辐射和粒子通量需求，优化TileCal量能器设计，更换抗辐射读出电子学和PMT，并通过辐照测试验证其性能与鲁棒性。
2026-09-30 hep-ex
Performance of the upgraded PreProcessor of the ATLAS Level-1 Calorimeter Trigger
ATLAS Level-1量热仪触发器的预处理器通过数字化、同步和校准从ATLAS量热仪发送的模拟触发信号来准备这些信号，以重建横向能量沉积，然后将其用于进一步处理以识别事件特征。在2013年至2014年LHC第一次长时间关闭期间，预处理器的核心组件多芯片模块被升级版本所取代，这些升级版本采用现代ADC和FPGA技术，以确保在LHC运行2的高堆积环境中获得最佳性能。本文介绍了新的多芯片模块的特点，以及对信号处理的改进。
2020-11-12 hep-ex physics.ins-det
Notes on recasting the ATLAS-EXOT-2019-23 search for pairs of displaced hadronic jets in the ATLAS calorimeter
本文验证了用于重新解释ATLAS长寿命粒子搜索的材料，通过效率图将真实级运动学信息与事件选中概率关联，并指出了该方法的局限性及验证程序的潜在问题。
2024-12-18 hep-ex hep-ph
Energy range of hadronic calorimeter towers and cells for high-pT jets at a 100 TeV collider
本文讨论了100 TeV质子对撞机强子量能器的塔和单元能区的研究。使用横向动量大于20 TeV的标准模型射流估计动态能量范围。模拟使用PYTHIA蒙特卡罗模型后，快速探测器模拟调整到ATLAS强子量能器。我们估计的最大能量范围内的塔和细胞作为一个功能的横向细胞大小为几个极端情况下的射流横向能量。
2015-12-28 hep-ex
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 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
Neutron and proton tests of different technologies for the upgrade of cold readout electronics of the ATLAS Hadronic Endcap Calorimeter
与LHC的设计目标相比，HL-LHC的总积分亮度的预期增加为10倍，基本上消除了ATLAS强子端盖量热计（HEC）当前冷放大器实现的辐射硬度的安全系数。新的更难辐射的技术已经被研究：SiGe双极、Si CMOS FET和GaAs FET晶体管已经被中子辐照，其积分通量高达2.2 \cdot 10^{16} n/cm 2，并且被200 MeV质子辐照，其积分通量高达2.6 \cdot 10^{14} p/cm 2。晶体管参数的比较，如两种类型的照射的增益。
2012-08-09 hep-ex physics.ins-det
Search for the production of a long-lived neutral particle decaying within the ATLAS hadronic calorimeter in association with a $Z$ boson from $pp$ collisions at $\sqrt{s} = 13$ TeV
这封信提出了一个长寿命的中性粒子（$Z_d$）在ATLAS强子量能器中衰变的研究，与标准模型（SM）$Z$玻色子通过中间标量玻色子产生，其中$Z\to l^+l^-$（$l=e,μ$）。所使用的数据是由ATLAS探测器在2015年和2016年大型强子对撞机上的质量中心能量为$\sqrt{s} = 13$ TeV的$pp$碰撞期间收集的，对应于$36.1\pm0.8$ fb $^{-1}$的积分光度。未观察到显著超出预期背景的事件。标量玻色子乘以其衰变分支分数到长寿命的中性粒子的生产截面的限制导出作为中间标量玻色子的质量，长寿命的中性粒子的质量，其$cτ$从几厘米到一百米的函数。在中间标量玻色子是SM希格斯玻色子的情况下，它的衰变分支的一个长寿命的中性粒子与$cτ$约在0.1 m和7 m之间的分数被排除与95%的置信水平高达10%的$m_{Z_d}$之间的5和15 GeV。
2019-04-17 hep-ex
Effect on a Hadron Shower Leakage on the Energy Response and Resolution of Hadron TILE Calorimeter
本文研究了厚度为9.4核相互作用长度的铁闪烁体桶形强子原型量热计的强子簇射纵向泄漏和横向泄漏及其对π介子响应和能量分辨率的影响。结果是基于100 GeV的π介子束数据的入射角$Θ= 10^o$在撞击点Z的范围从-36到20厘米，这是在1995年5月的测试束期间与安装配备闪烁体探测器放置在后面和后面的量热计的平面。100 GeV π介子在$Θ= 10^o$的能量在该量能器后部泄漏的分数为1.8%，与传统的铁闪烁体量能器一致。观察到作为泄漏函数的能量分辨率的意外行为：与没有泄漏的簇射相比，6%的横向泄漏导致能量分辨率提高18%。两种不同的泄漏事件命中定义的纵向穿通概率$(18 \pm 1) %$和$(20 \pm 1) %$的测量值分别与我们的量热计和具有相同核相互作用长度厚度的常规铁闪烁体量热计的早期测量值一致。由于泄漏检测器中的命中定义的更软切割，纵向穿通概率的测量值更对应于计算的铁等效长度$L_{Fe} = 158 cm$。
1999-03-22 hep-ex
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
Readiness of the ATLAS Tile Calorimeter for LHC collisions
ATLAS探测器的Tile强子量能器自2005年底安装以来，已经在实验大厅进行了广泛的测试。自2007年以来，读出、控制和校准系统一直在全面运作，探测器成功地收集了2008年LHC单束和2009年首次碰撞的数据。本文概述了瓦量热计的性能，测量使用随机触发，校准数据，宇宙射线μ子和单束数据的数据。探测器的运行状态，噪声特性和校准系统的性能，以及最小电离宇宙线μ子数据进行的时间和能量校准的验证。校准系统的精度远低于设计的1%。全球能量标度的确定是在4%的不确定度下进行的。
2010-11-19 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS Liquid Argon Calorimeter after three years of LHC operation and plans for a future upgrade
ATLAS实验旨在研究欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）产生的质子-质子碰撞。液氩取样量热计用于所有的电磁量热以及端盖中的强子量热。在2004- 2006年安装之后，在2009年第一次碰撞之前的三年时间里，使用宇宙射线和单个LHC光束，对量热计进行了广泛的调试。从那时起，在前所未有的质心能量下收集了大约27 fb $\mathbf{^{-1}}$的数据。在所有这些阶段中，量热计及其电子设备几乎一直处于最佳状态，性能非常接近规格。本文涵盖了这些头几年业务的所有方面。在发现难以捉摸的希格斯玻色子的背景下，特别提出了所取得的优异性能。未来的计划，以保持这种性能，直到LHC计划结束也提出。
2013-07-04 hep-ex physics.ins-det
Neutron and proton tests of different technologies for the upgrade of the cold readout electronics of the ATLAS Hadronic End-cap Calorimeter
与LHC的设计目标相比，HL-LHC的总积分亮度的预期增加因子为10，基本上消除了在ATLAS强子端盖量热计（HEC）的当前冷放大器处实现的辐射硬度的安全因子。新的抗辐射技术已经被研究出来：SiGe双极、Si CMOS FET和GaAs FET晶体管已经被中子辐照，其积分注量高达2.2 x 10^{16} n/cm ^2，被200 MeV质子辐照，其积分注量高达2.6 x 10^{14} p/cm ^2。晶体管参数的比较，如两种类型的照射的增益。
2013-01-16 hep-ex physics.ins-det
Recasting the ATLAS search for displaced hadronic jets in the ATLAS calorimeter with additional jets or leptons using surrogate models
本文验证了ATLAS实验Run-2数据集下伴随喷注或轻子的长寿命粒子搜索所提供的基于机器学习的替代模型框架，通过独立框架和HackAnalysis框架验证其重现原始分析结果的性能，为搜索结果的重新解读提供支持。
2025-02-14 hep-ex hep-ph
Performance of the ATLAS hadronic Tile calorimeter
Tile Calorimeter（TileCal）是一个中心强子量能器，用于强子、喷流、τ粒子和缺失的横向能量的重建。TileCal是一种冷却器-钢取样量热计，它覆盖了$|η| < 1.7$区域。闪烁体瓦片中产生的闪烁光通过波长移位光纤传输到光电倍增管（PMT）。通过每25 ns对信号进行采样，对来自PMT的模拟信号进行放大、整形和数字化。TileCal前端电子设备读取约10000个通道产生的信号，测量能量范围从~30 MeV到~2 TeV。监测和校准从闪烁光到信号重建的信号产生的每个阶段。量热计的性能进行了研究，在现场使用宇宙射线μ子和大型强子对撞机的操作过程中获得的质子-质子碰撞的大样本。利用电弱玻色子衰变产生的瞬发孤立高动量μ介子研究了电磁尺度下量热计的能量响应。用孤立强子样品评价了量热计对强子粒子的响应，并讨论了用蒙特卡罗模拟模拟量热计对强子粒子的响应。用射流法研究了量热计的定时标定和分辨率。给出了量热计的标定、稳定性、绝对能量标度、均匀性和时间分辨率等性能指标。结果表明，TileCal的性能满足设计要求，对重建物体和物理结果有重要贡献。
2017-08-31 hep-ex 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
FATALIC: A novel CMOS front-end readout ASIC for the ATLAS Tile Calorimeter
本文介绍了一种新的ASIC架构，在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的高亮度阶段的ATLAS瓦热量计升级计划的背景下设计的。该架构基于耐辐射的130 nm互补金属氧化物半导体技术，嵌入了探测器信号的模拟和数字处理。ASIC的详细描述给出的动机，设计特点和模拟和测量性能。实验研究，在真实粒子束条件下的24个原型单位的基础上，为了证明作为一个可靠的前端读出电子解决方案的架构的潜力。
2018-12-11 hep-ex physics.ins-det
Upgraded Electronics of the ATLAS Hadronic Tile Calorimeter for the High Luminosity LHC
ATLAS强子瓦量能器将对探测器上和探测器外的电子设备进行重大升级，为2026年大型强子对撞机（HL-LHC）的高亮度计划做准备，以便该系统能够应对HL-LHC增加的辐射水平和超时堆积。升级后的系统的探测器上电子设备将以40兆赫的速率不断地将所有光电倍增管信号发送到探测器外系统。探测器外的电子设备将把数据存储在管道缓冲器中，为ATLAS 0级触发系统产生数字强子塔和，并读出选定的事件。模块化探测器上的电子器件采用耐辐射的商用现成组件和冗余设计，以最大限度地减少单点故障。定时、控制和与探测器外电子设备的通信接口通过现代现场可编程门阵列和高达9.6 Gbps的高速光纤链路实现。
2020-02-15 hep-ex physics.ins-det
Non-Compensation of the Barrel Tile Hadron Module-0 Calorimeter
本文给出了纵瓦结构铁闪烁体桶形强子量能器Module-0的电子和π介子响应、电子能量分辨率和e/h比随入射能量E、撞击点Z和入射角$Θ$的变化的详细实验资料。结果是基于电子和π介子束的数据为E = 10，20，60，80，100和180 GeV的$η$ = -0.25和-0.55，这已获得在1996年的测试束期间。与现有的TILECAL 1米原型模块，各种铁闪烁体量热计的实验数据，并与一些Monte Carlo计算的结果进行了比较。
1999-03-22 hep-ex
Tile Computer-on-Module for the ATLAS Tile Calorimeter Phase-II upgrades
瓦片预处理器（TilePPr）是高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）瓦片量热计（TileCal）探测器外电子学的核心元件。TilePPr包括基于FPGA的板，用于操作和读取TileCal探测器上的电子器件。Tile Computer on Module（TileCoM）夹层嵌入在TilePPr中，实现三个主要功能。这些包括远程配置探测器上的电子设备和TilePPr FPGA，将TilePPr与ATLAS触发和数据采集（TDAQ）系统连接，以及通过提供监测数据将TilePPr与ATLAS探测器控制系统（DCS）连接。TileCoM是一款10层板，配有用于处理数据的Zynq UltraScale+ ZU 2CG、与TilePPr集成的接口组件以及连接到高级电信计算架构载体的电源。CentOS嵌入式Linux部署在TileCoM上，以实现HL-LHC所需的功能。本文从远程编程、与ATLAS TDAQ系统和DCS系统的接口等方面介绍了TileCoM系统的硬件和固件开发。
2022-04-26 hep-ex physics.ins-det
A Radiation-Hard Dual Channel 4-bit Pipeline for a 12-bit 40 MS/s ADC Prototype with extended Dynamic Range for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter Readout Electronics Upgrade at the CERN LHC
介绍了一种用于欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机ATLAS液氩量热计读出电路升级的抗辐射双通道12位40 MS/s扩展动态范围流水线ADC的设计。该设计由两个流水线A/D通道和四个乘法数模转换器组成，每个转换器的标称分辨率为12位。该设计采用IBM 130 nm CMOS工艺制造，在2.5 V电源下，单通道SNDR在18 MHz、40 MS/s时的性能为68 dB，而每通道功耗为55 mW，辐照后性能没有下降。各种增益选择算法，以实现扩展的动态范围的实施和测试。
2013-07-31 hep-ex physics.ins-det
Search for neutral long-lived particles that decay into displaced jets in the ATLAS calorimeter in association with leptons or jets using $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV
EUROPEAN ORGANISATION FOR NUCLEAR RESEARCH (CERN)（欧洲核子研究中心）
ATLAS利用pp碰撞数据，在ATLAS calorimeter中搜索中性长寿命粒子，排除了Higgs玻色子衰变分支比和暗光子等模型，首次探测长寿命axion-like粒子。
2025-11-28 hep-ex
Upgrade of the ATLAS Liquid Argon Calorimeters for the High-Luminosity LHC
大型强子对撞机（HL-LHC）在高亮度阶段的粒子通量增加，瞬时亮度高达原始设计值的7.5倍，将对ATLAS探测器的许多子系统产生影响。这一贡献突出了ATLAS液氩量热计系统的特殊影响，连同导致HL-LHC的各种升级计划的概述。更高的亮度对于前向量热计（FCal）特别重要，其中电离负载的预期增加会引起许多问题，这些问题会降低FCal性能，例如液氩间隙中的束加热和空间电荷效应以及由于限流电阻器上的电流增加而引起的高电压降。作为解决其中一些问题的一种方法，拟议的FCal替代品与替代品相关的风险进行了权衡。为了进一步减轻堆积增加的影响，目前还在考虑在每个端盖低温恒温器的正面安装一个高粒度定时探测器。正在研究几种不同的传感器技术和布局。
2016-12-20 hep-ex physics.ins-det
Design and hardware evaluation of the optical-link system for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter Phase-II Upgrade
正在为ATLAS液氩量热计第二阶段升级开发一个光学连接系统。光链路系统负责将来自1524个前端板（FEB）的超过18.2万个探测器通道的数据通过每个FEB的26根光纤传输到计数室，传输距离超过150米，并将时钟、束流交叉复位信号和慢速控制/监测信号带回FEB。光链路系统基于低功耗千兆位收发器（lpGBT）和多功能光收发器（VTRx+）模块，这两个模块都是为高亮度LHC升级而开发的。设计了评估板，对光链路系统的主要功能进行了评估。文中介绍了光链路系统的设计和主要功能的评价。
2020-07-31 hep-ex physics.ins-det
Electron Response and e/h Ratio of Iron-Scintillator Hadron Prototype Calorimeter with Longitudinal Tile Configuration
本文详细介绍了纵向瓦结构铁闪烁体强子原型量能器的电子响应、电子能量分辨率和e/h比随入射能量E、入射点Z和入射角$Θ$的变化。这些结果基于$Θ= 10^o, 20^o, 30^o$的E = 20、50、100、150、300 GeV电子和π介子束数据，这些数据是在1995年7月测试束期间获得的。得到的校准常数用于μ子响应从pC转换到GeV。与现有的实验数据和一些Monte Carlo计算的结果进行了比较。
1999-03-22 hep-ex
CaloShowerGAN, a Generative Adversarial Networks model for fast calorimeter shower simulation
本文提出基于生成对抗网络的 CaloShowerGAN 模型，利用快速量能器模拟挑战赛数据集验证其对光子和π介子簇射的模拟效果，并有望显著提升 ATLAS 快速模拟性能。
2024-08-09 hep-ex physics.ins-det
Optics robustness of the ATLAS Tile Calorimeter
TileCal是ATLAS探测器的中心强子量热器，由塑料衰减器和波长漂移光纤组成。已知这些组件的光学特性会因暴露于辐射而遭受自然老化和退化。量热计设计用于LHC在$10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的设计光度下运行10年。对辐射器和光纤的辐照测试表明，在LHC运行10年后，它们的光产额在预期的最大剂量下下降约10%。使用量热计的校准系统：Cs-137伽马源、激光和质子-质子碰撞粒子的积分光电倍增管信号来评估TileCal光学组件的鲁棒性。观察到光输出的损失如预期的那样随着暴露于辐射而增加。将报告2015-2017年期间对应于LHC运行2的光产额下降。当前的大型强子对撞机运行计划预计第二个高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）阶段将实验寿命再延长10年。在运行2中获得的结果表明，遵循TileCal的光产额响应是预测未来运行中的量热计性能的重要步骤。初步研究试图将这些测量结果外推到HL-LHC的运行条件。
2019-05-03 hep-ex physics.ins-det
Firmware implementation of a recurrent neural network for the computation of the energy deposited in the liquid argon calorimeter of the ATLAS experiment
Aix Marseille Univ（艾克斯-马赛大学）；CNRS/IN2P3（法国国家科学研究中心/核物理与粒子物理研究所）
本文提出了一种在Stratix 10 FPGA上实现RNN的方法，用于ATLAS液氩量能器沉积能量重建，通过VHDL优化满足了每FPGA处理384通道且延迟小于125 ns的严格要求。
2023-05-17 cs.LG hep-ex physics.ins-det
Clock Distribution and Readout Architecture for the ATLAS Tile Calorimeter at the HL-LHC
Tile Calorimeter（TileCal）是大型强子对撞机（LHC）上ATLAS实验的一个探测器。TileCal是一种由钢板和塑料蒸发器制成的采样量热计，使用大约10，000个光电倍增管（PMT）进行读数。到2024年，LHC将进行一系列升级，以实现高亮度LHC（HL-LHC），提供高达当前标称瞬时亮度的7.5倍。ATLAS Tile第二阶段升级将使探测器和数据采集（DAQ）系统符合HL-LHC的要求。探测器的电子设备将重新设计，采用新的时钟分配和读出架构，并配备全数字触发系统。在长周期3（2024-2026）之后，探测器上的电子设备将把每个束流交叉（~25 ns）的数字化数据传输到计数室的瓦片预处理器（TilePPr），总数据带宽为40 Tbps。TilePPrs将探测器数据存储在流水线存储器中，以满足新的ATLAS DAQ架构要求，并将与前端链路交换（FELIX）系统和第一触发级接口。TilePPr板将采样时钟分配给探测器上的电子设备，以便使用配置为固定和确定性延迟的高速链路与LHC时钟同步。升级后的读出和时钟分配策略在2015年至2018年期间的几次试验束活动中使用升级后的电子设备原型在演示系统中得到了充分验证。
2018-11-19 hep-ex physics.ins-det
ATLAS Tile Calorimeter Readout Electronics Upgrade Program for the High Luminosity LHC
Tile Calorimeter（TileCal）是覆盖LHC ATLAS实验最中心区域的强子量热计。TileCal读数由大约10000个通道组成。ATLAS升级计划分为三个阶段：第0阶段发生在2013 - 2014年，第1阶段发生在2018 - 1019年，最后是第2阶段，预计在2022 - 2023年，之后峰值亮度将达到5 - 7 x 10 $^{34}$ cm $^2$ s $^{-1}$（HL-LHC）。主要的TileCal升级集中在第2阶段。此次升级旨在更换大部分探测器上和探测器外的电子设备，以便将所有量热计信号直接数字化并发送到计数室的探测器外电子设备。所有新的电子设备都必须能够应对增加的辐射水平。一个雄心勃勃的升级开发计划是追求研究不同的电子选项。目前正在研究前端电子升级的三种备选方案。第一种选择是使用商业组件构建的本系统的改进版本，第二种选择是基于专用ASIC（专用集成电路）的开发，第三种选择是基于为Fermilab开发的QIE（电荷积分器和编码器）的新版本的开发。所有三个选项将使用相同的读出和控制系统，使用高速（高达40 Gb/s）链路进行通信和时钟同步。对于非检测器电子器件，正在开发一种新的后端架构。计划在2014年中期（0期升级结束时）将一个演示原型插入ATLAS，用于读出带有大部分新电子器件但仍与当前系统兼容的热量计的一部分。
2013-05-03 hep-ex physics.ins-det
The High Voltage distribution system of the ATLAS Tile Calorimeter and its performance during data taking
本文介绍了ATLAS实验强子量能器TileCal高压系统的特点。这种系统适合于使用大量的光电倍增管（PMT）向粒子物理检测器提供可靠的功率分配。在ATLAS探测器2015年和2016年数据采集期间进行的测量表明，其在稳定性和噪声方面的性能符合规格。特别是，几乎所有的光电倍增管显示出小于0.5 V的电压不稳定性，对应于优于0.5%的增益稳定性。发现少量通道无法正常工作。为了诊断此类缺陷的起源，将HV测量结果与使用激光系统获得的结果进行比较。分析表明，大约1万个高压通道中只有不到0.2%出现故障。
2018-08-16 hep-ex physics.ins-det
Performance of the NuTeV Fe-Scintillator Sampling Calorimeter and Implications for Thin Calorimeters
NuTeV是费米实验室的中微子-核子深度非弹性散射实验。NuTeV探测器是一种传统的重靶中微子探测器，它由铁/液体闪烁体采样量热计和μ子谱仪组成。在4.5 ~ 190 GeV能量范围内，用现场校准束测量了强子、μ子和电子的量热响应。对强子的响应的小的非线性相比，从测量的电子和强子之间的响应的比率结合的分数的电磁能量沉积的形式中的中性π介子在强子簇$f_{π^{0}}(E_π)$的能量依赖性的预期。预测使用来自GHEISHA、GFLUKA和GCALOR的蒙特卡罗模拟以及来自Wigmans和Groom的参数化的$f_{π^{0}}(E_π)$。此外，基于NuTeV强子刻度数据的薄量热计的有效性的研究。这项研究的结果对其他应用中使用的量热计的能量分辨率具有重要影响;例如，测量太空中的宇宙射线通量或基于气球的实验。
2000-01-20 hep-ex
Electron and Photon Identification Performance in ATLAS
对电子和光子的重建和校准的理解是启动大型强子对撞机（LHC）ATLAS数据采集的关键步骤之一。热量计单元在被群集之前被电子校准。修正当地的位置和能量测量，考虑到热量计的几何形状。最后，应用纵向重量来校正热量计上游的能量损失。作为最后一步，Z -> ee事件将用于使用Z玻色子质量的原位校准。电子的识别是基于量热计中的簇射形状，并在很大程度上依赖于跟踪器和组合的跟踪器/量热计信息，以实现对QCD喷注的10^5的拒绝，从而获得20-25 GeV以上的合理干净的包容电子谱。对于光子识别，除了量热计中的簇射形状之外，考虑到内部跟踪器中的大量材料，光子转换的恢复是一个必不可少的成分。电子和光子的识别方法（削减和多变量分析）将被讨论。
2008-10-19 hep-ex 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
