A steerable UV laser system for the calibration of liquid argon time projection chambers
一些液态氩时间投影室（LAr TPC's）正在建造或建议用于长基线和短基线束的中微子实验。对于这些探测器，由于几何或物理原因导致的漂移场的失真可能会影响事件的重建。根据TPC的几何形状和电漂移场强度，这种失真可能与漂移场本身具有相同的幅度。最近，我们提出了一种方法来校准漂移场和纠正这些可能的失真。虽然直线宇宙射线μ子轨道可以用于校准，但多重库仑散射和动量不确定性只允许有限的分辨率。相反，UV激光器可以在液态氩中产生直的电离轨道，并允许人们沿着TPC内体积中的不同路径映射漂移场。在这里，我们提出了一个紫外激光馈通设计与可操纵的紫外镜浸没在液体氩气中，可以指向激光束在许多位置通过TPC。直线电离路径对漂移场失真敏感，这些失真与线性光学路径的拟合允许提取漂移场，通过使用沿着整个TPC体积的这些激光轨迹，可以获得3D漂移场图。紫外激光馈通组件是该系统的原型，将用于费米国家加速器实验室（FNAL）的MicroBooNE实验。
2014-10-04 hep-ex physics.ins-det
Photodetectors and front-end electronics for the LHCb RICH upgrade
LHCb实验的RICH探测器提供了在CERN的LHC中高能质子-质子碰撞产生的强子在宽动量范围（2至100 GeV/c）的识别。切伦科夫光被收集在对单光子敏感的光子探测器平面上。RICH将升级（2019年），以40 MHz的速率读取每个束流交叉。当前的混合光子探测器（HPD）将被多阳极光电倍增管（Hamamatsu R11265和H12699 MaPMT的定制）取代。这8个$\times$ 8像素器件由于其小像素尺寸、高增益、可忽略的暗计数率（$\sim$ 50 Hz/cm $^2$）和适度的串扰而满足实验要求。几个管的测量性能的报告，连同他们的长期稳定性。采用0.35 $μ$ m CMOS AMS工艺设计了一种新型的8通道MaPMT读出前端芯片，命名为MAPIO。该芯片工作在二进制模式下，并结合了低功耗（\hbox{$\sim$1 mW/Ch}），宽带宽（基线恢复在$\leq$ 25 ns）和辐射硬度。12位数字寄存器允许优化每个通道的动态范围和阈值电平，并提供现场校准工具。的设计选择和表征的电子。
2016-11-01 hep-ex physics.ins-det
Reconstruction in ALICE and calibration of TPC space-charge distortions in Run 3
ALICE实验将在LHC运行3期间以高达50 kHz的Pb-Pb碰撞相互作用速率连续读出。为了实现这一目标，开发了一种新的数据处理方案和软件。该方案强烈依赖于GPU（图形处理单元）的快速在线和离线校准和重建，以及有效的数据压缩。在硬件方面，时间投影室（TPC）以及其他探测器系统对其读出室和读出电子设备进行了重大升级。多丝正比室被四个气体电子倍增器箔的堆叠所取代，以允许连续读出，同时保持离子回流低于1%，最大限度地减少放大离子进入漂移体积的空间电荷效应。然而，由于空间电荷的显着的空间点扭曲预计在最高的相互作用率在铅铅碰撞。此外，空间电荷密度波动导致失真波动，必须在10 ms的时间尺度上进行校正，以保持TPC的固有跟踪分辨率。虽然可以使用来自外部检测器的信息作为参考来校正平均空间电荷失真，但可以预见数据驱动的机器学习算法和卷积神经网络可以提供对失真波动的校正。
2021-10-15 physics.ins-det
Improved performance of the LHCb Outer Tracker in LHC Run 2
LHCb外跟踪器是一种气体探测器，覆盖面积为$5\times 6 m^2$，有12层双层吸管。探测器的性能是基于2015年和2016年LHC运行2运行期间的数据。描述了在$p p$、pPb和PbPb碰撞中收集的数据的占用和操作经验。一项关于老化效应的最新研究表明，没有出现增益退化或其他辐射损伤效应的迹象。此外，还介绍了LHC运行1数据采集方面的几项改进。提出了一种新的探测器时间对准和单分子层探测器模块对准的实时标定方法，使探测器的漂移时间和位置分辨率提高了20%。最后，一个潜在的使用改进的分辨率带电轨道的定时进行了描述，显示出可能性，以确定低动量强子与他们的飞行时间。
2018-02-02 hep-ex physics.ins-det
Performance of the LHCb muon system
研究了LHCb μ子系统的性能及其在2010年LHC以ps = 7 TeV能量运行的完整数据采集中的稳定性。描述了LHC首次碰撞时探测器设置和时间校准的优化。粒子率，测量的范围广泛的光度和光束运行过程中经历的操作条件下，进行比较，从模拟预期的值。评价了探测器的空间和时间对准、腔室效率、时间分辨率和团簇尺寸。检测器性能被发现是从规格或更好的预期。值得注意的是，总体效率远高于设计要求
2013-02-15 hep-ex physics.ins-det
The UV Laser Calibration System for measuring the Electric field in the SBND
本文介绍SBND探测器利用紫外激光系统测量TPC内电场畸变，以补偿空间电荷效应，确保精确的空间和量热测量。
2025-05-27 physics.ins-det
The ALICE TPC: Optimization of the Performance in Run 2 and Developments for the Future
时间投影室是ALICE实验的主要跟踪和粒子识别探测器。CERN LHC在运行2（2015-2018）中提供的高亮度在探测器性能和效率方面提出了新的挑战。对硬件组件和校准软件进行了优化和进一步开发，以应对这些挑战并最大限度地提高数据质量。此外，在特定读出室的边缘处已经观察到电离电子的漂移路径的意外大的局部失真。这些失真是由源自读出室的离子引起的，导致TPC的漂移体积中的局部空间电荷累积。一个新的校准程序已被开发，以纠正空间电荷失真。已经进行了广泛的研究，以了解空间电荷的起源，以及找到一种方法来有效地减轻影响。对于2021年开始的运行3，升级后的TPC的新读出室将基于气体电子倍增器。这意味着一个内在的离子回流，导致大部分的TPC漂移量在最高亮度的大空间电荷失真。空间电荷效应的模拟和校准是新探测器软件框架的重要组成部分。
2019-09-09 hep-ex physics.ins-det
Reactor antineutrino shoulder explained by energy scale nonlinearities?
大亚湾、双中微子和RENO实验最近观察到，它们探测到的反应堆反中微子谱发生了显著的畸变，与目前的预测不一致。虽然这样的结果表明，重新审视目前的反应堆反中微子光谱建模，另一种情况下，这可能会解释这种异常，在这封信中进行了探讨。采用适当的统计方法，对大亚湾核电站实验的能量尺度进行了研究。虽然仍然与γ校准数据和硼12测量谱一致，但表明能量标度的O（1%）偏差再现了大亚湾谱中观察到的失真，保持在引用的校准不确定度范围内。最后讨论了这种偏差的潜在来源，这对这些探测器的能量校准提出了挑战。
2017-05-26 hep-ex physics.ins-det
The readout supervisor firmware for controlling the upgraded LHCb detector and readout system
2019年，CERN的LHCb实验将进行重大升级，其探测器电子设备和整个读出系统将被更换。目标是在40 MHz的LHC全频率下读出所有事件，达到约40 Tb/s的总数据速率。在这种情况下，开发了一种新的定时，触发和读出控制系统：其主要任务是集中分配时钟，定时信息并同步读出系统中的所有元素：从最后的前端ASIC到要存储的事件的构建。定时和读出控制系统的核心是一个VHDL固件核心，该固件核心现已完成，目前正在升级的子探测器的测试台和测试梁中使用，用于其初始调试阶段。这样的固件核心能够生成所有必要的过程以保持所有读出元件与LHC聚束交叉的同步，并且它能够生成用于校准或测试目的的异步命令。它还能够通过使用通用和完全可配置的方法来适应特定的配方以处理不同的运行条件。在本文中，这样的固件背后的哲学和实施进行了详细描述，提出特别强调的实时逻辑过程，以满足升级LHCb探测器的同步和读出控制的要求。
2018-06-25 physics.ins-det
Detector Description Framework in LHCb
Gaudi架构和框架旨在为仿真，滤波，重建和分析应用提供通用的基础设施和环境。在这种情况下，探测器描述服务在LHCb中开发，以便也提供对实验装置描述的简单和一致的访问。该服务集中了关于探测器的所有信息，包括几何形状、材料、对准、校准、结构和控制。从2000年底第一个功能实现给出的概念证明开始，探测器描述服务已经发展壮大，并已成为LHCb软件的主要组件之一，在所有应用程序中共享，包括模拟，重建，分析和可视化。我们在这里描述服务的完整功能实现。我们强调易于定制和扩展的检测器描述的用户，与条件数据库的无缝集成，以处理时间相关的数据和选择的XML作为一个持久化的后端LHCb检测器数据。我们展示了如何检测器描述可以共享，但仍然包含应用程序特定的数据，并保持在同一时间的几个级别的粒度。我们提出了几个外部工具，提供额外的价值探测器描述服务，如一个专用的，易于使用的XML编辑器和不同的几何检查器。最后，我们给出了提示，这个服务可以如何发展成为所有LHC实验之间的共同努力的一部分，其目的是在LCG项目的水平上定义共同的探测器描述工具。
2003-06-12 physics.ins-det
Performance of the LHCb Outer Tracker
LHCb外跟踪器是一种气体探测器，覆盖面积为5x 6 m2，具有12个双层吸管。探测器及其服务与调试和校准程序一起描述。基于2010 - 2012年LHC首个运行周期的数据，介绍了LHC读出电子学的性能以及单次命中分辨率和效率。在吸管的中央一半中检测命中的效率估计为99.2%，并且位置分辨率被确定为大约200 μ m。外跟踪器在最热区域接受了相当于0.12 C/cm的剂量，未观察到增益退化或其他老化效应的迹象。
2014-01-22 physics.ins-det
Calibration of the ICARUS cryogenic photo-detection system at FNAL
ICARUS光电探测系统的校准基于405 nm的低功率激光二极管。激光脉冲到达一个光学开关，然后通过20米长的光学贴片发送到36个UHV法兰。然后，通过7米长的注入光学贴片将光传递到连接到单个凸缘的十个PMT。对所用组件的广泛测试和对光学系统设计的关注确保了每个PMT相对于原始PMT具有最小失真的相当大的校准信号。光电倍增管的增益均衡已达到1%的分辨率。在该过程中，还使用了来自背景光子的数据。PMT信号到达时间的分布具有分辨率小于1 ns的分布，从而允许很好地确定绝对事件定时。将报告激光校准系统的状况及其可能的升级。
2022-12-20 hep-ex physics.ins-det
Design and performance of the LHCb trigger and full real-time reconstruction in Run 2 of the LHC
LHCb合作重新设计了其触发器，以实现实时执行的完全离线检测器重建。再加上探测器的实时对准和校准，以及使实时处理期间产生的高级物理对象持久化的软件基础设施，这种重新设计使运行2期间的实时分析得以广泛部署。我们描述了运行2触发器和实时重建的设计，并提出了数据驱动的性能测量LHCb的物理程序的代表性样本。
2019-06-25 hep-ex physics.ins-det
Application of vertex and mass constraints in track-based alignment
使用带电粒子轨迹样本的平面跟踪探测器的软件对准可能导致影响顶点和动量分辨率的全局探测器失真。我们提出了一个对齐过程，约束这样的失真，利用样本的衰变顶点重建从两个或多个轨迹，并把它们的不变质量的约束。我们通过使用来自D^0 --> K^- pi^+衰变的不变质量约束顶点样本来说明该方法，以消除LHCb光谱仪中的曲率偏差。
2013-03-28 hep-ex physics.ins-det
Calibration of a Micromegas-based Gaseous Time Projection Chamber Using Cosmic Ray Muons
本研究利用宇宙射线缪子对基于 Micromegas 的气态时间投影室进行校准，通过径迹重建表征漂移速度等性能，并揭示了其在50天内随气体纯度的变化规律。
2023-07-27 hep-ex physics.ins-det
Calibration of the highly segmented SoLid antineutrino detector
SoLid是一个短基线中微子实验，目前正在比利时SCK $\bullet$ CEN BR 2研究反应堆运行一个1.6吨的探测器。SoLid将致力于研究所谓的反应堆反中微子异常（RAA），其起源可能是存在一种质量在eV量级左右的轻无菌中微子状态。此外，它还将对$^{235}$ U同位素产生的反中微子能谱进行新的测量，这将有助于理解在以前的反应堆反中微子实验中观察到的5 MeV畸变。SoLid利用了一种新技术，将尺寸为5 $\times$ 5 $\times$ 5 cm $^{3}$的PVT立方体和厚度为$\sim$ 250 $μ$ m的$^{6}$ LiF：ZnS（Ag）屏幕相结合。为了检测反中微子相互作用，信号由波长移动光纤和SiPM网络读出。细粒度（12800个单元）提供了区分信号和背景的强大工具，但在确保均匀的检测器响应和校准能量标度和中子检测效率方面存在挑战。在这方面的贡献，已开发的方法，用于校准这样的分段检测器将被描述。最后给出了标定结果。
2019-10-28 hep-ex physics.ins-det
Hybrid calibration procedure for fringe projection profilometry based on stereo-vision and polynomial fitting
Universidad Tecnológica de Bolívar（玻利瓦尔技术大学）；Purdue University（普渡大学）
在条纹投影轮廓术（FPP）中，准确测量三维面形的关键是测量系统的正确标定。当前的校准技术依赖于相位坐标映射（PCM）或反向投影立体视觉（SV）方法。PCM方法实施起来很麻烦，因为它们需要校准目标相对于FPP系统的精确定位，但在校准体积内产生高度精确的测量。SV方法通常不能达到相同的精度水平。然而，校准更加灵活，因为校准目标可以任意定位。在这项工作中，我们提出了一种混合校准方法，利用SV校准方法使用PCM方法，以实现更高的精度。该方法具有SV方法的灵活性，对透镜畸变具有鲁棒性，并且恢复的相位与度量坐标之间具有简单的关系。实验结果表明，由于计算复杂度低，所提出的混合方法在准确性和重建时间方面优于SV方法。
2020-03-09 cs.CV eess.IV physics.ins-det
A response matrix determined with a coincidence-based acquisition for correction of charge sharing spectral distortions in energy-resolved photon counting detectors
本文提出一种基于符合响应矩阵的模型无关方法，通过均匀辐照校准电荷共享概率，用于校正光子计数探测器中的电荷共享谱畸变，其性能接近聚类算法且抗噪声能力更强。
2025-08-28 physics.ins-det physics.med-ph
