Development of COTS ADC SEE Test System for the ATLAS LAr Calorimeter Upgrade
耐辐射、高速、高密度和低功耗的商用现成(COTS)模数转换器(ADC)计划用于升级液氩(LAr)量热计前端(FE)触发读出电子器件。总电离剂量(TID)和单粒子效应(SEE)是COTS ADC需要表征的两个重要辐射效应。在我们的初始TID测试中,Texas Instruments(TI)的ADS5272在筛选了来自不同制造商的总共17个COTS ADC后被确定为性能最佳,其动态范围和采样速率满足FE电子器件的要求。ADS5272的另一个有趣特性是其6.5个时钟周期的延迟,这是17个候选产品中最短的。基于TID性能,我们设计了一个针对ADS5272的SEE评估系统,这使我们能够进一步评估其辐射耐受性。在本文中,我们提出了一个详细的设计ADS5272 SEE评估系统,并显示该系统的有效性,评估ADS5272 SEE特性在多次辐照试验。根据TID和SEE测试结果,ADS5272被选择用于全尺寸LAr触发数字化仪板(LTDB)演示器,该演示器将在2014年长周期1(LS1)期间安装在ATLAS热量计上。
2014-03-06 hep-ex physics.ins-det
Test of streaming and triggered readout schemes for the TPEX Lead Tungstate Calorimeter
在DESY II测试束流设施上对钨酸铅量热器原型进行测试,比较流式与触发读出方案,为双光子交换实验和未来电子-离子对撞机探测器提供经验。
2023-06-26 nucl-ex physics.ins-det
Application of deep learning to the evaluation of goodness in the waveform processing of transition-edge sensor calorimeters
最佳滤波是过渡边缘传感器(TES)量热计数据分析的关键技术,以实现其最先进的能量分辨率。从数据集中过滤出“坏”数据是重要的,因为否则它会导致能量分辨率的降低,而这不是一项微不足道的任务。我们提出了一种基于神经网络的技术,用于TES脉冲的自动良好标记,该技术快速,自动,并且不需要坏数据进行训练。
2022-04-25 astro-ph.IM physics.ins-det
Performance of CMS Hadron Calorimeter Timing and Synchronization using Test Beam, Cosmic Ray, and LHC Beam Data
本文讨论了CMS强子量能器的时间测量技术和同步系统的设计和性能。时间测量性能的结果,从2004年和2006年采取的测试梁数据。对于能量大于100 GeV的强子簇射,测得的时间分辨率约为1.2 ns。时间同步和时间外的背景抑制结果来自于2008年秋季进行的四特斯拉宇宙运行和LHC束流运行。通道间同步被测量为在2ns内。
2010-01-12 physics.ins-det
Study on FPGA SEU Mitigation for Readout Electronics of DAMPE BGO Calorimeter
BGO量热计是暗物质粒子探测器(DAMPE)的关键子探测器,它能提供宽测量范围的初级宇宙线谱。量热计的读出电路由16片Actel ProASIC Plus基于FLASH的FPGA组成,其中的设计级触发器和嵌入式块RAM在恶劣的空间环境下具有单粒子翻转(SEU)敏感性。为了满足辐射硬度保证(RHA)的要求,本文分析了部分三模冗余(TMR)、CRC校验和、多域复位等SEU抑制方法,并通过重离子束实验进行了验证。在读出电路中,采用多级冗余的FPGA设计,实现了具有SEU容限和低资源消耗特性的读出电路。
2014-06-16 hep-ex physics.ins-det
Development of MicroMegas for a Digital Hadronic Calorimeter
最近的事态发展MicroMegas的原型建立使用散装技术与模拟和数字读出电子。几个MicroMegas原型的堆叠的主测试束结果完全符合未来粒子物理实验的强子量热计的需要。介绍了一种大型样机的技术方案。
2009-01-30 hep-ex physics.ins-det
Design and R&D of very forward calorimeters for detectors at future e+e- collider
未来e+e-对撞机的探测器需要在非常前端的区域使用特殊的量热计来快速估计和精确测量光度,以提高气密性并屏蔽中心跟踪探测器的后向散射粒子。介绍了用蒙特卡罗模拟对ILC对撞机进行优化设计的方法。传感器原型已经生产,专用FE ASIC已经开发和测试。传感器首次连接到前端和ADC ASIC,并在电子束中进行测试。性能的结果进行了讨论。
2012-01-31 hep-ex physics.ins-det
Performance of the Muon $g-2$ calorimeter and readout systems measured with test beam data
费米实验室的μ子$g-2$实验的单热量计站包括以下子系统:由大面积SiPM读出的54元素PbF $_{2}$切伦科夫晶体阵列,偏置和慢控电子设备,一套800 MSPS波形数字化仪,时钟和控制分配网络,增益校准和监控系统,以及通过MIDAS数据采集环境读出的基于GPU的前端。整个系统的性能进行了评估,使用2.5 - 5 GeV的电子在SLAC的终端站测试束。本文包括一个单独的子系统的描述和测量的能量响应和分辨率,能量尺度的稳定性,定时分辨率和空间均匀性的结果。所有测量性能均符合或超过$g-2$实验要求。在测试成功的基础上,已经完成了所需的24个热量计站的生产,并完成了主实验的安装。此外,这里确定的量热计响应测量告知了重建算法的设计,该算法现在用于运行$g-2$实验。
2020-02-22 hep-ex 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
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
Performance measurements of the electromagnetic calorimeter and readout electronics system for the DarkQuest experiment
本文测量了基于硅光电倍增管的电磁量能器读出系统性能,验证其适用于费米实验室120 GeV质子束线上的DarkQuest暗区搜寻实验。
2025-07-10 hep-ex physics.ins-det
Extraction Method of Fine Granular Performance from Scintillator Strip Electromagnetic Calorimeter
我们描述了一种算法,它已被开发用于提取细粒度的信息,从电磁量能器与基于条带的读出。这样的量热计,闪烁体条的基础上,正在开发中的粒子流重建应用于未来的高能物理实验。在全探测器模拟中,使用45 x 5 mm^2的条带对该算法进行测试,结果表明,其性能接近于真正的5 x 5 mm^2读出粒度的量热计。通过使用散布在条带层之间的10 x 10 mm^2瓦形层,可以进一步提高性能。
2014-05-25 hep-ex physics.ins-det
Development of the CEPC analog hadron calorimeter prototype
本文介绍面向CEPC的AHCAL原型机研制工作,完成原型结构设计、电子学与宇宙线性能测试,为后续束流测试及探测器设计优化提供支撑。
2025-11-13 hep-ex physics.ins-det
Beam test, simulation, and performance evaluation of PbF$_2$ and PWO-UF crystals with SiPM readout for a semi-homogeneous calorimeter prototype with longitudinal segmentation
本文测试了用于Crilin半均质纵向分段量能器的PbF2和PWO晶体配合SiPM读出方案,在CERN SPS使用120 GeV电子束流验证了其光产额和定时响应,结果表明其时间分辨率完全满足Muon Collider和HIKE实验的设计要求。
2023-08-02 hep-ex physics.ins-det
Hadron calorimeter with MAPD readout in the NA61/SHINE experiment
本文介绍了CERN SPS的NA 61/SHINE实验用微像素雪崩光电二极管读出的模块化强子量能器。该热量计由44个独立的铅闪烁体夹层结构模块组成。来自闪烁体瓦片的光由嵌入在闪烁体凹槽中的WLS光纤捕获并传输。该结构提供了10个切片的模块的纵向分割,具有独立的MAPD读数。像素密度为$~10^{4}$ /mm $^2$的MAPD确保了量热计响应在宽动态范围内的良好线性。量热计原型的性能在梁测试的报告。
2012-05-28 hep-ex physics.ins-det
Development of a CsI:Tl calorimeter subsystem for the All-Sky Medium-Energy Gamma-Ray Observatory (AMEGO)
我们报告了全天空中能伽马射线天文台(AMEGO)的掺铊碘化铯(CsI:Tl)量热仪子系统的发展[1]。CsI:Tl量热计是AMEGO仪器套件的三个主要子系统之一;其他子系统包括双面硅条探测器(DSSD)跟踪器/转换器和碲锌镉(CZT)量热计。与费米伽马射线太空望远镜上的LAT仪器类似,速端量热计由正交分层的CsI:Tl棒组成。与使用PIN光电二极管的LAT不同,CsI:Tl棒两端的闪烁光是用最近开发的大面积硅光电倍增器(SiPM)阵列读出的。目前正在美国航天局APRA方案的资助下,为一个大型空间γ射线观测站开发热量计技术。根据该计划,我们已经设计,建造并正在测试一个由24个CsI:Tl棒(每个尺寸为16.7 mm x 16.7 mm x 100 mm)组成的原型,该原型以hodoscopically排列在四层中,每层六个棒。每个条的末端用SensL ArrayJ quad SiPM读出。信号读出和处理由IDEAS SIPHRA(IDE 3380)ASIC完成。该原型的性能测试是在实验室源和初始波束测试中完成的;未来的测试和表征将在第二次波束测试(2019年)和气球飞行(2020年)期间与NASA-GSFC领导的其他子系统一起完成。我们将讨论最初的校准测试,原型的建设和最新的结果,从实验室和光束测试与模拟/数字电子和SIPHRA DAQ。
2019-01-17 physics.ins-det
Resistive Plate Chambers for Imaging Calorimetry - the DHCAL
DHCAL,数字强子量热计,是一种基于电阻板室(RPC)的原型量热计。该设计强调的成像能力的检测器,努力优化的应用程序的粒子流算法(PFAs)的强子射流能量在碰撞束环境中的重建量热计。腔室的读出被分割成1 x 1 cm 2的垫,每个以1位(单阈值)分辨率读出。具有大约50万个读出通道的原型在费米实验室和欧洲核子研究中心的测试束中进行了广泛的测试。本报告介绍了从试验梁收集的数据分析的初步结果。
2014-07-23 hep-ex physics.ins-det
Effects of high-energy particle showers on the embedded front-end electronics of an electromagnetic calorimeter for a future lepton collider
专用集成电路(ASIC),类似于为未来轻子对撞机探测器的中央量热计的读出电子设备所设想的ASIC,已经暴露在高能电磁簇射中。这些量热计的一个显著特征是读出电子器件将嵌入量热计层中。在这篇文章中,它表明,在读出电子体积中的簇射粒子的相互作用不改变ASIC的噪声模式。在暴露期间未观察到MIP水平或以上的信号。对于MIP的约60%的噪声阈值,在95%置信水平下伪信号频率的上限小于1 × 10 ^{-5}。对于与测试的ASIC具有类似设计的ASIC,因此可以在很大程度上排除将电子器件嵌入到热量计层中会损害热量计的性能。
2011-06-03 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
Update on the high speed serializer ASIC development for ATLAS Liquid Argon calorimeter upgrade
基于商用0.25 μm蓝宝石上硅(SOS)CMOS工艺,我们一直在开发一种串行化专用集成电路(ASIC),用于ATLAS液氩量热计前端电子系统的升级。第一个原型,一个5 Gbps的16:1串行器已设计,制造,并在实验室环境中进行测试,并在200 MeV的质子束。试验结果表明,第一台样机达到了设计目标。第二个原型,双通道,每通道8 Gbps串行器正在开发中。布局后的模拟表明,8 Gbps是可以实现的。在本文中,我们提出的第一个原型的设计和测试结果和第二个原型的设计和状态。
2022-02-10 physics.ins-det
Development of an ADC Radiation Tolerance Characterization System for the Upgrade of the ATLAS LAr Calorimeter
ATLAS LAr量热计将在2018年长期关闭期间(LS 2)进行第一阶段升级,将设计和安装新的LAr触发数字化仪板(LTDB)。几种商用现货(COTS)多通道高速ADC已被选为LTDB抗辐射ADC ASIC的可能备份。为了评估这些备用商用ADC的辐射耐受性,我们开发了一个ADC辐射耐受性表征系统,该系统包括ADC板、数据采集(DAQ)板、信号发生器、外部电源和主机。该ADC板是针对不同ADC定制设计的,板上集成了ADC驱动器和时钟分配电路。数据采集板采用Xilinx ZC706 FPGA开发板。来自ADC的数据通过FMC(FPGA Mezzanine Card)连接器路由到FPGA,由FPGA进行解串行和监控,然后通过千兆以太网传输到主机。用Python语言编写了软件程序,通过千兆以太网将所有命令发送到数据采集卡。针对TI公司的ADS52J90和ADI公司的AD9249设计了两块ADC板。两种ADC的TID测试已在BNL进行,ADS52J90的SEE测试已在Massachusetts General Hospital(MGH)进行。对试验结果进行了分析和介绍。测试结果表明,我们的测试系统是非常通用的,并工作良好的商业多通道高速ADC的辐射耐受性表征的ATLAS LAr量热计的升级。它也适用于其他需要耐辐射的对撞机物理实验。
2016-11-22 hep-ex physics.ins-det
Irradiation Tests and Expected Performance of Readout Electronics of the ATLAS Hadronic Endcap Calorimeter for the HL-LHC
ATLAS强子端盖量热计(HEC)的读出电子器件将不得不承受比其设计值大3-5倍的辐射环境。配备GaAs ASIC并构成读出电子设备核心的计数板和求和板(PSB)受到中子和质子的辐照,其通量超过HL-LHC十年运行的数倍。中子测试在捷克共和国Rez的NPI进行,其中36 MeV的质子束被引导到厚的重水靶上以产生中子。质子辐照是在瑞士维利根的PSI质子辐照设施的PROSCAN区域用200 MeV质子进行的。在这两个测试中的S参数的原位测量允许频率相关的性能参数,如增益和输入阻抗,作为注量的函数的评估。ASIC响应的线性度是在中子试验中直接测量的,具有变化幅度的三角形输入脉冲。所获得的结果允许的HEC的预期性能退化的估计。为了替代PSB芯片,研究了替代技术,并暴露于类似的中子辐射水平。特别是,IHP 250 nm Si CMOS技术已证明表现出良好的性能,并符合所需的规格。目前的PSB设备的性能测量,在HL-LHC条件下的预期性能退化,并从替代技术的结果将被提交。
2013-09-03 hep-ex physics.ins-det
Design, Construction and Commissioning of the Digital Hadron Calorimeter - DHCAL
一种新型的强子量能器正在研制中,用于未来的轻子碰撞束探测器。量热计是优化的粒子流算法(PFAs)的应用程序的测量强子喷流和功能非常精细的分段读数与1 × 1平方厘米的细胞。量热计的有源介质是带有数字(即1位)读数的电阻板室(RPC)。一阶的入射粒子在这个量热计的能量被重建为与垫的数量成比例,具有超过给定阈值的信号。一个具有大约500,000个读出通道的大型原型量热计已经建成,并在费米实验室和欧洲核子研究中心的测试束中进行了广泛的测试。本文报告的设计,建造和调试的原型量热计。
2016-03-04 physics.ins-det
Beam test calibration of the balloon-borne imaging calorimeter for the CREAM experiment
CREAM(宇宙射线能量学和质量)是一个多次飞行的气球飞行任务,旨在收集关于宇宙射线的元素组成和单个能量谱的直接数据。两个仪器套件已经建成,每年交替飞行。第二次飞行的钨/科幻成像量热计计划于2005年12月进行,在欧洲核子研究中心用电子和质子束进行了校准。描述了基于纵向簇射剖面研究的校准过程,并给出了束流测试的初步结果。
2005-07-24 physics.ins-det
Proton and Neutron Irradiation Tests of Readout Electronics of the ATLAS Hadronic Endcap Calorimeter
ATLAS强子端盖量热计的读出电子设备必须承受未来高亮度LHC(HL-LHC)的辐射环境,其辐射环境比设计值大10倍。GaAs ASIC是读出电子学的核心,它已经暴露在中子和质子辐射下,其通量高达HL-LHC运行十年的总预期通量的十倍。中子测试在捷克共和国Rez的NPI进行,其中36 MeV的质子束被引导到厚的重水靶上以产生中子。质子辐照是在瑞士维利根的PSI质子辐照设施的PROSCAN区域用200 MeV质子进行的。在这两个测试中的S参数的原位测量允许评估频率相关的性能参数-如增益和输入阻抗-作为注量的函数。ASIC响应的线性度已被直接测量在中子试验中,具有变化幅度的三角形输入脉冲。给出了在HL-LHC条件下的性能测量结果和预期的性能退化。
2012-11-16 physics.ins-det
Very forward calorimeters for future electron-positron colliders
在未来的$e^+e^-$对撞机的探测器需要特殊的热量计在非常前向区域的快速估计和精确测量的光度,以提高密封性和屏蔽中央跟踪探测器从后向散射粒子。在我们的概念中,可以预见两种紧凑型热量计,LumCal和BeamCal。两者都被设计成三明治式量热计,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。硅传感器原型和专用FE ASIC已经开发和生产。ASIC符合时序和动态范围要求。在最近的束流测试中,多平面紧凑型原型配备了薄传感器平面,该传感器平面完全组装有新的读出电子器件,并安装在一个辐射长度厚度的钨板之间的1 mm间隙中。量热计原型开发的最新状态将被提交,包括选定的性能结果,在5 GeV的电子束在DESY,以及从模拟获得的预期性能。
2023-01-11 hep-ex physics.ins-det
The Time Structure of Hadronic Showers in Imaging Calorimeters with Scintillator and RPC Readout
强子簇射的内在时间结构进行了研究,以评估其对未来对撞机实验的计时能力和所需的集成时间的高颗粒强子量能器的影响。实验已经进行了15个探测器单元的系统,使用闪烁体瓷砖与SiPM读出和RPC,读出与快速数字化仪和深缓冲区。在CERN SPS的测试束期间,这些被安装在CALICE闪烁体-钨和RPC -钨量热计以及CALICE半数字RPC -钢量热计后面。我们将讨论这些系统的技术方面,并介绍在钢和钨量热计中测量强子簇射时间结构的结果。并与GEANT 4模拟结果进行了比较,为验证和改进物理模型提供了重要信息。此外,所观察到的时间结构与闪烁体和RPC活性元素的比较,这提供了洞察力的差异,在某些方面的强子簇射取决于读出技术的敏感性。
2013-08-29 hep-ex physics.ins-det
Concept and status of the CALICE analog hadron calorimeter engineering prototype
CALICE合作目前正在实现用于未来线性对撞机探测器的模拟强子量能器的基本原型。其目的是显示建立一个现实的探测器与完全集成的读出电子的可行性。该设计的一个重要方面是通过用高度颗粒化的装置测量簇射发展的细节并将它们与来自跟踪探测器的信息相结合来提高射流能量分辨率。因此,信号由小的放大瓦片采样,这些瓦片由硅光电倍增器读出。ASIC集成到热量计层中,并为最小功耗而开发。每个通道的嵌入式LED系统用于校准。原型已经过广泛的测试,概念以及DESY测试设置的结果在这里报告。
2011-09-05 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
Readout noise of digital frequency multiplexed TES detectors for CUPID
CUPID实验采用新型高频复用TES读出系统,通过优化SQUID参数和减少导线电容以降低读出噪声,满足高能分辨要求。
2025-12-03 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
Performance of the CMS Hadron Calorimeter with Cosmic Ray Muons and LHC Beam Data
在枪管、端盖和前部区域的CMS强子量热仪已完全调试完毕。宇宙射线数据是在地面大厅和安装在地下数百米的实验大厅后,在有和没有磁场的情况下拍摄的。2008年9月,在LHC的几天束流期间也进行了各种测量。校准参数提取,并已检查的能量响应的HCAL确定从测试束数据。
2010-01-03 physics.ins-det
A compact light readout system for longitudinally segmented shashlik calorimeters
Shashlik量热计的纵向分段受到光收集和读出系统引入的死区和非均匀性的挑战。这种限制可以通过直接光纤-光电传感器耦合来克服,避免波长移位器光纤的布线和捆绑,并在热量计的主体中嵌入超紧凑型光电传感器(SiPM)。我们提出了2015年在CERN PS-T9光束线上进行的这种读出方案的第一次实验测试,其中负粒子的能量范围为1-5~GeV。在本文中,我们证明了该计划不妥协的能量分辨率和线性度相比,标准的光收集和读出系统。此外,我们还研究了量热计对部分带电强子的性能,以评估$e/π$的分离能力以及光传感器对直接电离的响应。
2016-05-31 hep-ex physics.ins-det
Exposing a fibre-based dual-readout calorimeter to a positron beam
本研究测试了一种基于光纤的双读出量能器原型在10至100 GeV正电子束下的性能,结果显示其线性优于1%,能量分辨率与Geant4模拟预测吻合良好,随机项为14.5%。
2023-09-18 hep-ex physics.ins-det
An automated QC Station for the Calibration of the Mu2e Calorimeter Readout Units
Mu2e热量计将采用读出单元,每个读出单元由两个硅光电倍增器阵列和两个前端电子电路板组成。为了校准它们,我们设计、组装并投入运行了一个自动化质量控制(QC)站。增益,收集的电荷和光子探测效率进行评估,为每个单元。本文从硬件和软件两个方面介绍了QC站,并总结了对ROU进行的测试和首次测量结果。
2022-09-26 hep-ex physics.ins-det
Calibration of a Highly Granular Hadronic Calorimeter with SiPM Readout
一个高度颗粒强子量能器(HCAL)的基础上的闪烁体瓦与硅光电倍增器(SiPMs)的个人读出已建成的CALICE合作,并已在粒子束在欧洲核子研究中心进行了广泛的测试。7608 SiPM耦合到约1立方米大型量热计中的闪烁体瓦片,允许对这些器件在不同电压和温度下的行为及其饱和行为进行大样本研究。我们还详细研究了μ子和强子束中量热计信号的温度依赖性。讨论了用μ子校准全量热计的问题。此外,一种新的方法,用于校准和探测器的研究,使用最小电离轨道段强子簇射,进行了探索。
2008-11-14 physics.ins-det
Studies of Scintillator Tiles with SiPM Readout for Imaging Calorimeters
具有闪烁体读出的成像强子量能器使用由硅光电倍增器单独读出的小闪烁体瓦片,以实现未来对撞机探测器的复杂重建算法所需的必要粒度。对于CALICE模拟HCAL新的第二代原型,正在制造具有嵌入式波长偏移光纤和来自CPTA的新光子传感器的3 mm厚闪烁体瓦片。蓝敏感SiPM的可用性还允许光子传感器与瓷砖的无光纤耦合,这是一种需要修改几何形状以实现高度响应均匀性的技术。我们讨论的结果,从测试台和测试光束测量不同的闪烁体瓷砖的几何形状,以及光子传感器的光纤耦合的前景。
2010-08-14 physics.ins-det
Fiber and Crystals Dual Readout calorimeters
RD52(DREAM)合作正在进行双读出量热技术的研发,目的是提高未来高能物理实验的强子能量分辨率。切伦科夫和闪烁光的同时检测使我们能够测量强子簇射事件的电磁分数。这样,我们就可以消除影响强子能量精确测量的主要涨落。我们用不同能量的电磁粒子和强子测试了铅和铜纤维原型量热器的性能。在束流测试过程中,我们研究了电子和π介子的能量分辨率以及在纵向未分段量热计中对这些粒子的识别。测量也进行了纯的和掺杂的PbWO $_{4}$晶体,以及BGO和BSO,实现基于晶体的双读出检测器的目的。我们将描述我们的结果,专注于更有前途的性能均匀介质的技术。还将给出晶体的其他发展指南。最后,我们讨论的建设技术,我们已经用来组装我们的原型,并给出了一个概述,可以工业化的建设一个完整的密封量热计。
2016-11-14 physics.ins-det
Development of cryogenic calorimeters to measure the spectral shape of In-115 beta decay
禁戒β衰变的光谱形状是核物理计算的重要基准,对天体粒子物理实验也有重要意义。在这一领域的感兴趣的同位素中,$^{115}$ In是一个很好的候选者,它是一种原始核素,具有Q值(497.954 keV)和半衰期(4.41 $\times$ 10 $^{14}$ yr)之间的良好折衷。在本文中,我们建议利用低温量热计的基础上,在$_2$ O $_3$晶体进行高精度测量的$β$ -衰变能谱,还讨论了初步测试中获得的结果,这种晶体和下一步的步骤,以提高探测器的性能。
2021-10-08 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The beam test facility at Jefferson Lab for the precise energy measurement of future calorimeter concepts
本文介绍 Jefferson Lab Hall D 对谱仪提供的 3–6 GeV/c 次级轻子束测试设施,用于评估光收集、光电传感器及前端电子学对未来电磁量能器能量分辨率的影响,其本征分辨率优于约 0.6%。
2025-10-03 nucl-ex 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
Dual-Readout Calorimetry with Lead Tungstate Crystals
结果提出的束流测试中,一个小的电磁量能器组成的钨酸铅晶体暴露于50 GeV的电子和π介子。该热量计由DREAM Dual-Readout热量计支持,该热量计使用两种不同的介质测量簇射发展中产生的闪烁和Čerenkov光。来自晶体量热计的信号被非常详细地分析,试图逐个事件地确定这两种类型的光对信号的贡献。这些信息使得消除主要的涨落源成为可能,从而实现强子量热计性能的重要改进。
2007-07-26 physics.ins-det
Design and performance of a CMOS study sensor for a binary readout electromagnetic calorimeter
我们提出了一个CMOS测试传感器,已设计,制造和其特征在于调查所需的二进制读出电磁量能器的参数的研究。除了标准CMOS工艺外,传感器还进行了几项改进。详细的模拟和实验结果的传感器的性能。传感器和像素的表现符合预期,处理增强被认为是必不可少的,以实现所需的性能。
2011-05-04 physics.ins-det