Simulation of muon-induced neutral particle background for a shallow depth Iron Calorimeter detector
印度中微子天文台（INO）的Iron Calorimeter（ICAL）探测器计划安装在一个岩石覆盖层超过1公里的地下洞穴中。相对于海平面，这种覆盖层使宇宙μ子通量减少了10倍$^{6}$。在本文中，我们研究的可能性，100米的浅深度ICAL（SICAL）探测器。宇宙μ子必须在ICAL周围的否决探测器中以99.99%的效率被探测到，以便通过否决探测器泄漏的μ子背景与在1公里深的地下站点相同。然而，一个额外的背景来自宇宙μ子与岩石的相互作用。由于在这种相互作用中产生的中性粒子可以在没有任何相互作用的情况下通过否决探测器，它们可能会模拟ICAL中的中微子事件。在本文中，基于GEANT 4的模拟研究，以估计由于μ子与岩石SICAL诱导的相互作用的背景信号的结果。
2019-03-09 hep-ex 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
Optimisation and Characterisation of Glass RPC for India-based Neutrino Observatory Detectors
拟议中的磁化铁量热计探测器（ICAL）将在印度中微子天文台（INO）实验室建造，旨在探测大气μ子中微子。为了获得更好的物理结果，必须通过适当的表征和优化各种参数来充分了解探测器的组成部件。电阻板室（RPC）是ICAL探测器中的有源探测器元件，可以由玻璃或酚醛树脂制成。该检测器所需的RPC数量非常大，因此有必要进行详细研究，以确定这些RPC的特性和优化。这些探测器一旦安装，将收集15-20年的数据。在本文中，我们报告了从印度制造商采购的玻璃电极的选择标准。根据影响玻璃质量的因素，选择了电极。玻璃表征研究包括用于光学性质的UV-VIS透射，用于表面性质的SEM、AFM，用于确定玻璃样品的组成和电性质的WD-XRF、PIXE。基于这些技术，采用一个程序来达到最佳的玻璃样品。我们已经对制造的玻璃RPC的质量进行了二次检查。在这方面，测量了RPC的效率和串扰。Asahi和Saint Gobain玻璃RPC的结果最好。
2021-12-02 hep-ex physics.ins-det
Microscopic Characterisation of Photo Detectors from CMS Hadron Calorimeter
CMS强子量热计由交替的瓷砖和金属层制成，如黄铜或铁。最初的光电探测器是具有单个加速间隙的混合单元，称为混合光电二极管（HPD）。闪烁光通过光纤传输到HPD。在大型强子对撞机（LHC）的数据采集期间，由于与闪烁体暴露于的辐射量相关的损坏，探测器单元的闪烁体瓦片的信号强度在前向区域中显著降低。闪烁体在暴露于辐射时会受到损害，然而，观察到的损害程度超过了最初的估计。在探测器关闭期间，移除了几个HPD。对这些HPD中的一些进行了相对量子效率的显微镜扫描。光电阴极的损坏被确定为随光纤传输到HPD的光信号的量而变化。观察到在同一像素内具有不同损坏的光阴极上的每根光纤（1mm）的印记。大多数观察到的热量计信号的减少可以归因于光电阴极的局部损坏。
2018-06-26 hep-ex physics.ins-det
Development and characterization of single gap glass RPC
位于印度的中微子天文台（INO）设施将拥有一个50千吨磁化铁量热计（ICAL）探测器，用于使用大气中微子精确测量中微子振荡。拟议的ICAL探测器将是一堆磁化铁板（作为目标材料）与玻璃电阻板室（RPC）交错作为有源探测器元件。RPC是一种气体探测器，由两个平行的电极板组成，具有像浮法玻璃和酚醛树脂一样的高体积电阻率。对于ICAL探测器，玻璃优于酚醛树脂，因为它不需要任何类型的表面处理来实现更好的表面均匀性，并且还降低了相关电子设备的成本。在所提出的玻璃RPC探测器的探测器研发工作下，从印度玻璃制造商之一（Asahi）采购约2 mm厚的玻璃，制造了一些1 m X 1 m尺寸的玻璃RPC。在本文中，我们报告的RPC的泄漏电流的研究，μ子探测效率和噪声率的研究与不同的气体成分的基础上的表征。
2016-10-14 physics.ins-det
Testbeam performance of a shashlik calorimeter with fine-grained longitudinal segmentation
2016年11月，在欧洲核子研究中心东区设施测试了具有4.3 $X_0$纵向分段的铁-塑料闪烁体shashlik量热计，带电粒子高达5 GeV。本文介绍了该探测器在电子能量分辨率、线性度、对μ子和强子簇射的响应等方面的性能，并与模拟结果进行了比较。这种精细的纵向分割是使用由SCENTT和ENUBET合作开发的非常紧凑的光读出系统实现的，该系统基于嵌入检测器主体中的光纤-SiPM耦合板。我们证明，该系统满足中微子物理应用的要求，并讨论性能和其他改进。
2018-01-18 hep-ex physics.ins-det
Characterization of 3 mm Glass Electrodes and Development of RPC Detectors for $INO-ICAL$ Experiment
位于印度的中微子天文台（INO）是一个多机构设施，计划在印度南部建立。INO设施将拥有一个51千吨磁化铁量热计（ICAL）探测器，用于研究大气μ子中微子。铁板已被选为目标材料，而电阻板室（RPC）已被选为ICAL实验的主动探测器元件。由于ICAL实验需要大量的RPC（尺寸为$2~m \times 2~m$的$\sim$ 28，000）并且实验的寿命长，因此有必要执行详细的$R\&D$，使得可以优化检测器性能的每个参数以改善物理输出。在本文中，我们报告了详细的材料和电性能研究的各种类型的玻璃电极本地可用。我们还报告了与这些电极的RPC上进行的性能研究，以及气体成分和环境温度对检测器性能的影响。重点介绍了RPC电极材料的选用和在INO-ICAL实验中实现最佳物理输出的环境条件。
2014-12-16 physics.ins-det
Simulation studies of hadron energy resolution as a function of iron plate thickness at INO-ICAL
我们报告了一个详细的模拟研究的强子能量分辨率作为一个功能的吸收板的厚度的铁量热计（ICAL）探测器在印度的中微子天文台（INO）。我们比较了吸收体厚度在1.5- 8厘米范围内的中微子相互作用的能量范围为2- 15 GeV，这是相关的大气中微子相互作用中的强子产生的强子分辨率。我们发现，在较低的能量下，能量分辨率的厚度依赖性比在较高的能量下更陡，但是在这项工作中讨论的较低厚度下，厚度独立的贡献占主导地位。因此，强子能量分辨率的增益与减少板的厚度是边际。我们提出的结果的形式适合一个功能与能量依赖的指数。
2015-03-11 hep-ex physics.ins-det
Simulation Studies for Electromagnetic Design of INO ICAL Magnet and its Response to Muons
位于印度的中微子天文台（INO）的铁量热计（ICAL）探测器将用于测量中微子质量等级。ICAL探测器中的磁体将用于区分分别由{v_μ}和{ \bar{ν_μ} }引起的{μ^-}和{μ^+}事件。由于ICAL中磁体的重要性，已经进行了电磁仿真，以研究使用各种设计的铁中的B场分布。模拟显示了线圈之间的铁层部分的更好的均匀性，当我们移动到铁层的外围时，该部分由具有较小场强的区域限定。ICAL磁体被配置为具有平铺结构，在保持合理均匀的场模式的同时提供最小的磁阻路径。这转化为产生所需磁场所需的更少的安匝数。在低安培匝数下，通过使用软磁材料可以获得具有\vert B \vert \ge 1特斯拉（T）的较大分数面积。利用GEANT 4研究了磁场对μ子轨道的影响。对于高达20 GeV的μ子，能量分辨率随着磁场从1.1T增加到1.8T而提高。除大天顶角外，μ子的电荷识别效率均大于90%.
2014-07-15 physics.ins-det
Effect of glass thickness variations on the performance of RPC detectors
位于印度的中微子天文台（INO）正计划建造一个磁化铁量能器探测器（ICAL），其中电阻板室（RPC）将是活跃的探测器元件。研究不同电极厚度的RPC的性能是优化ICAL RPC设计参数的关键。我们制作了具有不同厚度玻璃的RPC，并研究了它们在相同环境条件下的性能。本文对探测器效率、噪声率、时间分辨率和电荷分布进行了研究。
2016-10-11 hep-ex physics.ins-det
Polysiloxane-based scintillators for shashlik calorimeters
我们提出了第一个应用程序的聚芳醚为基础的稀释剂作为活性介质中的shashlik采样量热计。这些结果是从$\sim$ 6 $\times$ 6 $\times$ 45 cm $^3$（13 $X_0$深度）原型的测试射束活动中获得的。36个元件的波长移位纤维阵列垂直于铁（15 mm）和聚硅氧烷闪烁体（15 mm）瓦片的堆叠延伸，密度约为1/cm $^2$。与基于塑料有机闪烁器的shashlik量热计不同，这里的光纤与闪烁器光学匹配，没有任何中间气隙。该原型具有紧凑的光读出的基础上硅光电倍增器嵌入在大部分的检测器。探测器在CERN-PS上用能量范围从1到7 GeV的电子、π介子和μ介子进行了测试。该解决方案提供了一个高辐射硬探测器来测量中微子束的衰变区域，提供与中微子产生相关的高角度衰变产物的逐事件测量（ENUBET，来自kaon Tagging的增强型中微子束，ERC项目）。在光输出，均匀性和能量分辨率方面的结果，与普通塑料散热器建造的类似量热计进行比较。
2020-01-09 hep-ex physics.ins-det
Timing and Charge measurement of single gap Resistive Plate Chamber Detectors for INO-ICAL Experiment
最近批准的印度中微子天文台将使用世界上最大的磁铁来研究大气μ子中微子。50千吨铁量热计由铁与单间隙电阻板室交替组成。使用环形铜线圈在铁中产生$\sim$ 1.5 T的均匀磁场。μ子中微子与铁靶相互作用产生带电μ子，由电阻板室检测，并使用正交拾取条进行跟踪。每层的定时信息用于区分向上和向下行进的μ子。用于检测器的读出电子器件的设计关键取决于由μ子引起的电荷的精确模型以及对偏置电压的依赖性。在本文中，我们提出了在不同的操作条件下使用原型探测器的定时和电荷响应测量。我们还报告了不同的气体混合物，特别是$SF_6$，对定时响应的影响。
2017-09-26 hep-ex physics.ins-det
Characterisation of Glass Electrodes and RPC Detectors for $INO-ICAL$ Experiment
印度中微子天文台（INO）是一个计划在印度南部建立的中微子实验站，它将安装一个51千吨的ICAL探测器，用于探测大气中的中微子。电阻板室（RPC）已被选为ICAL实验的主动探测器元件。ICAL实验将由大约28，000个尺寸为$2~m\times 2~m$的RPC组成，分为三个模块。该实验计划从开始之日起至少收集20年的数据。由于ICAL实验需要大量的RPC和实验的长寿命，因此有必要进行详细的$R\&D$以优化探测器性能的每个参数。我们报告的性能研究与这些电极的RPC上进行的，最后比较检测器的性能与材料的性能，以优化检测器的参数。
2014-09-25 hep-ex physics.ins-det
ML for the hKLM at the 2nd Detector
Duke University（杜克大学）；University of Michigan（密歇根大学）
本文利用图神经网络提升第二探测器中中性强子的能量测量和识别性能，提出加速光电模拟方法，并展示GNN在多目标优化中的应用。
2026-06-11 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
Atmospheric muons charge ratio analysis at the INO-ICAL detector
印度中微子天文台（INO）拟议的铁量热计（ICAL）探测器将是一个大型（50 kt）磁化探测器，位于泰米尔纳德邦博迪西山地下1270米处。ICAL能够识别粒子的电荷。在本文中，其潜在的μ子电荷比的测量探索通过一个详细的模拟为基础的研究，首先使用CORSIKA代码，然后将其与分析模型（“鼠兔”模型）。μ子荷电比的估计值与现有的实验观测值一致，其测量值可由INO-ICAL扩展到10 TeV和60度。
2018-06-29 hep-ph physics.ins-det
Study of RPC bakelite electrodes and detector performance for INO-ICAL
电阻板室（RPC）将被用作印度中微子天文台（INO）-铁量热计（ICAL）实验的主动探测器，用于探测和研究大气中微子。本文对不同种类电木RPC电极的结构和电性能进行了广泛的研究。从这些电极制作的RPC的检测器效率和噪声率进行了测试。研究结果表明，在不同的气体成分和工作条件下，如温度和相对湿度的效率，泄漏电流和计数率的变化在整个操作期间。
2014-09-19 hep-ex physics.ins-det
Track fitting by Kalman Filter method for a prototype cosmic ray muon detector
我们开发了一种基于卡尔曼滤波技术的铁量热仪（ICAL）原型探测器的单μ子轨道冲洗时的轨道拟合程序。相关的轨道参数，即，动量、方向和电荷被重建和分析。本文讨论了原型探测器的设计、Geant 4的几何模拟以及探测器对宇宙线μ子的响应。最后给出了磁化ICAL中$μ^+$和$μ^-$事例的重构动量分辨率和电荷识别效率。
2009-08-06 nucl-ex physics.ins-det
Effect of electrical properties of glass electrodes on the performance of RPC detectors for the INO-ICAL experiment
位于印度的中微子天文台（INO）合作选择了玻璃电阻板室（RPC）作为铁量热计（ICAL）实验的有源探测器元件。在目前的工作中，我们研究的电性能，如体积电阻率和相对介电常数的玻璃从两个不同的制造商，并比较使用这些玻璃的RPC的性能。我们得出结论，具有较大体积电阻率和介电常数的玻璃电极更适合于制造ICAL实验的RPC，因为这些检测器可以在较低的偏置电流和电压下工作，并且与具有较小体积电阻率和介电常数的玻璃电极相比，可以产生更好的时间分辨率。
2016-08-15 hep-ex physics.ins-det
Analysis of Ultra High Energy Muons at the INO-ICAL Using Pair-Meter Technique
INO提出的ICAL探测器是一种大型地下磁化铁探测器。ICAL被设计用于使用磁谱仪重建μ子动量。使用磁铁的能量测量在TeV范围内的μ子失败，因为μ子在磁场中的角偏转可以忽略不计，μ子轨道变得几乎是直的。CCFR中微子探测器使用了一种测量TeV范围内μ子能量的新技术，称为对计技术。该技术通过测量μ子通过e $^+$和e $^-$对产生在铁量热计的许多层中沉积的能量来估计μ子能量。在这项工作中，我们已经进行了基于Geant 4的初步分析铁板，并证明了非常高的能量μ子（1 TeV-1000 TeV）的观测的可行性，在一个大质量的地下探测器作为一个对米。这一宽范围的能谱将有助于研究膝区的宇宙射线，并为当前和未来的超高能大气中微子实验提供对大气中微子通量的认识。
2017-09-21 hep-ph physics.ins-det
Design and Performance Studies of a Granular Thin HCAL-MuID Detector for the EIC Optimized for AI-Based Reconstruction
Duke University（杜克大学）；University of Michigan（密歇根大学）；University of South Carolina（南卡罗来纳大学）；Indiana University（印第安纳大学）
本文提出了一种用于未来电子离子对撞机的铁-闪烁体取样量热器设计，通过多维读出和优异的时间分辨率实现飞行时间测量和紧凑组装，并从头集成机器学习优化探测器设计，主要作为μ子探测器/识别系统和中性强子量热器，在EIC运动学中实现对中性强子的识别和动量测量。
2026-05-28 hep-ex physics.ins-det
Improving the hierarchy sensitivity of ICAL using neural network
大气中微子实验可以确定中微子质量等级的任何值的$δ_{CP}$。位于印度的中微子天文台的铁量热计（ICAL）探测器可以通过确定产生的μ子的电荷来区分$ν_μ$和$\barν_μ$的带电电流相互作用。因此，它特别适合于确定层次结构。在能量为几个GeV、路径长度为几千公里的中微子中，这种层次特征更为突出，即方向不接近水平的$\textit{i.e.}$中微子。我们使用自适应神经网络来识别这样的事件，具有良好的效率和纯度。根据这些选定事件计算的层级敏感度达到$3 σ$级别，其中$Δχ^2$为9。
2015-11-01 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Development of Glass Resistive Plate Chambers for INO
位于印度的中微子天文台（INO）合作计划建造一个巨大的50千吨磁化铁量热计（ICAL）探测器，以研究大气中微子并精确测量与中微子振荡相关的参数。玻璃电阻板室（RPC）的大小约为2米× 2米将被用作ICAL探测器的有源元件。我们已经制作了大量的玻璃RPC原型的1米× 1米的大小，并研究了它们的性能和长期稳定性。在此过程中，我们开发并生产了一系列制造RPC所需的材料和组件。我们还设计和优化了许多用于组装气隙的制造和质量控制程序。在本文中，我们将审查我们的活动对玻璃RPC的INO ICAL探测器的发展，并将提出的RPC的表征研究结果。
2008-10-26 hep-ex physics.ins-det
Looking for Galactic Diffuse Dark Matter in INO-MagICAL Detector
弱相互作用大质量粒子（WIMP）是暗物质（DM）的一个热门候选粒子。它可以湮灭或衰变为中微子和反中微子对。印度中微子天文台（INO）提议的50 kt磁化铁热量计（MagICAL）探测器可以在传统的大气中微子和反中微子通量上观察这些对。如果我们在十年内没有看到任何过量的事件，那么INO-Magical可以对暗物质在90\%C. L.的自湮灭截面（$\langleσv\rangle$）和衰变寿命（$τ$）设置竞争性限制：假设NFW为DM密度分布，对于$m_χ$，$\langleσv\rangle\leq 1.87\,\times\,10^{-24}$ cm $^3$ s $^{-1}$和$τ\geq 4.8\,\times\,10^{24}$ s = 10 GeV。
2018-03-07 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Improving Time and Position Resolution of RPC detectors using Time Over Threshold Information
该研究利用时间过阈值信息改进INO-ICAL实验中RPC探测器的时间和位置分辨率，以提升中微子动量和方向性测量精度。
2023-11-15 hep-ex physics.ins-det
Magnetic field measurements on the mini-ICAL detector using Hall probes
拟议在INO建造的磁化51千吨铁量热计（ICAL）探测器的设计重点是探测1-20 GeV的μ子。磁场将使得能够测量$μ^-$和$μ^+$的动量，所述$μ^-$和$μ^+$是由$ν_μ$和$\barν_μ$分别在探测器中的铁内的电荷电流相互作用产生的，从而允许确定中微子质量排序/等级，以及ICAL的其他重要目标。因此，尽可能精确地确定磁场是很重要的。微型ICAL探测器是ICAL的85吨原型，在印度南部的马杜赖运行。我们在这里描述的磁场在迷你ICAL使用霍尔传感器PCB的第一次测量。开发了一种使用电磁体校准霍尔探头传感器的装置。读出系统使用Arduino Nano板设计，用于选择安装在PCB上的霍尔探针的通道，并将模拟电压转换为数字输出。磁场已经在mini-ICAL顶层的铁板之间的小间隙（为此目的而提供）以及探测器外部的空气中进行了测量。当测量探测器外的小边缘场时，获得了优于3%的精度，灵敏度下降到约0.03k高斯。
2022-06-30 hep-ex physics.ins-det
A Study on the time resolution of Glass RPC
位于印度地下中微子天文台（INO）的50千吨铁量热计（ICAL）探测器将对大气中微子进行测量。利用μ子中微子与铁的荷电相互作用产生的μ子信号，对μ子在与铁层交错的电阻板室中的时空变化进行了跟踪。由于RPC将在雪崩模式下工作，因此信号上升时间为$\sim~1~\rm{nsec}$，导致快速时间响应。μ子轨道是根据RPC的X和Y命中信息以及层数（Z）导出的，而向上或向下的方向是通过使用来自检测器的时间信息获得的。这种能力可以通过分析测量宇宙μ子事件的$12$层RPC堆叠中的具有$3~\rm{cm}$宽X和Y拾取条的$1~\rm{m}~\times~1~\rm{m}$玻璃RPC的定时信息来检查。本研究着眼于这些RPC的像素的时间响应，以改善相对时间分布，从而上下歧视能力。在包括电缆和拾取面板中的传播延迟的影响之后，时间分辨率在某些情况下提高到$\leq~1~\rm{nsec}$，而在某些情况下没有显著变化。这些结果将有助于显著改善$ν_μ$和$\barν_μ$ CC相互作用中产生的μ子方向性的提取。
2014-10-21 hep-ex physics.ins-det
Mass testing of SiPMs for the CMVD at IICHEP
一个宇宙μ子否决探测器（CMVD）正在印度马杜赖中微子天文台过境校园的迷你铁量热计（迷你ICAL）探测器周围建造。CMV探测器将使用带有嵌入式波长偏移（WLS）光纤的挤出塑料衰减器制成，该光纤将更长波长的重新发射的光子传播到硅光电倍增器（SiPM）。SiPM探测这些闪烁光子，产生电子信号。CMV的宇宙μ子否决效率的设计目标是$>$ 99.99\%和假否决率小于10 $^{-5}$。使用LED驱动器开发了测试系统，以测量每个SiPM的噪声率和增益，从而确定其过电压（$V_{ov}$）。本文介绍了3.5k左右SiPM的测试结果和分析特性。
2022-10-21 hep-ex physics.ins-det
Expected Performance of Cosmic Muon Veto Detector
INO合作组织建造宇宙缪子否决探测器（CMVD）以验证浅层中微子实验可行性，通过模拟估计其性能，目标否决效率超99.99%且误报率低于10^{-5}，为未来实验铺路。
2024-07-16 hep-ex physics.ins-det
Energy and Direction Estimation of Neutrinos in muonless events at ICAL
在本文中，我们研究的事件没有可识别的μ子轨道的铁量热计探测器在印度的中微子天文台。这些事件主要是由高能量（E $_ν>$ 1 GeV）的$ν_e$带电电流相互作用，这只在少数实验研究到目前为止。在这些中微子相互作用中产生的带电粒子在探测器中产生了一系列撞击。我们试图重建这种事件中中微子的能量和方向。我们研究了这些事件的给定模式的能量分布，发现朗道分布提供了一个很好的拟合。%拟合的参数可以与中微子的能量相关。我们定义了两个运动学变量的基础上的命中分布，并使用它们来确定中微子方向（$\cos θ$）的极角的余弦。这些变量与$\cos θ$之间存在中度相关性。这些数据为我们提供了足够的信息来准备校准图，以查找入射中微子的能量和方向。
2015-05-27 hep-ex physics.ins-det
First simulation study of trackless events in the INO-ICAL detector to probe the sensitivity to atmospheric neutrinos oscillation parameters
拟议中的印度中微子天文台将拥有一个50千吨磁化铁量能器（ICAL），其有源探测器元件是电阻板室。它的主要重点是通过在探测器中重建μ子来研究大气μ子中微子的带电相互作用。本文首次研究了ICAL上大气电子中微子荷电相互作用产生的末态轻子和强子的能量和方向重构，以及这些事件对中微子振荡参数$θ_{23}$和$Δm_{32}^2$的敏感性。然而，这些事件的签名是类似的中性电流相互作用和带电电流μ介子中微子事件中的μ介子轨道没有重建。在包括整个事件，不产生μ子轨道，我们发现，合理的$θ_{23}$获得良好的灵敏度，相对$1σ$精度为15%的混合参数$\sin^2θ_{23}$，降低到21%，当系统的不确定性被认为是。
2022-09-16 hep-ex physics.ins-det
Development and Commissioning of the HARDROC based Readout for the INO-ICAL Experiment
基于玻璃的电阻板室（RPC）将被用作印度中微子天文台（INO）铁量热计（ICAL）实验的活性元件，该实验正在建设中以研究大气中微子。虽然RPC探测器的操作参数或多或少已经确定，但读出电子设备正在使用各种技术进行开发。ICAL实验将由大约29，000个2米$\times$ 2米大小的RPC探测器组成，每个探测器在X和Y方向上都有64个读出通道。本研究的重点是基于SiGe 350 nm技术的多通道电子器件作为INO-ICAL RPC探测器的一个选项。该研究包括调试和使用前端专用集成电路（ASIC）HARDROC芯片，其中64个通道独立处理，以执行零抑制。我们目前的第一个测试台结果使用的HARDROC芯片的目的是使用它最终在ICAL实验。
2016-10-13 hep-ex physics.ins-det
Physics Potential of the ICAL detector at the India-based Neutrino Observatory (INO)
印度中微子天文台（INO）即将推出的50 kt磁化铁量能器（ICAL）探测器旨在分别研究大范围能量和路径长度的大气中微子和反中微子。该实验的主要目的是通过观测多GeV范围内大气中微子的能量和天顶角依赖性来探索地球物质效应。这项研究对于解决中微子振荡物理学中的一些悬而未决的问题，包括中微子质量等级的基本问题，将是至关重要的。在本文件中，我们提出了从现实的探测器模拟获得的探测器的物理势。我们描述了模拟框架、探测器中的中微子相互作用以及探测器对穿过它的粒子的预期响应。ICAL探测器可以高精度地确定μ子的能量和方向，此外，它对多GeV强子的灵敏度大大增加了它的物理范围。它的电荷识别能力，以及因此区分中微子和反中微子的能力，使它成为确定中微子质量等级的有效探测器。在这份报告中，我们概述了中微子质量等级的测定和大气中微子混合参数的精确测量在ICAL进行的分析，并给出了预期的物理探测器的运行时间为10年。我们还探讨了ICAL探测新的物理场景，如CPT违反和磁单极子的存在的潜力。
2017-05-09 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Design and Development of Portable RPC-Based Cosmic Muon Tracker
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
本文介绍了基于RPC技术的便携式宇宙μ子探测器的设计与开发，用于小规模粒子实验和学生培训。
2026-02-26 hep-ex physics.ins-det
Effect of variations in the gas mixture compositions on the timing and charge of glass RPC
位于印度的中微子天文台（INO）是一个旨在建立一个大型地下实验室的项目，以探索地球对大气中微子的影响。INO将拥有一个50千吨磁化铁量能器探测器（ICAL），其中电阻板室（RPC）将是主动探测器元件。在ICAL中，28，800个2 m $\times$ 2 m大小的玻璃RPC将以雪崩模式运行。RPC中电离气体介质成分的微小变化会影响其性能。研究RPC在不同气体成分下的电荷分布对优化气体混合是必要的。用$C_2H_2F_4$ / $iC_4H_{10}$ / $SF_6$的气体混合物以雪崩模式操作由尺寸为30 cm $\times$ 30 cm的玻璃板制成的RPC。我们已经研究了这些RPC在相同的环境条件下的性能。研究了$iC_4H_{10}$和$SF_6$的不同掺量对RPC性能的影响。本文研究了不同气体成分下RPC信号的电荷分布和时间分辨率。
2019-12-10 hep-ex physics.ins-det
Development of a RPC system with detailed performance simulation
本研究围绕中微子探测需求，通过模拟技术推进阻性板室（RPC）研发，提出新模拟类与并行加速方法，还搭建了八RPC堆叠测试系统，助力中微子物理研究与RPC探测技术发展。
2025-07-29 hep-ex physics.ins-det
Impact of errors in the magnetic field measurement on the precision determination of neutrino oscillation parameters at the proposed ICAL detector at INO
本文通过GEANT4模拟研究，评估了ICAL探测器磁场测量误差对中微子质量排序及振荡参数精确测定的影响，发现校准误差需控制在5%以内以保证精度。
2023-05-15 hep-ph physics.ins-det
TCP/IP based Remote Firmware Upgradation for INO ICAL RPC-DAQ Modules
本文针对 INO ICAL 实验中难以触及的 RPC-DAQ 模块，提出一种基于 TCP/IP 协议和现有以太网接口的远程固件升级方法，利用定制握手架构和软核处理器实现固件覆盖，仅需约 13 秒即可完成 10 个模块的配置。
2025-03-03 hep-ex physics.ins-det
Sensitivity for detection of decay of dark matter particle using ICAL at INO
本文报道了对暗物质粒子衰变为轻子模的可能性的模拟研究。虽然除了通过引力效应之外，对暗物质粒子的性质知之甚少，但最近已经证实，几十年前观察到的所谓“异常Kolar事件”可能是由于不稳定的暗物质粒子的衰变（M.V.N. Murthy和G.Rajasekaran，Pramana，{ \bf 82}，609（2014））。这项研究的目的是看看这个猜想是否可以在INO提出的铁量热仪（ICAL）探测器上得到验证。我们研究了可能的衰变轻子模式，这可能是在这个探测器中看到的一些修改。为了模拟的目的，我们假设每个通道饱和衰变宽度的质量范围从$1-50 \rm{GeV/c^2}$。其目的不仅是调查的衰变签名，而且，更一般地说，建立下限的寿命的时间，即使没有这样的衰变发生。
2014-10-20 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Qualification study of SiPMs on a large scale for the CMVD Experiment
在位于印度马杜赖的中微子天文台的过境校园，正在围绕微型铁量热计（mini-ICAL）探测器设计一个使用挤压塑料散热器的宇宙μ子Veto（CMV）探测器，用于浅深度地下实验的可行性研究。由于μ子轨迹而在塑料中产生的闪烁信号被波长偏移（WLS）纤维吸收。WLS光纤重新发射较长波长的光子，并将其传播到硅光电倍增器（SiPM）。SiPM探测这些光子，产生电子信号。CMV探测器将使用700多个放大器来覆盖mini-ICAL探测器，并将需要大约3000个SiPM。CMV的宇宙μ子否决效率的设计目标是> 99.99%。因此，探测器中使用的每个SiPM都需要进行测试和表征，以满足CMV的设计目标。开发了一个质量测试系统，用于测量增益和选择的过电压（$V_{ov}$）的每个SiPM使用LED驱动器。通过对噪声率、SiPM增益的研究，得到了$V_{ov}$。本文介绍了用于测试SiPMs特性的实验装置，并详细研究了这些特性随温度的变化。
2022-03-31 hep-ex physics.ins-det
Probing the Earth's Core using Atmospheric Neutrinos at INO
印度中微子天文台（INO）提议的50 kt Iron Calorimeter（ICAL）探测器旨在分别探测多GeV能量范围内的大气μ子中微子和反中微子，并在广泛的路径长度范围内。在穿过地球时，向上运动的中微子会经历密度依赖的物质效应，这可以用来提取有关地球内部结构的信息。由于地球的物质效应对中微子和反中微子的中微子振荡模式有不同的影响，ICAL区分$μ^-$和$μ^+$事件的能力在观测这种物质效应中起着重要的作用。利用良好的角分辨率，ICAL将能够在10年内观测到大约331个$μ^-$和146个$μ^+$事件，分别对应于通过核心的中微子和反中微子。我们证明了第一次，ICAL将能够验证地球的核心的存在，排除一个两层的配置文件只包括地幔和地壳在适合相对于PREM配置文件中的数据与中位数$Δχ^2$为7.45正常质量排序（NO）和4.83倒置质量排序（IO）使用500千吨$\cdot$年曝光。如果我们不使用ICAL的电荷识别能力，则这些灵敏度恶化到NO的$Δχ^2$为3.76，IO为1.59。
2021-10-15 hep-ph physics.ins-det
A Neural-Network Framework for Tracking and Identification of Cosmic-Ray Nuclei in the RadMap Telescope
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Excellence Cluster ORIGINS（ORIGINS卓越集群）；European Space Agency（欧洲空间局）；European Organization for Nuclear Reserach (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））
本文提出神经网络框架用于重建宇宙射线核在RadMap望远镜闪烁纤维跟踪 calorimeter 中的性质，通过Geant4模拟工具和简化探测器模型生成训练和测试数据，实现对宇航员在太空接收生物相关剂量的准确确定。
2025-08-18 astro-ph.IM physics.ins-det physics.space-ph
Validating the Earth's Core using Atmospheric Neutrinos with ICAL at INO
拟议中的印度中微子天文台（INO）的Iron Calorimeter（ICAL）探测器旨在分别探测多GeV能量范围内的大气中微子和反中微子。通过利用其电荷识别能力，ICAL可以有效地区分$μ^-$和$μ^+$事件。通过地球的大气中微子可以在ICAL上以良好的能量和方向分辨率被探测到，这使得ICAL能够看到在多GeV能量范围内向上运动的中微子所经历的密度依赖的物质振荡。在这项工作中，我们探讨了利用中微子振荡在物质的存在下，以提取有关地球的内部结构的信息补充地震研究的可能性。利用良好的方向分辨率，ICAL将能够以500 kt $\cdot$ yr的曝光量观测331个$μ^-$和146个$μ^+$穿芯事件。有了这个曝光，我们第一次表明，地球的核心的存在，可以独立地确认在ICAL与中位数$Δχ^2$为7.45（4.83）假设正常（倒置）的质量排序排除了简单的两层地幔-地壳配置文件在理论上，而产生的前瞻性数据与PREM配置文件。我们观察到，在ICAL的电荷识别能力的情况下，这种灵敏度显着恶化到3.76（1.59）正常（倒置）的质量排序。
2021-08-29 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Simulation analysis with rock muons from atmospheric neutrino interactions in the ICAL detector at INO
本文模拟分析了 INO 的 ICAL 探测器中由大气中微子与岩石相互作用产生的岩石 μ 子，发现其能独立测量振荡参数，与标准大气中微子分析结合可提高探测器的测量精度。
2023-11-21 hep-ph physics.ins-det
Probing Lorentz Invariance Violation with Atmospheric Neutrinos at INO-ICAL
洛伦兹不变性破坏（LIV）的可能性可能出现在统一理论中，例如弦论，它允许在普朗克尺度（$M_p \sim 10^{19}$ GeV）下存在新的时空结构。使用微扰方法，可以在低能量下观察到这种效应，强度为$\sim 1/M_p$。在最小标准模型扩展（SME）框架下，中微子质量诱导的味振荡在LIV的存在下得到了修正。拟议中的印度中微子天文台（INO）的Iron Calorimeter（ICAL）探测器提供了一个独特的窗口，通过在多GeV能量范围内的广泛基线上分别观察大气中微子和反中微子来探测这些LIV参数。在本文中，第一次，我们详细研究了CPT违反LIV参数$(a_{μτ}, a_{eμ}, a_{eτ})$如何可以改变μ子的生存概率和预期的$μ^-$和$μ^+$事件率在ICAL。使用ICAL的500 kt $\cdot$ yr暴露，我们对这些CPT违反LIV参数在95\% C.L.，这比目前的超级神冈极限稍好。我们证明了优势，将强子能量信息和电荷识别能力在ICAL，同时限制这些LIV参数。此外，边缘化的振荡参数和选择的真实值的$\sin^2θ_{23}$ LIV约束的影响进行了说明。我们还研究了这些LIV参数的质量排序确定和大气振荡参数的精度测量的影响。
2022-06-20 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Probing the interior of Earth using oscillating neutrinos at INO-ICAL
本研究提出利用印度中微子观测站的50kt ICAL探测器，通过大气中微子振荡的地球物质效应探测地球内部，可验证地核存在、测量核幔边界位置并探测地球内部暗物质，其磁化结构带来的电荷鉴别能力对提升探测精度至关重要。
2024-01-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Probing Earth's core using atmospheric neutrino oscillations in the presence of NSI at INO-ICAL
本研究利用INO-ICAL探测器的大气中微子振荡，在非标准相互作用存在下，量化探测地球核心及核幔边界的能力，发现NSI会影响地球层析成像测量。
2025-10-07 hep-ex hep-ph physics.geo-ph
Studies on Response Uniformity of RPC and Exploring Oscillation Dip and Valley, Non-Standard Interactions, and Earth's Core using Atmospheric Neutrinos at ICAL-INO detector
本文针对ICAL探测器，实验研究RPC响应均匀性，并首次利用缪子上下比观测振荡谷与谷底，测量质量平方差、约束非标准相互作用，并验证地核存在。
2025-09-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
MAIA: A new detector concept for a 10 TeV muon collider
University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））；University of Chicago（芝加哥大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Nebraska–Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步辐射中心（DESY））；Yale University（耶鲁大学）
介绍用于10 TeV缪子对撞机的MAIA探测器概念，其含全硅追踪器、量能器和气隙缪子谱仪。通过模拟评估性能，中心区域对高能粒子重建效率超95%，还概述了未来在区域优化、味标记及技术发展等方面的工作前景。
2026-07-08 hep-ex physics.ins-det
Identification of Light Cosmic-Ray Nuclei with AMS-02
AMS-02是一个广泛接受（0.5 m2 sr）和长期（长达20年）的磁谱仪，自2011年5月以来在国际空间站上运行。它的主要科学目标是间接研究暗物质，寻找原始反物质和精确测量宇宙射线（CR）光谱。在带电CR物质中，AMS-02将能够测量从氢到至少铁（Z = 26）的CR核的相对丰度和绝对通量，其动能范围从数百MeV到TeV/核子。在这一扩展的能量范围内对CRs化学成分的高统计测量将揭示有关银河系CRs生命的新见解，从它们的起源到在星际介质中的传播，为银河系CRs的天体物理模型提供新的约束。原子核的绝对电荷Z是沿着AMS-02内部粒子的轨迹使用不同的探测技术测量的：在硅跟踪器的9个平面中，在飞行时间系统（TOF）的4层闪烁体计数器中，在环形成像切伦科夫计数器（RICH）以及20层跃迁辐射探测器（TRD）中，和电磁量热计（ECAL）的上层中。由跟踪系统和TOF提供的冗余测量的组合允许化学元素之间的准确区分。在AMS顶部的探测器中的电荷测量，作为跟踪器的上平面和TRD中，用于识别进入的核素，并允许电荷变化事件背景估计。本文简要介绍了AMS-02不同的电荷测量原理，并介绍了每个子探测器的性能。介绍了AMS-02组合式电荷分离装置的分离能力以及相互作用事件的识别原理。
2015-10-30 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Constraining non-unitary neutrino mixing using matter effects in atmospheric neutrinos at INO-ICAL
本文研究非幺正中微子混合参数 α32 对大气 μ 中微子存活概率的影响，并利用 INO-ICAL 探测器的电荷鉴别能力给出与 DUNE、T2HK 可比且互补的模型无关约束。
2024-09-29 hep-ex hep-ph physics.ins-det
LBNO-DEMO: Large-scale neutrino detector demonstrators for phased performance assessment in view of a long-baseline oscillation experiment
2012年6月，已向欧洲核子研究组织特别程序委员会提交了一份长基线实验（LBNO）意向书。LBNO考虑了三种类型的中微子探测器技术：双相液氩（LAr）TPC和磁化铁探测器作为远探测器。对于近探测器，嵌入在量热计和磁体中的高压气体TPC是基线设计。一个强制性的里程碑是一个具体的原型工作，以实现设想的大规模探测器，并伴随着一系列的测量，旨在评估探测器相关的系统误差。提出的$6\times 6\times 6$ m $^3$ DLAr是EoI中讨论的设计的工业原型，可扩展到20千吨或50千吨。它将在一个受控的实验室和地面环境中建造和运行，并允许测试束进入，例如CERN北区（NA）。它的成功运行和全面表征将是一个重要的里程碑，可能为地下部署更大的探测器开辟道路。DLAr演示器的响应将在带电粒子试验束（0.5-20 GeV/c）中以前所未有的精度进行测量和理解。曝光将证明假设和校准检测器的响应，并允许开发和基准复杂的重建算法，如三维跟踪，粒子ID和液氩中的能量流。所有这些步骤对于验证LBNO EoI中描述的物理性能的正确性至关重要。
2014-09-14 hep-ex physics.ins-det
