An optical readout for a fibre tracker
本文对16和64通道光电倍增管耦合到放大光纤的性能进行了测试。该器件对单个光电子敏感，在高达100高斯的磁场下几乎没有增益损失，并且具有适度的光学串扰。最大通道间增益变化对于16通道版本达到因子2，对于64通道PM达到因子4。测量和模拟表明，光电倍增管非常适合光纤跟踪器中的光探测。
1997-09-01 physics.ins-det
In-flight performance of the DAMPE silicon tracker
本研究基于暗物质粒子探测卫星（DAMPE）两年在轨数据，分析其核心组件硅钨径迹转换探测器（STK）的噪声、信号响应等多方面在轨性能，为相关天体粒子物理探测提供支撑。
2018-06-27 astro-ph.IM physics.ins-det
Design of the Readout Electronics for the Qualification Model of DAMPE BGO Calorimeter
DAMPE（DARk Matter Particle Explorer）是我国正在研制的一颗科学卫星，旨在开展宇宙线研究、伽马射线天文、寻找暗物质粒子线索，计划任务周期3年以上，轨道高度约500公里。BGO量热计由308个BGO（氧化锗铋）晶体棒、616个光电倍增管（光电倍增管）和1848个倍增极信号组成，具有大约32个辐射长度。它是DAMPE有效载荷的关键子探测器，其功能是精确测量5 GeV至10 TeV的宇宙粒子能量，区分正电子/电子和伽马射线与强子背景，并为整个DAMPE有效载荷提供触发信息。单个BGO晶体的动态范围约为2？105，总共有1848个检测器信号。为了在太空中建造这样的仪器，读出电子设备的主要设计挑战来自于大动态范围、非常紧凑的结构内部的高完整性、严格的电源预算以及在发射和在轨期间在安静环境中生存的长期可靠性。目前，DAMPE任务正处于QM（Qualification Model）阶段的最后阶段。本文详细介绍了BGO量热计的读出电路。
2014-06-16 astro-ph.IM physics.ins-det
Potential Upgrade of the CMS Tracker Analog Readout Optical Links Using Bandwidth Efficient Digital Modulation
先进的数字通信方案在CMS跟踪器读出光链路的未来升级中的潜在应用目前正在CERN进行研究。我们的实验表明，多Gbit/s的数据速率是可能的，在目前的40 MSamples/s的模拟光链路采用类似的技术，在ADSL。该概念涉及使用一个或多个数字调制的正弦载波，以便有效地利用可用带宽。
2010-04-27 physics.ins-det
Readout Electronics Tests and Integration of the ATLAS Semiconductor Tracker
半导体跟踪器（SCT）与像素探测器和过渡辐射跟踪器（TRT）一起构成了大型强子对撞机ATLAS实验的中央跟踪系统。它由单面微带硅传感器组成，通过基于DMILL技术的二进制ASIC读出，数据通过抗辐射光纤传输。在概述SCT探测器布局和读出系统之后，介绍了大尺度结构的最后阶段组装以及与TRT的集成。重点是通过不同的集成阶段，包括检测器控制和数据采集系统的整体SCT检测器系统的电气性能。
2007-02-28 physics.ins-det
Design of a large dynamic range readout unit for the PSD detector of DAMPE
暗物质粒子探测器（DAMPE）的塑料闪烁体探测器（PSD）要求大的动态范围，为此研制了双倍增极读出器。为了验证这一设计，一个原型探测器模块已建成和测试与宇宙射线和重离子束。结果与估计相匹配，并且读出单元可以容易地覆盖所需的动态范围。
2016-01-27 physics.ins-det
Feasibility of Using Bandwidth Efficient Modulation to Upgrade the CMS Tracker Readout Optical Links
欧洲核子研究中心目前正在考虑在运行大约10年后升级LHC的计划。在所谓的超级大型强子对撞机（SLHC）中，预计实验的亮度将增加10倍。这无疑将导致探测器的数据量显著增加，需要更快的数据读出。欧洲核子研究中心广泛探讨了使用带宽高效数字调制方案升级CMS跟踪器模拟读出光链路以部署在SLHC中的可能性。先前的理论和实验研究确定使用基于正交幅度调制（QAM）的系统可实现的数据速率为~3-4Gbit/s（假设不使用纠错并且错误率为~10-9）。在这份说明中，我们试图量化的硬件实现的复杂性，高能物理（HEP）环境的适用性，技术可行性和R&D所需的努力方面的这种升级的可行性。
2010-10-08 physics.ins-det
A 1 mm Scintillating Fibre Tracker Readout by a Multi-anode Photomultiplier
本文介绍了一个原型粒子跟踪探测器与1毫米的塑料纤维与64通道Hamamatsu H8500平板多阳极光电倍增管读数。来自11个充气漂移管阵列的宇宙射线轨迹与光纤中的信号相匹配，以测量光纤跟踪器中重建轨迹的分辨率和效率。还开发了GEANT4探测器模拟，以将宇宙射线数据与MC结果进行比较，并在说明中进行了讨论。使用在这个实验装置中测得的参数，修改后的光纤跟踪器的设计，建议在未来的原型，以提高分辨率和效率，以满足现代检测器的规格。
2011-07-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Production Performance of the ATLAS Semiconductor Tracker Readout System
ATLAS半导体跟踪器（SCT）与像素和过渡辐射探测器一起将构成LHC ATLAS实验的跟踪系统。它将包括20000单面硅微带传感器组装背靠背成模块安装在四个同心桶和两个端盖探测器形成的九个磁盘。SCT模块的生产和测试已经完成，而宏观组装正在顺利进行。在概述SCT的布局和操作环境之后，将给出读出电子设计和操作要求的描述。质量控制程序和DAQ软件，以确保混合动力车和模块的电气功能将进行讨论。重点将放在端盖SCT模块组装和测试期间获得的电气性能结果上。
2006-06-30 physics.ins-det
A high resolution scintillating fiber tracker with SiPM readout
提出了一种新型的模块化高分辨率带电粒子跟踪探测器设计，该探测器采用直径为$250μm$的圆形扩散光纤和SiPM阵列进行读出。纤维模块由8层128根纤维组成，通过碳纤维/ Rohacell泡沫结构进行机械稳定。使用直径为$300μm$和两种类型的硅光电倍增器的双折射光纤的原型已于2006年10月下旬在欧洲核子研究中心的T9 PS束线上在$10GeV$质子束中进行了测试。我们提出了测量的空间分辨率，效率和信噪比为这种设置。这种跟踪器概念的优点是具有低材料预算的紧凑和模块化设计，并且取决于硅光电倍增管的质量，只有很少或没有冷却要求。
2007-03-15 physics.ins-det
Internal alignment and position resolution of the silicon tracker of DAMPE determined with orbit data
暗物质Particle Explorer（DAMPE）是一个星载粒子探测器，旨在探测能量范围在几GeV至10 TeV之间的电子和伽马射线，以及10 GeV至100 TeV之间的宇宙射线质子和原子核成分。硅钨跟踪转换器是DAMPE的关键部件。它允许输入光子转换成电子-正电子对的方向被估计，并且宇宙射线粒子的轨迹和电荷（Z）被识别。它由768硅微带传感器组装在6个双层与6.6米$^2$的总有效面积。硅平面与三层钨板交错，导致跟踪器中材料的辐射长度约为一个。跟踪器的内部对准参数已在轨道上确定，质子和氦核不淋浴。我们描述了对准过程，并提出了位置分辨率和对准稳定性测量。
2018-03-22 physics.ins-det
Ring oscillator performance of the ATLAS inner tracker pixel readout chip
Paris Saclay University（巴黎萨克雷大学）；Aix-Marseille University（艾克斯-马赛大学）
本文研究了ATLAS内跟踪器像素读出芯片中环振荡器的性能，通过实验和模拟数据分析其在不同环境条件下的表现。
2026-01-21 hep-ex physics.ins-det
Deployment of the readout electronics for the BESIII Cylindrical GEM Inner Tracker
北京谱仪（BESIII）是位于北京正负电子对撞机（BEPCII）的实验装置。最近批准的BESIII数据采集的十年延长促使BEPCII对撞机的升级计划，该实验和一些子探测器组成的光谱仪。目前的内部漂移室正在遭受老化，已经提出用基于圆柱形气体电子倍增器（CGEM）技术的检测器来代替它。CGEM内跟踪器（CGEM-IT）由三层同轴GEM组成。轻量级跟踪器旨在恢复效率并改善z确定和二次顶点位置重建，从而获得更好的性能和更长的使用寿命。研制了一种新型CGEM探测器读出系统，包括一种新的ASIC，称为TIGER（Torino Integrated GEM Electronics for Readout），用于放大和放大CGEM信号。TIGER输出的数据由第一个基于FPGA的模块GEM读出卡收集和处理，该模块负责配置和控制前端ASIC。第二个基于FPGA的模块GEM数据集中器（GEM DC）构建事件包并将其传输到BESIII数据采集系统。在这篇论文中，我将描述整个定制电子链设计的CGEM-IT，以达到预期的性能。我的工作的结构，连同在探测器上进行的测量的结果和与宇宙射线的检测和测试束下获得的数据的分析。
2021-11-16 physics.ins-det
Depleted fully monolithic CMOS pixel detectors using a column based readout architecture for the ATLAS Inner Tracker upgrade
耗尽型单片有源像素传感器（DMAPS）利用现代CMOS技术的高电压和/或高电阻率附加来实现感测体积中的实质性耗尽，已被证明在高亮度LHC时代对ATLAS的要求具有高辐射耐受性。具有快速读出架构的耗尽全单片CMOS像素目前正在开发，作为未来ATLAS内部跟踪器的外部像素层的有希望的候选者，该内部跟踪器将在2025年左右的ATLAS第二阶段升级期间安装。在这项工作中，两个DMAPS原型设计，命名为LF-MonoPix和TJ-MonoPix，提出。LF-MonoPix采用LFoundry 150 nm CMOS工艺设计和制作，TJ-MonoPix采用TowerJazz 180 nm CMOS工艺设计。两个芯片采用相同的读出架构，即列漏极架构，而追求不同的传感器实现概念。将描述两个原型的设计。还将显示LF-MonoPix的首次测量结果。
2017-09-29 physics.ins-det
Operation and readout of the CGEM Inner Tracker
最近批准的BESIII实验（IHEP，北京）的十年延期激励了加速器和探测器的升级计划。特别是，目前的内部漂移室正在遭受老化，建议用基于圆柱形GEM技术的探测器取代它。CGEM内部跟踪器（CGEM-IT）由三层同轴GEM组成。该跟踪器有望恢复效率，改善z确定和二次顶点位置重建，在xy平面内的空间分辨率为130 μ m，沿光束方向优于300 μ m。开发了专用的读出系统。来自检测条的信号由TIGER处理，TIGER是一种定制的64通道ASIC，通过高达约50 fC的全数字输出提供模拟电荷读出，抖动小于3 ns。TIGER在无触发器模式下连续地将超过阈值的数据流传输到基于FPGA的读出模块，称为GEM读出卡，该读出卡通过在触发器到达时构建事件数据包来组织传入数据。自2020年1月起，三层中的两层在北京运行，由远程控制。由于流行病的形势，整合活动一直在小规模的原型上继续进行。最近，欧洲核子研究中心（CERN）用最终的电子学配置进行了测试束。在本报告中，将介绍CGEM-IT项目的总体状况，特别关注测试束数据采集的结果。
2022-05-23 hep-ex physics.ins-det
Characterization of a gigabit transceiver for the ATLAS inner tracker pixel detector readout upgrade
我们提出了一个千兆收发器原型专用集成电路（ASIC），GBCR，ATLAS内部跟踪器（ITk）像素检测器读出升级。GBCR采用65 nm CMOS技术设计，由四个上行接收器通道、一个下行发射器通道和一个内部集成电路（I2C）从机组成。上行通道通过5米34美国线规（AWG）双轴（Twinax）电缆以5.12 Gbps的速率接收数据，对其进行均衡，使用恢复的时钟对其重新计时，然后驱动光发射机。下行通道以2.56 Gbps的速率从光接收器接收数据，并与上行通道一样驱动电缆。当时钟数据恢复（CDR）模块打开时，上行信道输出的抖动被测量为35 ps（峰-峰），并且在电缆之后下行信道输出的抖动为138 ps（峰-峰）。当CDR模块开启时，每个上行通道的功耗为72 mW，下行通道的功耗为27 mW。GBCR在200 kGy的总电离剂量下存活。
2020-08-22 physics.ins-det
A High-resolution Scintillating Fiber Tracker With Silicon Photomultiplier Array Readout
我们提出了一个跟踪检测器的原型模块组成的多层0.25毫米直径的放大纤维，读出的线性阵列的硅光电倍增器。该模块的生产过程进行了描述和测量的光纤和读出设备的关键属性显示。五个模块已经受到了12 GeV/c质子/π介子测试束在欧洲核子研究中心。空间分辨率为0.05毫米，光产量超过20个检测到的光子每最小电离粒子已实现，在跟踪效率超过98.5%。进一步提高空间分辨率的可能的技术进行了讨论。
2010-11-01 hep-ex physics.ins-det
TPC Performance in Magnetic Fields with GEM and Pad Readout
一种新型的带电粒子跟踪装置，一个高精度的时间投影室与气体电子倍增器和垫读出，是一个领先的候选人作为中央跟踪器的实验在国际直线对撞机。为了表征这样的系统的性能，一个小TPC已在磁场内运行，测量宇宙射线和激光轨迹。良好的跟踪分辨率和两个粒子的分离，足够的大规模ILC中央跟踪器，实现。
2005-09-07 physics.ins-det
Testing the limits of ITkPixV2: the ATLAS inner tracker pixel detector readout chip
针对HL-LHC的ATLAS二期内跟踪器升级，本文首次在全设计要求极限下测试其最终量产读出芯片ITkPixV2，重点测量了活动诱导电流随击中率的变化，验证芯片在高亮度环境下的性能。
2025-04-19 hep-ex 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
A gigabit transceiver for the ATLAS inner tracker pixel detector readout upgrade
本文介绍了一个千兆收发器专用集成电路（ASIC）称为GBCR的ATLAS内部跟踪器（ITk）像素检测器读出升级的设计和仿真结果。GBCR具有四个上行接收器通道和一个下行发射器通道。每个上行信道以5.12 Gbps运行，而下行信道以2.56 Gbps运行。在每个上行通道中，GBCR均衡通过5米34美国线规（AWG）双轴电缆接收的信号，用恢复的时钟对数据重新定时，并驱动光发射机。在下行通道中，GBCR从光接收器接收数据，并驱动与上行通道相同类型的电缆。上行信道的输出抖动是26.5ps，并且在电缆之后的下行信道的抖动是33.5ps。每个上行通道消耗78 mW，每个下行通道消耗27 mW。上行测试信道的仿真结果表明，除了基线信道的线性均衡之外，还可以通过使用前馈均衡器（FFE）+判决反馈均衡（DFE）来以最小的功耗增加来实现显著的抖动减小。GBCR采用65 nm CMOS工艺设计。
2020-09-14 physics.ins-det
The CMS Tracker Readout Front End Driver
前端驱动器FED是一个9 U 400 mm VME 64 x卡，设计用于读取由APV 25模拟管道专用集成电路传输的紧凑型μ子螺线管CMS硅跟踪器信号。FED通过96根光纤以3.4 GB/秒的总输入速率接收信号。信号被数字化并通过应用用于消隐和共模噪声减法的算法进行处理。使用搜索命中聚类的算法来进一步降低输入率。只有集群数据以及事件的触发信息才能使用S-LINK 64协议以400 MB/秒的最大速率传输到CMS数据采集系统。FED上的所有数据处理算法都在大型板载现场可编程门阵列中执行。FED的设计，性能，测试和质量控制的结果，并进行了讨论。
2005-10-25 physics.ins-det
Correction Method for the Readout Saturation of the DAMPE Calorimeter
暗物质粒子探测器（DAMPE）是一个星载高能宇宙射线和$γ$射线探测器，自2015年12月17日发射以来运行平稳。铋锗氧化物（BGO）量热计是DAMPE中用于能量测量和电子质子鉴别的关键子探测器之一。对于总能量沉积高于几十TeV的事件，耦合在BGO晶体上的PMT的读数将变得饱和，这导致能量测量的低估。基于详细的模拟，我们开发了一种校正方法的饱和效应，根据簇射发展的拓扑结构和相邻的BGO晶体测量的能量。模拟和在轨事件的验证表明，该方法可以很好地重建饱和BGO晶体中的能量沉积。
2020-09-20 hep-ex physics.ins-det
A new charge reconstruction algorithm for the DAMPE silicon microstrip detector
暗物质粒子探测器（DAMPE）是中国科学院空间科学战略先导研究计划的四颗卫星之一。由768个单面硅微带探测器组成的硅钨跟踪器（STK）是DAMPE的四个子探测器之一，为相对论带电粒子提供径迹重建和电荷识别。DAMPE硅微带探测器的电荷响应是复杂的，取决于入射角和碰撞位置。本文介绍了一种新的用于DAMPE硅微带探测器的电荷重构算法。该算法能够校正复杂的电荷响应，并通过离子束实验验证了该算法的可行性。
2017-12-21 astro-ph.IM physics.ins-det
A Scintillating Fiber Tracker With SiPM Readout
我们提出了一个原型的第一个跟踪探测器组成的250微米薄的光纤和硅光电倍增器（SiPM）阵列。该探测器采用模块化设计，每个模块由两个100微米薄碳纤维蒙皮之间的10 mm Rohacell泡沫机械支撑结构组成。支撑结构的顶部和底部都粘有五层增强纤维。具有250微米的通道间距的SiPM阵列被放置在光纤前面。我们展示了使用Bicron BCF-20和Kuraray SCSF-81 M型多包光纤的第一个模块原型的结果，这些光纤由FBK-irst/INFN Perugia的新型32通道SiPM阵列以及Hamamatsu生产的32通道SiPM阵列读出。空间分辨率为88微米± 6微米，平均探测光子数为10个/最小电离粒子。
2008-12-02 physics.ins-det
Serenity-S1, a CMS Tracker Readout and Data Processing Card for HL-LHC
Imperial College London（帝国理工学院）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；STFC Rutherford Appleton Laboratory（STFC卢瑟福阿普尔顿实验室）；University of Bristol（布里斯托大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
本文介绍了用于HL-LHC的Serenity-S1读出处理卡的软硬件架构，该卡适配CMS径迹探测器需求，已部署于相关集成与研发活动
2026-08-21 physics.ins-det
The CMS Silicon Strip Tracker
拥有超过200平方米的敏感硅和近1000万个读出通道，LHC CMS实验的硅条跟踪器将成为有史以来最大的硅条探测器。CMS跟踪器的设计、构造和预期性能在下文中进行了审查。
2005-12-12 physics.ins-det
Design and Performance of a Monolithic Plastic Scintillator Tracker with Embedded Scatterers
Kyoto University（京都大学）；Yokohama National University（横滨国立大学）；Tohoku University（东北大学）
提出一种基于单片塑料闪烁体板、嵌入散射体和波长移位光纤读出的新型闪烁体跟踪器概念，通过束流测试验证了位置重建原理，实现了近100%探测效率和亚毫米级位置分辨率。
2026-06-26 physics.ins-det
Front-end electronics for the GAPS tracker
通用反粒子光谱仪是一项南极气球运载飞行任务，通过对宇宙反粒子的灵敏观测来间接搜寻暗物质。首飞计划于2021年底进行。GAPS是第一个专门为探测低能量（< 0.25 GeV/n）反氘核而优化的实验，反氘核被认为是暗物质湮灭或星系晕衰变的独特信号。为了在这个低能量范围内实现对宇宙反核的高灵敏度，GAPS使用了一种基于奇异原子捕获和衰变的新粒子识别方法。GAPS仪器由10个1440 10厘米直径，2.5毫米厚，8条锂漂移硅（Si（Li））探测器，它构成了跟踪器，由塑料闪烁体飞行时间系统包围平面。为了满足飞行任务的严格要求，开发了一种新的制造技术。在这方面的贡献，我们描述了前端电子跟踪的GAPS。该系统由前端ASIC和电源组成。ASIC提供宽动态范围（10 keV - 100 MeV）内信号的读出和数字化（使用11位ADC）。每个ASIC有32个通道，并执行4个检测器的读出，总共11520个通道。ASIC模拟前端基于动态压缩技术，可处理大范围的信号幅度，并具有低噪声性能，可在低能量下实现所需的4 keV分辨率。电源系统为Si（Li）探测器提供偏置电压，并为电子设备提供低电压。第36
2019-09-04 astro-ph.IM physics.ins-det
Commissioning and Performance of the CMS Silicon Strip Tracker with Cosmic Ray Muons
在2008年秋季期间，在CMS超导螺线管产生的3.8 T磁场的存在下，硅条跟踪器在全面测试中与完整的CMS实验一起操作。宇宙射线μ子在μ子室中被检测到，并用于触发所有CMS子探测器的读出。在追踪器中收集了大约1500万个带有μ子的事件。命中和航迹重建的效率被测量为高于99%，并且与来自蒙特卡罗模拟的预期一致。本文详细介绍了宇宙射线μ子硅带跟踪器的调试和性能。
2010-01-05 physics.ins-det
Commissioning of the Inner Tracker of the KLOE-2 experiment
KLOE-2实验在将新的探测器集成到前KLOE设备之后，正在INFN弗拉斯卡蒂国家实验室的DA $Φ$ NE $e^{+}e^{-}$对撞机上进行调试。内部跟踪器是一种非常轻的探测器（材料预算$<2\%X_{0}$），是新的子探测器之一，由4个圆柱形三重GEM组成，带有立体X-V条/垫读出。内部跟踪器的调试阶段包括探测器响应的表征及其性能评估。本文报道了用于评价其探测效率的方法，并给出了一些初步结果。
2015-01-21 physics.ins-det
A Low Power Monolithic Active Pixel Sensor Prototype for the STCF Inner Tracker
针对STCF内部径迹仪对低材料预算和高读出速度的需求，本文提出采用大尺寸MAPS传感器降低功耗，设计了180nm工艺原型芯片，实现50ns精度的ToA/ToT读出，仿真显示全尺寸芯片功耗约55.7 mW/cm2。
2025-06-02 hep-ex physics.ins-det
Front-end electronics and data acquisition system for a multi-wire 3D gas tracker
介绍了多丝漂移室（MWDC）读出前端电子学和数据采集系统的设计与实现。除了传统的漂移时间测量，系统提供了沿导线利用电荷分配技术的命中位置。该系统由前置放大器、模拟和数字板组成，通过以太网接口将数据发送到后端计算机。数据记录软件可对接收到的数据进行格式化，并可轻松访问数据分析软件。使用专门设计的前置放大器和峰值检波器，可以对低电阻信号线进行电荷分割读出。研究了电荷分配电路对漂移时间测量的影响，并在专门的离线测试中评估了电子系统的整体性能。
2015-09-21 physics.ins-det
Performance of the CMS Tracker Optical Links and Future Upgrade Using Bandwidth Efficient Digital Modulation
（节略版）在LHC的CMS实验将于2007年开始运作。CMS Tracker子探测器包括约1000万个探测器通道，通过约40000个模拟光学链路读取。光电元件的设计满足了HEP实验在抗辐射性、低质量和低功率方面的严格要求。在测试系统中对组件和完整的光链路进行了广泛的测试。详细介绍了它们在增益、噪声、线性度、带宽和抗辐射性方面的功能和性能。特别强调的是放在增益上，它直接影响检测器数据的动态范围。已经可以准确地预测将在整个系统中观察到的增益变化。根据生产测试数据进行的模拟显示，在跟踪器工作温度为-10 ° C时，平均增益比设计目标高约38%。已采取纠正措施，通过将光接收器的负载电阻值从100Ω降低到62Ω，降低增益并恢复丢失的动态范围。所有链路的增益将在0.64和0.96V/V之间。CMS的未来迭代将在升级后的LHC中运行，需要更快的数据读出。为了保持对当前读出系统的大量投资，考虑了涉及重复使用现有光电元件的升级路径。研究了正交幅度调制（QAM）在高功率放大器读出系统中的适用性。提出了计算数据速率的方法，以及在跟踪器光链路上传输QAM信号的实验室测试。结果表明，如果能够实现这样的设计，3-4Gbit/s将是可能的（超过10倍的等效数据速率的当前模拟链路，320 Mbit/s）。
2010-04-30 physics.ins-det
Development and operation of the CGEM Inner Tracker for the BESIII experiment
北京谱仪（BESIII）实验的数据采集延长至至少2030年，导致加速器和探测器都进行了升级。一个创新的圆柱形气体电子倍增器（CGEM）正在建设中，以升级内部跟踪器，这是遭受老化。CGEM内部追踪器（CGEM -IT）旨在恢复效率并增强次顶点位置的重建。在1 T的磁场中的重建需要模拟读出和对优于5 ns的时间分辨率的电子贡献。整个系统由大约10，000个电子通道组成，CGEM-IT最内层必须保持14 kHz/条带的峰值信号命中率。CGEM读出系统基于创新的TIGER ASIC，该ASIC采用110 nm CMOS技术制造。一个特殊的读出链组成的GEM读出卡（GEMROC）的数据采集开发。自2020年1月以来，三层中的两层配备了最后的电子设备，一直在北京运行，在一个测试设施中收集宇宙射线数据，由于疫情，该测试设施由意大利集团远程控制。由于无法对圆柱形探测器进行进一步测试，2021年7月，在CERN进行了一次测试，最终的电子配置在一个由四个三重GEM平面探测器组成的小型原型上。在本报告中，将介绍CGEM-IT项目的总体状况，特别强调测试梁数据收集的结果。
2022-12-21 hep-ex physics.ins-det
Stand-alone Cosmic Muon Reconstruction Before Installation of the CMS Silicon Strip Tracker
2006年11月至2007年7月期间，CMS硅条跟踪器的子系统在跟踪器集成设施（TIF）集成并投入使用。作为试运行的一部分，在没有磁场的各种运行条件下记录了大量宇宙射线数据样本。由闪烁计数器探测到的宇宙射线被用来触发最后硅条探测器的15%的读出，记录了超过470万个事件。本文描述了宇宙轨道重建，并提出了从专门的分析轨道和命中重建的性能的结果。
2009-02-12 physics.ins-det
SciFi: A large Scintillating Fibre Tracker for LHCb
LHCb探测器将在LHC的长周期2（LS2）期间进行升级，以应对更高的瞬时亮度，并使用无闪烁器的读出系统以40 MHz读出数据。目前的LHCb主跟踪系统将被一个基于双折射光纤的单一均匀探测器所取代。这篇文章概述了光纤跟踪器的概念，并介绍了最新的测试梁和实验室结果补充的系列生产的经验。
2017-10-23 hep-ex physics.ins-det
Operation and performance of the CMS silicon strip tracker with proton-proton collisions at the CERN LHC
本文结合CERN LHC质子-质子碰撞运行经验，讨论CMS硅条径迹探测器的调试、校准及性能，分析温度、辐射等因素的影响，部分结果与模拟吻合良好。
2025-08-25 hep-ex physics.ins-det
Development of CMOS monolithic pixel sensors with in-pixel correlated double sampling and fast readout
本文介绍了一种用于带电粒子探测的CMOS有源像素芯片的设计和详细的测试结果，该芯片具有像素内电荷存储功能，可在高达25 MHz的频率下以卷帘快门模式进行相关双采样和读出。该探测器是在未来e+e线性对撞机的顶点跟踪器的研发框架内开发的。
2008-11-12 physics.ins-det
Development of CMOS monolithic pixel sensors with in-pixel correlated double sampling and fast readout for the ILC
本文介绍了一种用于带电粒子探测的CMOS有源像素芯片的设计和详细的测试结果，该芯片具有像素内电荷存储功能，可在高达25 MHz的频率下以卷帘快门模式进行相关双采样和读出。该探测器是在国际直线对撞机顶点跟踪器的研发框架内开发的。
2007-12-17 physics.ins-det
Qualification of Bump Bonding in CMS Inner Tracker Pixel Modules for the Phase-2 Upgrade
针对 CMS Phase-2 升级像素模块，研究建立凸点键合鉴定流程，综合串扰、偏置测试及 X 射线或 β 源成像识别缺失和缺陷凸点，并基于原型评估各方法优劣。
2025-06-11 hep-ex physics.ins-det
A Method to check the Connectivity for the ATLAS TRT Detector
我们报告的技术开发诊断非工作读出通道的过渡辐射跟踪器（TRT），三个内部探测器的ATLAS实验之一。从一个详细的研究，我们表明，99.6%的TRT端盖探测器的读出通道是完美的操作。
2005-10-14 physics.ins-det
Silicon photomultiplier arrays - a novel photon detector for a high resolution tracker produced at FBK-irst, Italy
在FBK-irst研制了一个硅光电倍增器（SiPM）阵列，它有32个通道，尺寸为8.0 x 1.1 mm^2。每个250 um宽的通道被细分为5 x 22个矩形排列的像素。这些传感器被开发用于读出模块化高分辨率的光纤跟踪器。关键属性，如击穿电压，增益和光子探测效率（PDE）被发现是均匀的SiPM阵列的所有32个通道。如果噪声特性和PDE得到改善，这可以使具有SiPM阵列读出的光纤跟踪器成为可用跟踪器技术的有希望的替代方案。
2009-03-23 hep-ex physics.ins-det
The quality control programme for ITk strip tracker module assembly
为满足ATLAS内部径迹探测器的硅条形模块组装规格与径迹性能要求，研究建立了覆盖组装全阶段的ITk条形模块质量控制计划，并概述了预生产阶段问题及解决方案。
2024-01-30 hep-ex physics.ins-det
Comparative evaluation of analogue front-end designs for the CMS Inner Tracker at the High Luminosity LHC
由硅像素模块制成的CMS内部跟踪器将在高亮度LHC期间开始之前完全更换。新型内跟踪器系统的关键组件之一是由RD53协作组开发的读出芯片，特别是其模拟前端，它接收来自传感器的信号并将其数字化。三种不同的模拟前端（同步、线性和差分）在RD53A演示芯片中设计和实现。进行了专门的评估程序，以选择最合适的设计来构建能够以高效率和一小部分假像素命中维持高粒子率的耐辐射像素探测器。测试结果表明，所有三个模拟前端的优点，但也有局限性。差分前端表现出非常低的噪声，但阈值调谐在照射后变得有问题。此外，反馈回路中的饱和会影响信号返回基线，从而增加死区时间。同步前端显示出非常好的时序性能，但也有较高的噪声。对于线性前端，所有参数均在规格范围内，尽管该设计具有最大的时间步行。在改进的设计中解决并缓解了这一限制。在CMS内部跟踪器操作要求的背景下分析了三种前端的优缺点，从而选择了改进设计的线性前端集成在最终的CMS读出芯片中。
2021-10-29 hep-ex physics.ins-det
The Plastic Scintillator Detector at DAMPE
暗物质粒子探测器（DAMPE）是一个通用的星载高能$γ-$射线和宇宙射线探测器，其科学目标之一是寻找宇宙射线的起源和了解暗物质粒子。塑料闪烁体探测器（PSD）作为DAMPE中的四种探测器之一，在粒子电荷测量和光子/电子分离中起着重要的作用。PSD有82个模块，每个模块由一个长的有机塑料闪烁体条和两端的两个光电倍增管组成，用于读出，分为两层，覆盖的总有效面积大于82 cm $\times$ 82 cm。它可以识别从H到Fe的相对论离子的电荷态，对Z=1粒子的探测效率可达0.9999。PSD已于2015年12月17日与DAMPE成功推出。本文详细介绍了PSD的设计、组装、鉴定试验和部分地面性能测试。
2017-03-01 astro-ph.IM physics.ins-det
The Outer Tracker Detector of the HERA-B Experiment. Part III: Operation and Performance
在本文中，我们描述的HERA-B外跟踪器，112674通道系统的平面漂移管层的操作和性能。HERA-B外跟踪器系统的性能满足了在强子环境中稳定和有效运行的所有要求，从而证实了蜂窝漂移管技术和前端读出系统的适当性。在Ar/CF_4/CO_2（65：30：5）混合气体中，探测器工作稳定，气体增益为30000，对动量大于5GeV/c的径迹，探测器的触发效率和径迹重建效率均大于95%。漂移单元的命中分辨率为300至320微米，相对动量分辨率可描述为：σ（p）/p（以%计）=（1.61 +-0.02）+（0.0051 +-0.0006）p。在HERA-B运行结束时，未观察到外跟踪器单元中的老化效应。
2007-05-24 physics.ins-det
The STAR Forward Silicon Tracker
本研究介绍了STAR前向升级的关键组件FST的设计、构造与性能，其可在指定赝快度和横动量范围内以优于30%的动量分辨率识别强子电荷，提升了STAR的前向径迹探测能力。
2025-01-06 hep-ex physics.ins-det
Spatial resolution of a GEM readout TPC using the charge dispersion signal
国际直线对撞机（ILC）的探测器的中央带电粒子跟踪器正在考虑采用大体积的时间投影室（TPC）。为了满足具有可管理数量的读出焊盘和电子通道的~100微米的ILC-TPC空间分辨率挑战，正在开发微图案气体检测器（MPGD），其可以使用宽度与比例线/阴极焊盘TPC相当的焊盘。我们已经建立了一个原型GEM读出TPC与2毫米x 6毫米的垫使用的新概念的电荷分散在MPGD与电阻阳极。在无磁场的Ar/CO_2（90：10）宇宙线实验中，测量了小角度径迹的横向分辨率与漂移距离的关系。具有电荷分散读出的GEM-TPC分辨率明显优于用常规直接电荷读出技术进行的先前测量。
2006-10-26 physics.ins-det
Silicon pinhole strip defects and their impact on ATLAS Inner Tracker HV current measurement
本文首次系统研究了 ATLAS ITk 硅微条模块中针孔缺陷对漏电流测量的影响，并提出定位针孔微条的新方法，证明经少量测试流程调整后该缺陷不影响模块测试与性能。
2025-11-10 hep-ex physics.ins-det
Study of the Global Alignment for the DAMPE Detector
暗物质粒子探测器（DAMPE）是一个高能粒子探测器，用于探测宇宙射线和宽能量范围内的$γ-$射线。入射粒子的轨迹主要由硅钨示踪转换器（STK）子探测器测量，这在很大程度上依赖于精确的内部对准校正以及全局坐标系的精度。在这项工作中，我们进行了一个全球对齐的方法来验证这些子探测器的潜在位移，特别是证明了轨道重建的STK可以很好地满足要求的目标，通过比较飞行数据和仿真。
2022-09-20 hep-ex physics.ins-det
The Outer Tracker Detector of the HERA-B Experiment. Part II: Front-End Electronics
HERA-B外部跟踪器是一个大型探测器，具有112674个漂移室通道。它暴露在高达2x10^5/cm^2/s的粒子流中，因此可以应对类似于LHC实验预期的条件。前端读出系统基于ASD-8芯片和定制的TDC芯片，设计满足低噪声、高灵敏度、速率容差和高集成度的要求。TDC系统基于ASIC，该ASIC在总共256个仓内以约0.5ns的仓对时间进行数字化。该芯片还包括一个流水线，用于存储来自128个事件的数据，这是无死区触发和数据采集系统所需的。我们报告的发展，安装和调试的前端电子，包括接地和噪声抑制方案，并讨论其性能的HERA-B实验。
2004-12-10 physics.ins-det
The design, construction and performance of the MICE scintillating fibre trackers
国际μ子电离冷却实验（MICE）中的带电粒子跟踪将使用两个螺线管光谱仪进行，每个螺线管光谱仪都装有基于350 μm直径的闪烁光纤的跟踪探测器。跟踪器的设计和建设的质量保证程序，光子检测系统，读出电子，重建和模拟软件和数据采集系统一起描述。最后，性能的MICE跟踪器，确定使用宇宙射线，提出。
2010-07-11 physics.ins-det
Evaluation of Planar Silicon Pixel Sensors with the RD53A Readout Chip for the Phase-2 Upgrade of the CMS Inner Tracker
为CMS内径迹探测器第二阶段升级，评估了RD53A芯片读出的平面像素传感器，在辐照前后均展现出优异的空间分辨率和超过99%的击中效率，满足HL-LHC要求。
2023-09-01 hep-ex physics.ins-det
