Monte carlo study of the physics performance of a digital hadronic calorimeter
以MICROMEGAS为主动元件的数字化强子量能器是未来轻子对撞机粒子物理实验的一个很有前途的选择。这些实验将针对粒子流算法的应用进行优化，因此需要具有非常精细的横向分割的量热计。LAPP目前正在开发一个1平方米的原型，该原型基于MICROMEGAS腔室，具有1x1平方厘米的读出垫。介绍了MICR0MEGAS热量计物理性能的GEANT 4模拟。主要特征，如能量分辨率，线性和簇射轮廓，已被仔细检查各种被动材料的π介子在一个宽的能量范围从3到200 GeV。重点对模拟读出和数字读出进行了比较。
2009-10-23 hep-ex physics.ins-det
Studies of granularity of a hadronic calorimeter for tens-of-TeV jets at a 100 TeV $pp$ collider
射流子结构变量的强子射流的横向动量范围从2.5 TeV到20 TeV的研究使用几种设计的量能器单元的空间尺寸。这些研究使用了热量计响应的完整Geant 4模拟，并结合了热量计簇的真实重建。在大多数情况下，结果表明，射流子结构重建的性能提高与减少单元尺寸的强子量热计从$Δη\times Δϕ= 0.087\times0.087$，这是类似于大型强子对撞机实验的量热计的单元尺寸，由四个因素，$0.022\times0.022$。
2019-04-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Track Segments in Hadronic Showers: Calibration Possibilities for a Highly Granular HCAL
CALICE合作组已经建造了一个高度颗粒化的强子量能器，它基于用硅光电倍增器读出的小闪烁体瓦片。用这个探测器，数据在欧洲核子研究中心和费米实验室。高粒度的检测器允许识别强子簇射内的最小电离轨道段，展示了粒子流量热计的成像能力。这些轨迹可用于这种量热计的逐个单元校准。校准一个完整的ILC量热计与这样的轨道段的μ子的情况下的可能性也进行了研究。
2009-02-11 hep-ex physics.ins-det
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
On the limits of the hadronic energy resolution of calorimeters
在粒子物理实验中，量热粒子探测的质量对于强子来说通常比对于电磁簇射要差得多。在本文中，我们调查了这个问题的根本原因，并评估了两种不同的方法，已被利用来补救这种情况：补偿和双读出。实验结果表明，后一种方法更有前途。
2017-10-28 hep-ex physics.ins-det
Prototype tests for a highly granular scintillator-based hadronic calorimeter
在CALICE合作中，研究了未来轻子对撞机探测器的强子量能器的几个概念。在“物理原型”中展示了测量方法的能力之后，现在的重点是改进其在“技术原型”中的实施，这些原型可扩展到完整的线性对撞机探测器。安东强子量热计（AHCAL）概念是一种由钨或钢吸收板和塑料闪烁体瓦片组成的采样量热计，由硅光电倍增器（SiPM）作为有源部件读出。前端电子器件完全集成到热量计的有源层中，并设计用于最小功耗（即功率脉冲）。多功能电子设备使原型能够配备不同类型的闪烁体瓦片和SiPM。在最近的束流测试中，一个具有$\sim$ 3700通道的原型，配备了几种类型的闪烁体瓦和SiPM，暴露于电子，μ子和强子束。这些射束测试的经验产生了适合于自动质量组装的表面安装SiPM的最佳检测器设计。会议将涵盖的主题包括：用AHCAL技术原型进行的试验束测量，改进的探测器设计和正在进行的强子簇射大型原型的开发。
2017-10-10 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
The ATLAS liquid argon hadronic end-cap calorimeter: construction and selected beam test results
ATLAS为其强子端盖量热计（HEC）选择了具有平板几何形状和氩气中GaAs前置放大器的铜液氩采样技术。量热计的研制即将完成。生产质量检查的结果报告和热量计性能的预期影响进行了讨论。选定的结果，如线性度，电子和π介子能量分辨率，能量响应的均匀性，在束流测试中得到的强子端盖量能器本身，并在ATLAS配置中的HEC是在电磁端盖量能器（EMEC）的组合进行说明。
2004-07-05 physics.ins-det
Time-assisted energy reconstruction in a highly-granular hadronic calorimeter
CALICE模拟强子量热计开发的软件补偿算法扩展到将时间信息的细胞水平，并在GEANT4模拟与检测器模型的高颗粒SiPM瓦量热计的性能进行了研究。纳秒级的时间分辨率的添加被发现，导致在本地软件补偿的能量分辨率的约3%至4%的显着改善相比，软件补偿的基础上，单独的本地能量密度，与更好的定时分辨率可能进一步改善。能量密度和时间变量的高度相关性表明，两者都提供了相关的基础淋浴功能，这限制了潜在的定时信息时，作为一个全球性的，而不是一个本地变量。
2022-08-28 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
A Novel Hadronic Calorimeter With A Direct Neutron Readout
CEA Irfu, University Paris-Saclay（法国原子能与替代能源委员会 IRFU，巴黎萨克雷大学）
研究基于交替铅吸收体和含钆液体闪烁体层的中子敏感采样量能器，利用Geant4模拟。该量能器可记录延迟能量，通过分析揭示其与即时响应关系，经校正提高能量分辨率，还发现中子产生波动对分辨率有主要贡献，证明其改善强子能量重建的潜力。
2026-07-10 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
Influence of Backside Energy Leakages from Hadronic Calorimeters on Fluctuation Measures in Relativistic Heavy-Ion Collisions
强相互作用物质的相图是当前和未来高能物理各种实验的主要研究课题。系统尺寸和能量扫描程序旨在找到可能的临界点。2018年，NA 61/SHINE实验完成了其中一个计划。它包括六种束流能量和六种碰撞系统：p + p，Be + Be，Ar + Sc，Nd + La，Pb + Pb和p + Pb。在这项研究中，我们讨论了中心性选择的效率，向前观众的影响多重性和波动的措施，以及这种影响如何取决于碰撞系统的大小。我们使用SHIELD和EPOS Monte-Carlo（MC）发生器以及受伤核子模型，引入了失去前向观众的概率和观众能量损失。我们表明，轻碰撞系统，如Be或Li，即使是一个小的中心选择效率低下的多重缩放方差有显着的影响。相反地，像Ar + Sc这样的重系统则不太容易受到这种效应的影响。
2019-07-12 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The Time Structure of Hadronic Showers in Calorimeters with Scintillator and with Gas Readout
强子簇射的特点是在空间和时间域中具有丰富的粒子结构。即时组件来自相对论性碎片，存款的能量在ns尺度，而后期组件主要与级联中子。为了测量这些后期成分的影响，建立了两个实验，基于气体和塑料活性层与钢和钨吸收剂。活性层材料的不同选择产生对中子的不同响应，并因此产生对后期能量沉积的不同响应。在讨论了这些系统的技术方面后，我们提出了一个比较的信号，读出与快速数字化深缓冲区，并提供详细的信息的时间结构的强子簇射在一个长的采样窗口。
2014-06-01 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
Particle Showers in a Highly Granular Hadron Calorimeter
CALICE合作已经构建了高度颗粒化的电磁和强子量能器原型，以评估未来线性对撞机检测器系统中使用的技术。强子量能器使用小的闪烁体单元，用硅光电倍增器单独读出。自2006年以来，拥有7608个通道的系统已在DESY，CERN和Fermilab的束流测试中成功运行，并代表了这些设备在高能物理实验中的首次大规模测试。探测器前所未有的粒度提供了强子簇射性质的详细信息，这有助于通过与模型计算的比较来约束强子簇射模型。我们将讨论纵向和横向的簇射剖面的结果相比，各种不同的簇射模型，目前的研究使用软件补偿技术的强子簇射的能量重建。
2010-08-13 hep-ex physics.ins-det
Impact of dead zones on the response of a hadron calorimeter with projective and non-projective geometry
本研究的目的是找到一个最佳的机械设计的强子量能器的SiD探测器，考虑到工程以及物理要求。研究的重点是两个模块之间的裂纹的影响，不同的桶机械设计的量热计的响应。研究了不同尺寸的支撑桁条和死区对单个π介子和μ介子的影响。重点比较了SiD强子量能器的投射桶形和非投射桶形。
2011-02-07 hep-ex physics.ins-det
Energy-Calibration of the ATLAS Hadronic and Electromagnetic Liquid-Argon Endcap Calorimeters
2002年，ATLAS实验的强子和电磁液氩端盖量能器的第一次组合束测试在欧洲核子研究中心的SPS测试束上进行。在6至200 GeV的能量范围内，共记录了1500万个电子、μ子和π子事件。整个校准链，从数字滤波器的权重，校准常数，聚类和能量的权重，是相关的能量校准的强子和电磁簇射在ATLAS进行了测试，并应用于束流测试数据。两个量热计的综合性能的校准方法和第一个结果。
2003-10-24 physics.ins-det
Design optimization of hadronic calorimeters for future colliders
Faculty of Sciences of the University of Lisbon（里斯本大学理学院）；LIP - Laboratory of Instrumentation and Experimental Particle Physics（仪器与实验粒子物理实验室）
本文提出了一种基于 FCC-ee ALLEGRO 探测器概念的强子采样 calorimeter 优化方法，通过 Geant4 模拟分析吸收层厚度对能量分布和分辨率的影响，旨在探索设计空间并开发封闭优化框架。
2025-12-12 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
Hadronic showers in the CALICE calorimeter prototypes
CALICE合作已经构建了高度颗粒化的电磁和强子量能器原型，以评估未来国际线性对撞机检测器系统中使用的技术。这些量热计已经在CERN和费米实验室的粒子束中进行了广泛的测试。我们目前的强子事件的分析在2006年和2007年在欧洲核子研究中心，包括一个SiW ECAL，闪烁体瓦HCAL和闪烁体带尾捕集器，后两个与SiPM读出的组合系统中的初步结果。强子簇射在HCAL的性质，与GEANT 4进行的模拟相比，进行了讨论。特别强调研究探测器响应的线性度以及基于强子簇射中局部能量密度的简单加权算法可实现的单粒子能量分辨率。
2009-04-20 physics.ins-det
Highly Granular Calorimeters: Technologies and Results
CALICE合作正在为未来的轻子对撞机实验开发高度颗粒量热计，主要用于建立粒子流事件重建技术。这些技术也可以在其他地方得到应用，例如LHC的探测器升级。与此同时，在一系列广泛的束流测试中收集的大量数据集，使我们能够详细研究量热计系统中强子簇射的性质，从而改进了模拟模型，发展了复杂的重建技术。在这个过程中，亮点包括从强子簇射的结构和成像量热重建技术的研究结果。此外，目前的研发活动内CALICE的总结，专注于技术原型，解决来自全探测器系统集成和生产技术的挑战，适合大规模生产的电磁和强子量热计的基础上硅，闪烁体，和气体技术。
2017-05-10 hep-ex physics.ins-det
Status of Zero Degree Calorimeter for CMS Experiment
零度量热仪（ZDC）是CMS实验的组成部分，特别是对于重离子研究。ZDC的设计包括两个独立的量热部分：电磁部分和强子部分。使用钨和石英纤维的采样量热计已被选择用于能量测量。介绍了ZDC的概况以及LHC第一天量热计的准备工作。
2006-09-04 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Calibration Studies and the Investigation of Track Segments within Showers with an Imaging Hadronic Calorimeter
CALICE合作项目已经建造了一个高度颗粒化的强子采样量热计原型，它具有由硅光电倍增器（SiPM）单独读出的小闪烁体瓦片，以评估ILC的技术。探测器的成像能力允许强子事件的子结构的详细研究，如识别最小电离轨道段内的强子簇射。这些轨道段具有高质量，因此它们可以用于校准，作为Muons和用于监控SiPM的内置LED系统的附加工具。这些轨道段也有助于约束Geant 4中使用的强子簇射模型。详细的MC研究与现实模型的ILC检测器进行研究的校准要求的一个完整的量热计系统。通过将费米实验室束流测试的校准常数传输到欧洲核子研究中心在不同条件下记录的数据，在真实数据上对校准策略进行了测试。
2009-10-20 physics.ins-det
Degradation of resolution in a homogeneous dual readout hadronic calorimeter
如果在半无限均匀量能器结构中对强子簇射的响应是$S$相对于电子响应，则是$S/E = [\fem + (1-\fem)(h/e)]$，其中$E$是入射强子能量，$\fem$是电子簇射分数，$h/e$是强子/电子响应比。在传统量热计中，能量分辨率由随机变量$\fem$主导，其宽的、偏斜的pdf具有依赖于能量的平均值。平均值随$E$的缓慢增加是响应非线性的原因，偏度导致非高斯响应。如果在具有不同$h/e$值的两个通道（通常为闪烁体（$S$）和切伦科夫（$C$））中观察到级联，则可以消除$\fem$。得到了一个在$C$和$S$中线性的能量估计，它正比于入射强子的能量。分辨率取决于$h/e$中两个通道之间的对比度。切伦科夫$h/e$为0.20--0.25。在取样量热计中，通过在吸收体中安排电磁（EM）簇射能量的优先吸收（减少$e$）和使用含氢检测器（有机闪烁体）以通过质子反冲在$n$ - $p$散射中的贡献来增强$h$，可以将$h/e$增加到约0.7。在均质晶体或玻璃闪烁体\rm中，由于不可见的强子能量损失和其他效应，预期$h/e$在0.4附近，这两种机制都不可用。$h/e$对比度很可能太小，无法提供所需的能量分辨率。我们支持这一结论与简单的蒙特卡罗模拟。
2012-12-26 hep-ex physics.ins-det
Geant4 simulations of sampling and homogeneous hadronic calorimeters with dual readout for future colliders
针对未来希格斯工厂的精准喷注测量需求，开展双读出强子量能器的Geant4模拟，研究采样型与均相型结构的单粒子响应，验证切伦科夫光用于能量重建的效果，模拟达到单光子精度。
2023-11-06 physics.ins-det
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
Upgrade of the ATLAS hadronic Tile calorimeter for the High luminosity LHC
瓦式量热计（TileCal）是覆盖在大型强子对撞机ATLAS探测器中心区域的强子量热计。它是一种由薄钢板和隔热瓦交替组成的取样量热计。耦合到瓦片的波长移动光纤收集产生的光，并由光电倍增管读出。目前，几个光电倍增管的处理信号的模拟和用作触发器的第一级的输入。然后光电倍增管信号被数字化并存储在检测器上，并且仅在确认第一次触发接受后才从检测器转移。大型强子对撞机（LHC）已经设想了一系列升级，以实现高亮度LHC（HL-LHC），提供五倍于LHC标称瞬时亮度。ATLAS第二阶段升级将于2024年完成，将为HL-LHC安装探测器和数据采集系统。特别是，TileCal将对其探测器上和探测器外的电子设备进行重大更换。所有信号将被数字化，然后直接传输到检测器外的电子设备，在那里信号将被重建，存储，并以40 MHz的速率发送到第一级触发器。这将为触发系统所使用的热量计信号提供更好的精度，并将允许开发更复杂的触发算法。电子设备的变化也将有助于提高系统的可靠性和冗余度。目前正在研究三种不同的前端升级方案。广泛的实验室测试的结果和三个选项的光束，以及最新的结果的发展的电力分配和检测器外的电子。
2017-08-31 hep-ex physics.ins-det
Measurements of the Time Structure of Hadronic Showers in a Scintillator-Tungsten HCAL
对于需要精确时间戳的量热计应用，探测器中强子簇射的时间结构是一个至关重要的问题。这特别适用于CLIC的探测器概念，其中考虑使用具有钨吸收体的强子量热计来实现高水平的簇射遏制，同时满足严格的空间限制。在CLIC的2 GHz的束交叉频率相结合，在3 TeV的高强子背景从伽马-伽马强子过程中需要良好的时间戳的检测器。为了提供高粒度闪烁体-钨量能器中时间结构的首次测量，T3 B，一个专用的计时实验，被安装在CALICE WHCAL原型的最后一层后面，这是一个30层钨闪烁体量能器。T3 B由15个小型闪烁体单元组成，其中嵌入了硅光电倍增器，用快速数字化仪在2.4 us的时间窗口内读出，并提供信号时间结构的详细测量。离线数据重建使用在物理触发之间记录的噪声事件来执行自动增益校准，并且允许确定每个光子在光子传感器处的到达时间。的T3 B设置，它的校准和数据重建，以及第一次结果的时间结构的量热计的响应记录在欧洲核子研究中心PS面对Geant 4模拟使用不同的物理列表。
2011-09-15 hep-ex physics.ins-det
Ultra-Fast Hadronic Calorimetry
积分时间为几纳秒的粒子物理实验量热计将大大提高实验解决事件堆积和拒绝背景的能力。本文用蒙特卡罗模拟和束流实验研究了30和60 GeV正π介子和120 GeV质子引起的强子簇射的时间发展。在束测试中，闪烁体信号诱导的强子簇射在钢中采样的周期为0.2纳秒和精确的时间对准，以研究在各个位置的平均信号波形相对于束粒子的影响。使用MARS 15代码进行相同设置的模拟。模拟和测试梁的结果表明，在钢量热计的能量沉积发展在一个时间短于2纳秒提供超快速量热的机会。一个“理想的”量热计完全由散装钨或铜的模拟结果，建立信号积分窗口的下限。
2018-05-19 hep-ex physics.ins-det
Energy reconstruction of hadronic showers at the CERN PS and SPS using the Semi-Digital Hadronic Calorimeter
CALICE半数字强子量热计（SDHCAL）是CALICE协作组开发的高粒度量热计系列中的第一个技术原型，用于装备未来轻子对撞机的实验。SDHCAL是一种以不锈钢为吸收体，玻璃电阻板室（GRPC）为敏感介质的取样量热计。GRPC由1 cm $\times$ 1 cm拾取垫结合到多阈值电子器件读出。原型在2015年暴露于CERN PS和SPS光束线的强子束，允许在3~GeV至80~GeV的大能量范围内测试SDHCAL。在介绍了用于选择我们的数据的强子和拒绝μ子和电子污染的方法之后，我们提出了能量重建方法，我们应用于从两条束线收集的数据，我们讨论了响应线性度和SDHCAL的能量分辨率。在两条光束线中获得的结果证实了2012年在SPS光束线中使用相同原型收集的数据所观察到的出色SDHCAL性能。它们还示出了SDHCAL在不同束条件和不同时间段中的稳定性。
2022-02-19 hep-ex physics.ins-det
Testing Hadronic Interaction Models using a Highly Granular Silicon-Tungsten Calorimeter
CALICE合作发表了一项关于强子相互作用的详细研究，使用了高度颗粒化的CALICE硅钨电磁量能器（Si-W ECAL）记录的数据。大约350，000选择负π介子事件在2和10 GeV之间的能量进行了研究。Geant 4模拟工具包中的几个物理模型的预测与此数据进行了比较。观察到数据的合理整体描述;蒙特卡罗预测在数据的20%以内，并且对于许多可观测量要接近得多。最大的定量差异被发现在重建能量的纵向和横向分布。基于对数据集和一般观测量的良好控制，下一步是通过研究相互作用区和重建从Si-W ECAL中的强子相互作用中出现的二次谐波来更深入地理解强子相互作用。
2015-11-23 physics.ins-det
Using machine learning to separate hadronic and electromagnetic interactions in the GlueX forward calorimeter
前向量热计是一个由2800个铅玻璃模块组成的阵列，用于探测强子衰变中产生的光子。这个过程的背景来自量热计中的强子相互作用，在某些情况下，很难与低能光子相互作用区分开来。将机器学习技术应用于GSTX前向量热计中粒子相互作用的分类。这些算法是在使用$ω$介子衰变的数据上训练的，其中包含与量热计相互作用的真实光子和带电粒子。算法的效率，误报率，运行时间和实现复杂性进行了评估。一种利用多层感知器神经网络的算法被部署在GSPREX软件栈中，并为中间质量约束的包含性$π^0$数据样本提供85%的信号效率和60%的背景抑制。
2020-02-21 physics.data-an physics.ins-det
Optimising longitudinal and lateral calorimeter granularity for software compensation in hadronic showers using deep neural networks
我们研究了纵向和横向量热计分割对强子簇射逐事件软件补偿的影响。要分解出采样和电子效应，模拟事件中，一个单一的带电π介子被拍摄在一个均匀的铅玻璃量能器，分裂成不同大小的纵向和横向段。作为最佳重建的近似，训练基于神经网络的能量回归。该架构基于使用局部能量密度为簇射能量回归定制的卷积核块;使用直方图技术减轻训练数据集边缘的偏差。与此近似，我们发现，一个纵向和横向段的大小小于或等于0.5和1.3核相互作用长度，分别是必要的，以实现最佳的能量测量。此外，还观察到π介子簇射的内禀能量分辨率为$8\%/\sqrt{E}$.
2021-01-20 physics.ins-det
A hadronic calorimeter with Glass RPC as sensitive medium
SDHCAL技术原型是一个$1 \times 1 \times 1.3$ m $^3$高粒度半数字强子量热计，使用玻璃电阻板室作为敏感介质。它是ILD协作组考虑的两个HCAL方案之一，将被提议作为未来国际直线对撞机项目的探测器。该原型由多达50个1 m $^2$尺寸和3 mm厚度的GRPC探测器组成，每个探测器都具有嵌入式半数字电子读出器，该电子读出器是自动触发和功率脉冲的。GRPC读数被精细地分割成1 cm $^2$的垫。测量性能的GRPC和完整的SDHCAL原型的均匀性，低噪声和能量分辨率方面提出了在这个过程中。
2014-07-07 physics.ins-det
Containment and resolution of hadronic showers at the FCC
在一个潜在的未来圆形对撞机与$\sqrt{s}$ = 100 TeV的粒子产生的能量是未知的。在这份文件中，我们提出了强子簇射遏制和分辨率参数化的基础上Geant4模拟的概念探测器设计所需的强子量热在这个能量。在这项研究中使用的Geant 4工具包连同FTFP\_BERT物理列表。比较与测试束的数据从ATLAS瓷砖强子量能器。这些模拟激励12 $λ$量能器，以包含在98%的水平TeV的单强子簇射和多TeV的喷流，并保持π能量分辨率常数项为3%。
2016-05-04 hep-ex physics.ins-det
Studies of Hadronic Showers in SND@LHC
SND@LHC实验通过靶区和量能器观测LHC中微子碰撞产生的强子簇射，利用2023年CERN 100-300 GeV强子束测试数据，开发了簇射标记、起点定位和总能量测量方法。
2025-10-10 hep-ex physics.ins-det
Construction of a Digital Hadron Calorimeter
DHCAL合作正在组装一个大规模的原型数字强子热量计（DHCAL）。量热计利用电阻板室（RPC）作为活性介质，并具有400，000 1 \times 1 cm 2数量级的垫的特征，其具有二进制（或数字）电子读数。该原型的目的是提供强子簇射的详细测量，并证明以RPC作为活动元素的DHCAL的概念。
2010-05-03 hep-ex physics.ins-det
Design and Simulation Study of the Hadronic Calorimeter for the EicC Zero Degree Calorimeter
Shandong University（山东大学）；Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本研究为EicC零度量热器设计了紧凑的SPACAL强子量热器，通过Geant4模拟验证，实现了优异的能量和时间分辨率及高精度粒子识别，满足物理需求。
2026-09-15 physics.ins-det
The 1m3 Semidigital Hadronic Prototype
设计并建造了一台高粒度强子1 m ~ 3半数字读出量热计样机。该热量计使用不锈钢作为吸收体，玻璃电阻板室（GRPC）作为活性介质，并通过1x 1 cm 2垫片读取。该原型旨在证明该技术满足未来直线对撞机实验的物理要求，并测试构建现实探测器的可行性，考虑到设计方面，例如基于功率脉冲系统的完全嵌入式前端电子设备，紧凑和自支撑的机械结构，单侧服务......
2012-02-24 hep-ex physics.ins-det
Design and optimization of a hadronic calorimeter based on micropattern gaseous detectors for a future experiment at the Muon Collider
针对μ子对撞机实验需求，研发基于微结构气体探测器的半数字化强子量能器，通过模拟和束流测试验证了其优异的能量分辨率、响应均匀性及与模拟的一致性。
2024-07-14 physics.ins-det
Particle Showers in a Highly Granular Hadron Calorimeter
CALICE合作已经构建了高度颗粒化的电磁和强子量能器原型，以评估未来线性对撞机检测器系统中使用的技术。强子量能器使用小的闪烁体单元，用硅光电倍增器单独读出。自2006年以来，拥有7608个通道的系统已在DESY，CERN和Fermilab的束流测试中成功运行，并代表了这些设备在高能物理实验中的首次大规模测试。探测器前所未有的粒度提供了强子簇射性质的详细信息，这有助于通过与模型计算的比较来约束强子簇射模型。纵向和横向簇射剖面的结果，各种强子簇射模型相比，第一个结果与软件补偿技术的能量分辨率和展望下一代探测器原型。
2010-04-15 physics.ins-det
Operational experience and evolution of the ATLAS Tile Hadronic Calorimeter Read-Out Drivers
TileCal是大型强子对撞机（LHC）ATLAS实验的中心强子量热计。它是一种采样探测器，其中吸收瓦嵌入钢吸收板中。瓦片被分组形成单元，其在两侧由光电倍增管（PMT）读出。PMT数字样本被传输到位于后端系统中的读出驱动器（ROD），用于1级触发系统接受的事件。ROD是后端电子设备的核心元件，它代表前端电子设备和ATLAS整个数据采集（DAQ）系统之间的接口。它负责能量和时间重构、触发和数据同步、忙处理、数据完整性检查和无损数据压缩。TileCal ROD是一个标准的9U VME板，配备了基于DSP的处理单元夹层卡。总共需要32个ROD模块来读取整个TileCal探测器。每个ROD模块必须在不到10微秒的时间内实时处理来自多达360个PMT的数据。ROD的调试在2008年LHC第一次碰撞之前完成。从那时起，已经实施了几次硬件和固件更新，以适应不断发展的ATLAS触发器和DAQ条件，以遵循LHC参数。最初的ROD系统，不同的更新实施和操作经验，在LHC运行1和运行2。
2020-10-26 hep-ex physics.ins-det
Calculation of Forces to the High Granularity Calorimeter Stainless Steel Absorbers Misaligned inside the CMS Superconducting Coil
本文针对CMS超导线圈内新高粒度量能器（HGCal）端盖不锈钢吸收板因正交和角度未对中所受电磁力，采用三维计算机模型进行计算，为高亮度LHC环境下的安装对中提供依据。
2024-01-08 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
A method for the separation and reconstructions of charged hadron and neutral hadron from their overlapped showers in electromagnetic calorimeter
在电磁量能器中，带电强子和中性强子从它们的重叠簇射中分离和重构，对于某些强子衰变粒子的重构是非常重要的，例如在大型强子对撞机上寻找标准模型和超对称希格斯玻色子的τ重构。本文提出了一种将电磁量能器中的簇射团与强子簇射的参数公式相结合的方法，用以分离带电强子与中性强子的重叠簇射。以τ末态含有一个带电π介子和一个中性π介子的强子衰变为例，得到了重叠簇射分离、强子能量和位置重建的满意结果。在应用所提出的方法之后，还可以实现利用该衰减模型的tau重建的改进结果。
2013-05-09 hep-ex physics.ins-det
CaloHadronic: a diffusion model for the generation of hadronic showers
Institute for Experimental Physics, Universität Hamburg（汉堡大学实验物理研究所）；CERN（欧洲核子研究中心）
CaloHadronic 提出了一种基于 transformer 的扩散模型，用于在高度粒状成像 calorimeter 系统中生成电磁和强子 shower，通过注意力机制提升模拟精度和效率。
2026-01-30 cs.LG hep-ex hep-ph
A Design of Hadronic Calorimeter for DarkSHINE Experiment
针对DarkSHINE暗光子寻找实验，本文利用GEANT4模拟优化HCAL几何与材料用量，以提升sub-GeV中子否决效率并满足载荷、预算及物理目标。
2024-09-04 physics.ins-det
Calorimetry for the ePIC Experiment
本文概述了ePIC实验为满足EIC高亮度对撞中精确测量散射电子和强子末态的需求，在几乎全极角范围采用的电磁与强子量热器设计。
2024-08-30 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Design, Construction and Commissioning of a Technological Prototype of a Highly Granular SiPM-on-tile Scintillator-Steel Hadronic Calorimeter
CALICE合作正在为未来能源前沿正负电子对撞机的探测器开发高度颗粒化的电磁和强子热量计。在成功测试物理原型之后，基于可扩展到对撞机探测器的设计和建造技术，已经建造了模拟强子量热计的技术原型。该原型由钢吸收体结构和小闪烁体瓦片的活性层组成，所述小闪烁体瓦片由直接耦合的SiPM单独读出。每个层的有效面积为$72 \times 72\,{\rm cm}^{2}$，瓦片大小为$3 \times 3\,{\rm cm}^{2}$。有了$38$活性层，原型几乎有$22,000$读出通道，其总厚度相当于$4.4$核相互作用长度。专用的读出电子设备以大约$1\,{\rm ns}$的预期分辨率提供每次命中的时间戳。原型于2017年建造，并在DESY进行了梁测试。它在2018年在CERN的测试束中记录了不同能量的μ子，强子簇射和电子簇射。本文介绍了样机的设计、建造和调试情况。详细介绍了用于校准探测器的方法，并给出了在均匀性和稳定性方面取得的性能。
2022-09-30 physics.ins-det
Construction and commissioning of a technological prototype of a high-granularity semi-digital hadronic calorimeter
设计并建造了一个1.3m3的大型原型，作为未来ILC实验中提出的半数字强子量能器（SDHCAL）概念的演示器。原型是一个48单位的取样强子量能器。每个单元都由一个活性层组成，该活性层由放置在盒内的1 m2玻璃电阻板室（GRPC）检测器制成，盒壁由不锈钢制成。卡匣还包含用于读取GRPC检测器的电子器件。有源层的横向粒度由每个1cm 2的电子拾取焊盘提供。盒子被插入到一个自支撑的机械结构中，该结构也是由不锈钢板制成的，与盒子壁一起发挥吸收器的作用。原型设计得非常紧凑，并作出了重要努力，以尽量减少服务电缆的数量，以优化粒子流算法技术的效率，用于未来的ILC实验。对SDHCAL原型的不同部件进行了单独研究，并在最终选择这些部件时采用了严格的标准。在样机组装后进行了基本的校准程序。该原型是一系列新一代探测器中的第一个，配备了功率脉冲模式，旨在降低这种高粒度探测器的功耗。一个专用的采集系统被开发来处理超过440000个电子通道在触发和无触发模式下的输出。在2011年完成后，原型在欧洲核子研究中心使用宇宙射线和粒子束进行了委托。
2015-10-24 hep-ex physics.ins-det
Calculation of Forces on the High Granularity Calorimeter Stainless Steel Absorber Plates in the Compact Muon Solenoid Magnetic Field
本文计算了CMS探测器新型高粒度端盖量能器（HGCal）不锈钢吸收板在3.8 T磁场中的轴向电磁力，为机械结构设计提供关键依据。
2024-01-05 hep-ex physics.ins-det
Particle Identification Using Boosted Decision Trees in the Semi-Digital Hadronic Calorimeter Prototype
使用玻璃电阻板室作为敏感介质的CALICE半数字强子量能器（SDHCAL）原型是CALICE合作开发的高粒度量能器系列的第一个技术原型，用于装备未来的轻子对撞机实验。在2012年至2018年期间，它在CERN PS和SPS光束线中多次暴露于强子，电子和μ子束。我们在这里提出了一种在SDHCAL中使用Boosted Decision Trees（BDT）方法识别颗粒的新方法，该方法适用于2015年收集的数据。该方法的性能进行了测试，首先与Geant 4为基础的模拟事件，然后在SDHCAL收集的数据在10和80~GeV之间的能量范围内与10~GeV的能量步骤。BDT方法被用来拒绝电子和μ子污染的SPS强子束。
2020-04-06 hep-ex 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
