Calibration of the Upgraded ALICE Inner Tracking System
ALICE实验已经用一个由24000多个单片有源像素传感器芯片组成的7层像素跟踪器取代了它的内部跟踪系统，以满足LHC运行3的物理程序的要求。升级后的内部跟踪系统（ITS 2）已在LHC长时间关闭2期间安装在ALICE实验中，并于2022年7月开始在运行3开始时采集数据，质子-质子碰撞的能量为$\sqrt{s}$ = 13.6 TeV。它拥有125亿像素，是迄今为止在高能物理实验中安装的最大像素探测器。为了保证稳定的操作和始终如一的高数据质量，必须对探测器进行定期校准。校准程序的主要部分包括像素阈值的调谐和后续测量以及噪声通道的确定。特别是阈值扫描的复杂性与像素数量呈线性关系，这就是为什么ITS 2的阈值扫描是一个前所未有的挑战。这项工作描述了架构的校准框架，它已经开发使用的ITS 2和ALICE数据处理层的探测器控制系统。第一阈值和噪声校准的结果进行了现场显示。
2023-02-01 physics.ins-det
The POCAM as self-calibrating light source for the IceCube Upgrade
计划中的IceCube升级包括七个新的仪器串，将于2022/2023年在南极安装。这次升级的重点是校准，减少系统的不确定性和大气中微子物理。在这个范围内，“精密光学校准模块”（POCAM）将安装在这些新字符串的一些位置，作为校准光源。POCAM是一种原位自校准、各向同性、纳秒光源，可发出强度和脉冲持续时间可调的闪光。各向同性是使用tetron积分球实现的，其进一步允许使用集成传感器校准每个脉冲发射的光子的总数。原型已经在贝加尔湖的GVD望远镜和太平洋的GVD实验中部署和运行。我们目前的POCAM结果和经验，从GVD和ESTA安装，以及第一冰立方敏感性研究和以下的设计前景，这下一代POCAM迭代。
2019-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Horizon-T Experiment Detailed Calibration of Cables
提取脉冲宽度并将其转换为扩展空气簇射器（EAS）的实际盘宽度的能力是一个困难的能力，需要对系统性能有准确的了解。为此，对Horizon-10 T探测器电缆校准的分析以不同的形式进行了重新分析，以实现更好的信号宽度测量。Horizon-10 T探测器系统位于俄罗斯科学院Lebedev物理研究所天山高海拔科学站，海拔约3340米，用于研究来自各种天顶角（0 °-85 °）的1016 eV以上能量范围的EAS。
2022-12-20 hep-ex physics.ins-det
Horizon-T Experiment Calibrations -- MIP Signal from Scintillator and Glass Detectors
Horizon-T是一个现代化的广延空气簇射（EAS）探测器系统，安装在海拔3340米左右的俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所天山高海拔科学站，用于研究来自大范围天顶角（0 - 85度）的10^16 eV以上的能量范围。该探测器包括八个带电粒子探测点和一个瓦维洛夫-切连科夫辐射探测器。每个带电粒子探测器响应使用单个MIP（最小电离粒子）信号进行校准。本文提供了这种校准的详细信息。本说明适用于2017年3月之前的数据，并且由于已实施大规模升级，因此在任何探测器校准和配置更改后将不会更新。
2019-06-12 hep-ex physics.ins-det
Performance Studies of the Acoustic Module for the IceCube Upgrade
本文介绍 IceCube Upgrade 声学校准系统中的 Acoustic Module 设计，并通过首个完整原型测试验证其用于冰下传感器几十厘米级定位的性能。
2023-08-16 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Horizon-T Experiment Calibrations -- Cables
一个创新的探测器系统Horizon-T被构造来研究来自宽范围天顶角（0 °-85 °）的能量范围在10^16 eV以上的广泛空气簇射（EAS）。该系统位于俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所天山高海拔科学站，海拔约3340米。该探测器由八个带电粒子探测点组成，它们之间的距离长达一公里，以及一个光学探测器，用于观察来自EAS的瓦维洛夫-切伦科夫光。每个探测器通过电缆连接到数据采集系统。本文提供了每条电缆的时间延迟和信号衰减的校准。
2019-06-12 hep-ex physics.ins-det
Development of a Test System for Data Links of the ATLAS Inner Tracker (ITk) Upgrade Silicon Pixel Detector
针对ATLAS ITk升级的约2.6万条1.28Gb/s高速电链路，本文开发基于FPGA的DAQ测试系统，支持64通道并行BER测试与虚拟眼图，并通过校准及原型、预生产组件测试验证其链路质量认证能力。
2025-03-14 hep-ex physics.ins-det
Precise Beam Energy Determination for Hall A after the CEBAF 12 GeV Upgrade
为了进行正确的数据分析和物理事件重建，许多实验都需要对传输到托马斯·杰斐逊加速器实验室的束流能量进行精确和准确的测量。在杰斐逊实验室的6 GeV时代，经过多次测量，输送到实验A厅的能量被确定为2 E-4 dE/E;但在机器升级到12 GeV后，加速器的束流能量计算需要重新校准。为了将6 GeV时代的校准与12 GeV时代的校准联系起来，Hall A ARC能量测量系统保持不变。升级后，该系统用于确定输送到A厅的绝对射束能量，并为主机找到新的校准。为了确保这些结果的有效性，他们已经交叉检查使用弹性散射数据以及自旋进动数据。
2021-10-14 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
The MEGII detector
我们提出了一个报告的MEG II实验，MEG的升级，其目标是寻找禁戒衰变\megc \与提高精度。在简要回顾了这种搜索的动机和由于MEG的电流限制后，我们提出了探测器的概念设计，详细说明了每个子探测器的动机和升级的程度以及预期的分辨率提高。新的子检测器和校准硬件的介绍。我们的结论与MEGII实验的预期灵敏度。
2017-06-14 hep-ex 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
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
Electromagnetic energy calibration of the SoLid detector with horizontal muons
针对SoLid中微子探测器的能量标定需求，利用水平μ子实现亚百分比精度的相对电磁标定，提出基于AmBe源的3.4 MeV绝对能量标定新方法，并完成交叉检验。
2025-10-22 hep-ex physics.ins-det
Sensitivity of the IceCube Upgrade to Atmospheric Neutrino Oscillations
本文介绍了IceCube Upgrade通过新增硬件提升GeV能级探测能力，并基于模拟与重建技术的最新进展更新了对大气中微子振荡的灵敏度。
2023-07-28 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Calibration and Performance of the Surface Scintillator Detector of the Pierre Auger Observatory
本文介绍皮埃尔·奥格观测站AugerPrime升级中表面闪烁体探测器的标定方法及基于第二阶段数据的性能表现，以提升原初宇宙线质量重建能力。
2025-07-12 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Design and performance of a UV-calibration device for the SPICEcore hole
IceCube中微子天文台将于2022/23年升级。对于IceCube升级和计划扩大的探测器IceCube-Gen 2，新的光学模块正在开发中。这些光学模块之一，波长移动光学模块（WOM），使用波长移动和光导技术来测量紫外范围内的切伦科夫光子。为了了解这个新模块的潜在改进，需要测量南极冰中紫外光的吸收和散射长度。利用现有的1751米深的钻孔（SPICECore）进行测量。SPICE核心孔是为了冰川学研究而钻的，并充满了透明的防冻液以保持可访问性。为了测量UV光学特性，设计了校准装置并将其降低到孔中。该装置包括UV光源和UV敏感检测器。测量散射回来的UV光子，并根据其时间分布计算散射和吸收长度。我们介绍了探头的设计及其在2018/19测量活动中的性能。
2019-08-28 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
The MAPS-based ITS Upgrade for ALICE
LHC ALICE实验的内跟踪系统（ITS）升级是第一个基于CMOS单片有源像素传感器（MAPS）技术的大面积（$\sim$ 10 μ m $^2$）硅顶点探测器，它将灵敏体积和前端读出逻辑结合在同一块硅上。由于传感器薄（50-100~ $μ$ m）且冷却需求有限，结合轻质材料互连电路和支撑结构，该技术允许减少材料预算（最内层的目标值为0.3\%）。小的像素间距（$\sim$ 30~ $μ$ m）、层的位置（7个圆柱形层，半径从2.3~ 39.3 cm到束相互作用线）以及有限的材料预算将为ALICE实验提供极其精确的跟踪分辨率。高速率读出能力也将使ALICE能够在LHC Run~3中预期的50 kHz Pb-Pb碰撞速率下收集大量数据样本。新的ITS现在在地面组装，目前正在进行详尽的预调试阶段，包括独立校准和宇宙射线数据采集，这将在2020年4月安装在ALICE探测器之前完成。本文将介绍从建造和预调试阶段获得的经验，以及ALICE数据采集的安装和准备计划。还将简要讨论新ITS在MAPS技术未来应用的发展道路中所发挥的作用。
2020-01-09 hep-ex physics.ins-det
Time resolution of the ALICE Time-Of-Flight detector with the first Run 3 pp collisions at ${\bf \sqrt{\textit{s}} = 13.6}$ TeV
EUROPEAN ORGANIZATION FOR NUCLEAR RESEARCH CERN（欧洲核子研究中心）
本文报告了ALICE TOF探测器升级后在Run 3首次13.6 TeV质子-质子碰撞中的时间分辨率，两种独立方法测得结果一致且优于80 ps，验证了升级后连续读出方案和校准流程的有效性，为提升ALICE粒子鉴别能力奠定基础。
2026-09-29 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Calibration strategy of the PROSPECT-II detector with external and intrinsic sources
本文提出 PROSPECT-II 探测器外部校准策略，利用 P-I 数据和模拟评估，在消除内部通道后实现兼容能量刻度，满足实验精度要求。
2023-04-10 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Proposal for VEPP-4M beam energy measurement using magnetic spectrometer with Compton calibration and photon detector
本文提出了一种测量环形e $^-$ /e $^+$加速器束流能量的方法。电子（或正电子）在环形加速器聚焦磁谱仪中的坐标取决于其能量、谱仪参数和循环束流能量。光谱仪参数可以使用来自具有两个激光波长的康普顿背散射的最小电子能量和附加的光子坐标检测器来定义。光子探测器在已知的射束能量下立即校准。VEPP-4 M对撞机有适当的设备的方法的实施：内置聚焦磁谱仪，康普顿校准系统，两个激光器和光子坐标探测器。因此，所提出的技术可以用最少的努力来实施;计划进行测试和进一步升级。可以用比$10^{-4}$更好的预期不确定性来定义射束能量。
2017-06-29 physics.ins-det
Performances of a resistive MicroMegas module for the Time Projection Chambers of the T2K Near Detector upgrade
提出了对T2 K长基线中微子振荡实验近探测器ND 280的改进方案。此次升级将包括两个新的时间投影室，每个都配备了16个电阻式MicroMegas模块，用于气体放大。电阻式MicroMegas的第一个原型已经被设计、建造、安装在HARP场笼中，并暴露在CERN的带电粒子束中。这些数据已被用来表征的电阻MicroMegas模块的性能。水平电子在距离阳极30 cm处穿过TPC，观察到300 $μm$的空间分辨率和9%的沉积能量分辨率。这些性能完全满足ND280 TPC升级的要求。
2019-12-09 physics.ins-det
Investigation and Mitigation of Crosstalk in the Prototype ME0 GEM Detector for the Phase-2 Muon System Upgrade of the CMS Experiment
LHC正在进行高亮度升级，这将使瞬时亮度增加至少五倍，从而导致前方区域的μ子通量率更高，这将压倒CMS实验的当前触发系统。ME0是一种气体电子倍增器探测器，被提议用于第二阶段μ子系统升级，以帮助提高μ子接受能力并控制1级μ子触发率。为了降低高压放电的可能性，ME0设计了两侧分段的GEM箔。ME0的初始测试显示读出扇区之间存在大量串扰。在这里，我们调查，表征和量化的检测器中的串扰，并估计该室的性能，通过模拟的检测器死区时间，效率损失，和前端电子响应的结果，这种串扰。通过直接施加一个方波电压脉冲与脉冲发生器的检测器的读出条上产生的信号的串扰的结果进行了总结，并提出了各种缓解策略的功效。串扰是读出板上的读出条之间以及读出条与GEM 3底部之间的电容耦合的结果。串扰通常还遵循这样的模式，其中串扰的最大幅度在检测器中的相同方位角读出段内并且在最近的水平段中。使用旁路电容器和较大的HV段成功地降低了串扰：我们观察到先前经历从$(1.66\pm0.03)\%$到$(1.11\pm0.02)\%$的串扰的扇区中的串扰的最大降低，其中所有HV段并联连接在GEM 3的底部，具有HV低通滤波器和HV分压器。这些缓解策略稍微增加了更远的读出扇区中的串扰$\big(\hspace{-0.1cm}\lessapprox 0.4\%\big)$。
2021-02-05 hep-ex physics.ins-det
Glass-based charged particle detector performance for Horizon-T EAS detector system
为了提高超高能宇宙射线探测的分辨率，需要研制一种响应速度快、探测范围宽的新型玻璃基探测器。这种探测器已为天山高海拔科学站的Horizon-T探测器系统设计和建造。主要特点，如设计，探测器脉冲的持续时间和单粒子响应的校准进行了讨论。
2017-05-04 hep-ex physics.ins-det
The current status of "Troitsk nu-mass" experiment in search for sterile neutrino
我们提出了一个新的实验，寻找一个不育中微子在几个千电子伏的质量范围内的“特罗伊茨克nu质量”设施。预期的签名对应于氚β衰变中电子能谱中的扭结。与我们之前的实验相比，新的目标将是远低于终点的精确光谱测量。实验装置由无窗气态氚源和高分辨率电磁谱仪组成。我们估计，目前的界限上的无菌中微子混合参数可以提高一个数量级的质量范围内，在5千电子伏以下，没有重大升级的现有设备。校准、数据采集和高压系统的升级将使边界提高另一个数量级。
2015-11-11 hep-ex physics.ins-det
A Time Projection Chamber for High-Rate Experiments: Towards an Upgrade of the ALICE TPC
时间投影室（TPC）是一种用于超高多重性事件的三维跟踪和粒子识别的强大探测器。它是许多实验的中央跟踪装置，例如欧洲核子研究中心的ALICE实验。然而，开关静电门的必要性，这防止了在放大区域中产生的离子进入漂移体积的MWPC，限制了其应用的触发速率的顺序为1 kHz。通过气体电子倍增器（GEM）箔而不是比例线的电荷放大提供了对离子回流的内在抑制，尽管没有达到与选通栅极相同的水平。详细的蒙特卡罗模拟已经表明，由于来自后向漂移离子的残余空间电荷引起的失真可以被限制到几cm，并且因此可以使用标准校准技术来校正。一个原型GEM-TPC已建成的最大的有效体积迄今为止，这种类型的探测器。它已被委托与宇宙学和粒子束在FOPI实验在GSI，并用于物理测量与π介子束。对于ALICE TPC在CERN LHC的未来操作，预计2019年以后的Pb-Pb碰撞率将达到50 kHz，计划用GEM探测器取代现有的MWPC，以连续的无闪烁读出模式操作，从而使事件率增加100倍。作为研发计划的第一步，内部读出室的原型配备了大尺寸的GEM箔，并暴露于来自CERN PS的质子、π介子和电子束。在本文中，新的结果显示关于离子回流，空间和动量分辨率的FOPI GEM-TPC，探测器校准，和dE/dx分辨率与两个探测器原型。将讨论用于ALICE的具有连续读出的GEM-TPC的前景。
2013-03-26 physics.ins-det
A 4pi time-of-flight detector for the ND280/T2K upgrade
ND 280是日本J-PARC加速器综合体中T2 K实验的近探测器。经过十年卓有成效的数据采集，ND 280计划升级。本文中描述的飞行时间（ToF）探测器是将安装在ND 280篮中的三个新探测器之一。ToF探测器具有模块化结构。每个模块代表20个塑料闪烁体棒的阵列，这些闪烁体棒堆叠在2.4 x 2.2 m2面积的平面中。六个类似结构的模块将组装在一个立方体中，从而为一个活跃的中微子目标和两个TPC提供一个几乎4 π的外壳。闪烁体发出的光被大面积硅光电倍增器（SiPM）阵列吸收，SiPM阵列附着在每个棒的两端。SiPM的读出、阵列内的各个SiPM信号的整形和模拟求和由分立电路放大器执行。当用宇宙μ子测量时，单个棒的平均时间分辨率约为0.14 ns。探测器将安装在ND 280的篮子里，在那里它将被用来否决来自中微子目标之外的粒子，提高粒子识别能力，并为内部探测器的校准提供宇宙触发器。
2021-12-25 physics.ins-det
A Low-Power Time-to-Digital Converter for the CMS Endcap Timing Layer (ETL) Upgrade
本文介绍了一种时间-数字转换器（TDC）的设计和测试结果。TDC将是读出ASIC的一部分，称为ETROC，为高亮度LHC升级的CMS端盖定时层（ETL）读出低增益雪崩探测器（LGAD）。ETROC设计的挑战之一是，在1%的名义命中占用率下，要求TDC每个像素的功耗低于200 W。为了满足低功耗的要求，我们使用一个单一的延迟线的到达时间（TOA）和超过阈值的时间（TOT）的测量没有延迟控制。双选通自校准方案用于补偿工艺变化、温度和电源电压。TDC采用65 nm CMOS工艺制造。TDC的整体性能进行了评估。TOA在其11.6 ns的有效动态范围内具有17.8 ps的仓大小。经非线性校正后，TOA的有效测量精度为5.6ps，未经非线性校正的有效测量精度为9.9ps。TDC块在命中占用率为1%时消耗97 W。在23 C至78 C的温度范围和1.05 V至1.35 V（标称值为1.20 V）的电源电压范围内，TOA的自校准区间大小变化在0.4%以内。所测得的TDC性能满足要求，除了更多的测试将在未来进行，以验证TDC符合辐射耐受性规范。
2020-10-31 cs.SY eess.SY hep-ex
A precision 32 keV angular-selective photoelectron source for calibration measurements at the KATRIN experiment
University of Münster（明斯特大学）；Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；University of Washington（华盛顿大学）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)-Sezione di Milano-Bicocca（意大利国家核物理学会米兰比可卡分部）
本文介绍了用于KATRIN实验校准的32 keV高精度角选择性光电发射源，用于测量氚分子中的电子散射效应、研究角依赖性反散射以及主谱仪中的绝热传输。
2026-07-14 physics.ins-det
Space-point calibration of the ALICE TPC with track residuals
在即将到来的LHC运行3中，从2021年开始，ALICE实验的升级后的时间投影室（TPC）将以连续读出模式记录最小偏差Pb-Pb碰撞，相互作用速率高达50 kHz。这对应于在检测器中的电子漂移时间期间典型地4-5次重叠碰撞。尽管对新的基于四重GEM的读出室进行了仔细的调整，以满足低于1%的离子回流的设计要求，但这些条件将导致几厘米的空间电荷失真，并随时间波动。它们将通过校准程序进行校正，该校准程序分别使用位于TPC内部的内部跟踪系统（ITS）以及位于TPC周围的跃迁辐射探测器（TRD）和飞行时间系统（TOF）的信息。通过使用这样的过程，可以恢复几百微米的TPC的固有磁道分辨率。提出了基于卡尔曼滤波器的TRD在线跟踪算法。该过程利用GPU将外推的ITS-TPC轨迹与TRD空间点相匹配。随后，忽略TPC信息来重新拟合这些全局轨迹。TPC簇的残差到改装轨道的内插被用于创建空间电荷失真的映射。地图的定期更新补偿TPC条件的变化。在数据的最终重建中应用该映射。将显示跟踪算法的第一性能结果。
2020-03-06 physics.ins-det
Development of energy calibration and data analysis systems for the NUCLEUS experiment
中微子-核相干弹性散射（CEvNS）为探索标准模型之外的新物理开辟了新的途径。NUCLEUS实验旨在利用核反应堆堆芯产生的强烈反中微子通量，通过克级超低阈值低温探测器测量CEvNS截面。低阈值探测器的一个常见问题是校准，因为大多数放射源往往会使传感器的动态范围饱和。在这篇论文中，光子统计为基础的光学校准设置已经开发和测试使用探测器从BULLKID R&D项目。所开发的硬件设置和相关控制软件都允许自动执行检测器阵列的完全校准。在这项工作的开发过程中，为CUORE实验开发的DIANA分析框架已与NUCLEUS DAQ兼容，并使用NUCLEUS原型运行的数据开发了新的自动分析协议。该协议被证明是准确的再现通过模型相关的研究所获得的结果进行了几乎事件的事件检查，在NUCLEUS的早期阶段进行。特别关注的是事件重建程序的发展，用于测量的事件，位于探测器的线性响应区域之外的能量。NUCLEUS实验的最后一项活动是开发一个基于Python的工具包，用于研究实验的发现潜力。这个工具包最初是由J.Rothe在NUCLEUS的早期阶段开发的，并在本文所介绍的工作中进行了大量的升级，以处理不同类型的统计检查和程序。
2023-02-06 nucl-ex physics.ins-det
Calibration electronics for the 30 and 40 GHz instrument (TFGI) of the QUIJOTE experiment
Instituto de Física de Cantabria（坎塔布里亚物理研究所）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）
针对QUIJOTE实验30/40 GHz仪器，设计基于树莓派5和MCC 118的模块化校准设备，替代老化的PXI，兼顾精度、易用性与经济性。
2026-09-21 astro-ph.IM cs.SY eess.SY
The LED calibration systems for the mDOM and D-Egg sensor modules of the IceCube Upgrade
本文介绍 IceCube Upgrade 中用于 mDOM 和 D-Egg 传感器模块的 LED 校准系统的设计、生产、测试及其在实验室测试中的应用，旨在改进冰的光学特性校准，提升中微子事件分辨率。
2025-08-05 astro-ph.IM physics.ins-det
