Calibration and Performance of the ATLAS Tile Calorimeter
Tile Calorimeter（TileCal）是强子量热计，覆盖了LHC ATLAS实验的最中心区域。它是测量强子、喷流、τ轻子和缺失横能量的关键探测器。TileCal校准系统包括放射源、激光器和电荷注入元件，它允许在信号产生的每个阶段（从闪烁光到数字化）监测和均衡量热计响应。本文简要介绍了不同的TileCal校准系统，以及在校准因子，线性度和稳定性方面的性能的最新结果。本文还介绍了瓦式量能计在宇宙μ子和碰撞数据下的性能，包括绝对能量标度、时间分辨率和相关的稳定性。
2013-05-02 hep-ex 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
Effect on a Hadron Shower Leakage on the Energy Response and Resolution of Hadron TILE Calorimeter
本文研究了厚度为9.4核相互作用长度的铁闪烁体桶形强子原型量热计的强子簇射纵向泄漏和横向泄漏及其对π介子响应和能量分辨率的影响。结果是基于100 GeV的π介子束数据的入射角$Θ= 10^o$在撞击点Z的范围从-36到20厘米，这是在1995年5月的测试束期间与安装配备闪烁体探测器放置在后面和后面的量热计的平面。100 GeV π介子在$Θ= 10^o$的能量在该量能器后部泄漏的分数为1.8%，与传统的铁闪烁体量能器一致。观察到作为泄漏函数的能量分辨率的意外行为：与没有泄漏的簇射相比，6%的横向泄漏导致能量分辨率提高18%。两种不同的泄漏事件命中定义的纵向穿通概率$(18 \pm 1) %$和$(20 \pm 1) %$的测量值分别与我们的量热计和具有相同核相互作用长度厚度的常规铁闪烁体量热计的早期测量值一致。由于泄漏检测器中的命中定义的更软切割，纵向穿通概率的测量值更对应于计算的铁等效长度$L_{Fe} = 158 cm$。
1999-03-22 hep-ex
Irradiation Studies and Design Optimization of the ATLAS Tile Calorimeter for the High-Luminosity LHC
Comenius University Bratislava（布拉迪斯拉发康斯坦丁尼科斯大学）
针对HL-LHC更高辐射和粒子通量需求，优化TileCal量能器设计，更换抗辐射读出电子学和PMT，并通过辐照测试验证其性能与鲁棒性。
2026-09-30 hep-ex
Calibration Systems of the ATLAS Tile Calorimeter
TileCal是强子量热计，覆盖了LHC ATLAS实验的最中心区域。该取样量热计以铁板为吸收体，塑料瓦为活性材料。一个多方面的校准系统允许在信号产生的每个阶段监测和均衡热量计响应，从闪烁光到数字化。该校准系统是基于从不同的来源产生的信号：铯放射源，激光，电荷注入和质子-质子碰撞中产生的最小偏压事件。简要介绍了不同的TileCal校准系统，并介绍了其校准因子，线性度和稳定性方面的性能的最新结果。
2012-12-15 hep-ex physics.ins-det
The Laser calibration of the Atlas Tile Calorimeter during the LHC run 1
本文介绍了在LHC第一次运行中使用的阿特拉斯强子瓦量热计的激光校准系统。首先，系统相关的读出电子学的稳定性进行了研究。该方法稳定，变异小于0.6%。然后，发展的方法来计算校准常数，以校正的增益的量热计光电倍增管的变化，进行了说明。这些常数的测定具有0.3%的统计不确定度和0.2%的热量计的中心部分和0.5%的端盖的系统不确定度。最后介绍了利用激光系统对瓦式量热仪定时错位的检测和校正。
2016-10-12 hep-ex physics.ins-det
QCALT: a tile calorimeter for KLOE-2 upgrade
DA $Φ$ NE机器布局的升级需要修改KLOE-2内部聚焦四极的尺寸和位置，从而要求实现两个覆盖四极区域的新量热计。为了改善光子撞击四极子的$K_L\to 2π^0$事件的重建，需要对低能光子（20-300 MeV）具有高效率、时间分辨率小于1 ns和空间分辨率为几cm的量热计。为了满足这些要求，我们正在设计一个瓦热量计，QCALT，其中每个单一的瓦片读出的SiPM的总粒度为2400通道。我们展示了不同量热计组件的第一次测试。
2009-06-05 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
Tile Computer-on-Module for the ATLAS Tile Calorimeter Phase-II upgrades
瓦片预处理器（TilePPr）是高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）瓦片量热计（TileCal）探测器外电子学的核心元件。TilePPr包括基于FPGA的板，用于操作和读取TileCal探测器上的电子器件。Tile Computer on Module（TileCoM）夹层嵌入在TilePPr中，实现三个主要功能。这些包括远程配置探测器上的电子设备和TilePPr FPGA，将TilePPr与ATLAS触发和数据采集（TDAQ）系统连接，以及通过提供监测数据将TilePPr与ATLAS探测器控制系统（DCS）连接。TileCoM是一款10层板，配有用于处理数据的Zynq UltraScale+ ZU 2CG、与TilePPr集成的接口组件以及连接到高级电信计算架构载体的电源。CentOS嵌入式Linux部署在TileCoM上，以实现HL-LHC所需的功能。本文从远程编程、与ATLAS TDAQ系统和DCS系统的接口等方面介绍了TileCoM系统的硬件和固件开发。
2022-04-26 hep-ex physics.ins-det
Tile and crystal calorimeter for KLOE-2 experiment
DA $Φ$ NE机器布局的升级需要修改KLOE $^2$的内聚焦四极的尺寸和位置，从而要求实现两个覆盖四极区域的新量热器。为了改善光子撞击四极的$K_L\to 2π^0$事件的重建，需要对低能光子（20-300 MeV）具有高效率、时间分辨率小于1 ns和空间分辨率为几厘米的瓦量热计QCALT。我们提出了一个瓦热量计与高粒度读出对应约2500硅光电倍增器（SiPM）的$1\times 1$毫米$^2$面积。此外，低极角区域需要实现具有非常高的时间分辨率性能的致密晶体量热器，以扩展对多光子事件的接受。这种量热计的最佳候选者是具有APD读出的LYSO晶体或具有大面积SIPM读出的PbWO $_4$晶体。
2009-06-05 hep-ex physics.ins-det
A highly granular SiPM-on-tile calorimeter prototype
由CALICE合作开发的Ancillary Hadron Calorimeter（AHCAL）是线性对撞机探测器的可扩展工程原型。它是一种由钢吸收板和塑料闪烁体瓦组成的采样量热计，由硅光电倍增器（SiPMs）作为活性材料（SiPM-on-tile）读出。前端芯片集成到量热计的有源层中，并根据直线加速器的光束结构通过快速循环功率来最大限度地降低功耗。38层采样结构配备了每个包含576个单通道的盒，排列在读出板上，并根据36通道读出芯片进行分组。原型是使用适合大规模生产的技术组装的，如闪烁体砖的注塑和半自动包装，使用拾放机在电子设备上组装闪烁器，以及对探测器元件进行大规模测试。热量计在DESY委托，并在会议期间在CERN SPS获取数据。本文讨论了CALICE AHCAL工程样机的建造、调试和第一次试验梁的结果。
2019-04-24 hep-ex physics.ins-det
Tracker and Calorimeter Performance for the Identification of Hadronic Tau Lepton Decays in ATLAS
τ轻子在ATLAS物理程序中起着重要的作用。它们不仅可以用于寻找新的现象，如希格斯玻色子玻色子或超对称性，或用于电弱测量，而且还可以用于与探测器相关的研究，如确定缺失的横向能量标度。识别强子衰变的τ轻子需要很好地理解探测器的性能，结合来自量热计和跟踪探测器的信息。目前的状态的tau重建和鉴定与ATLAS检测器。用W -> τ nu事件测量了识别效率，发现与蒙特卡罗模拟的预测一致。
2011-11-16 hep-ex
Tile Calorimeter Upgrade Program for the Luminosity Increasing at the LHC
瓦量能器（TileCal）是大型强子对撞机（LHC）ATLAS实验的中心强子量能器。LHC计划在2022年进行一次重大升级，用于高亮度LHC（HL-LHC）。ATLAS的高亮度升级计划分为三个阶段：第0阶段发生在$2013-2014$期间，为运行2准备LHC;第一阶段预计在2019年，将为运行3准备LHC，之后峰值亮度达到$2-3 \times 10^{34}$ cm $^{2}s^{-1}$ ;最后，第二阶段预计在2024年，将为HL-LHC操作准备对撞机（$5-7 \times 10^{34}$ cm $^{2}s^{-1}$）。第0阶段的TileCal主要活动是安装新的低压电源和激活TileCal第三层信号，以协助$1.0<|η|<1.3$（TileMuon项目）的μ子触发。在第二阶段，计划对TileCal读出电子设备进行重大升级。除了光电倍增管（PMT）之外，大多数探测器上和探测器外的电子设备都将被替换，目的是在前端水平将所有PMT脉冲数字化。这项工作描述了TileCal的升级活动，重点是TileMuon项目和新的探测器电子设备。
2015-10-01 hep-ex physics.ins-det
Charged Pion Energy Reconstruction in the ATLAS Barrel Calorimeter
本文介绍了用于测量带电π介子的ATLAS桶式和扩展桶式量能器的本征性能。本文分析了π介子在两个赝快度点（$η$ = 0.3和1.3）上的能量扫描（E = 20、50、200、400和1000 GeV）和具有恒定横能（$E_T = 20$和50 GeV）的π介子的赝快度扫描（$-0.2 < η< 1.8$）。一个简单的方法，占在第一顺序的非补偿和死材料的影响，用于π介子能量重建。研究了量热计的固有性能：分辨率、线性度、死物质效应、能量分布中的拖尾。研究了电子噪声、细胞能切和限制锥尺寸对系统的影响。
2000-02-14 hep-ex
Monitoring and data quality assessment of the ATLAS liquid argon calorimeter
液氩量热计是安装在欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的ATLAS探测器的关键部件。这种量热计的主要目的是测量电子和光子。它还为测量射流和缺失的横向动量提供了关键的输入。先进的数据监控程序旨在快速识别可能影响探测器性能的问题，并确保只有最高质量的数据才能用于物理分析。本文介绍了在2011年和2012年LHC数据采集期间开发的验证程序，其中ATLAS记录的质量中心能量为7和8 TeV的质子质子光度中超过98%具有适合物理分析的量热计数据质量。
2014-07-24 hep-ex
Readiness of the ATLAS Tile Calorimeter for LHC collisions
ATLAS探测器的Tile强子量能器自2005年底安装以来，已经在实验大厅进行了广泛的测试。自2007年以来，读出、控制和校准系统一直在全面运作，探测器成功地收集了2008年LHC单束和2009年首次碰撞的数据。本文概述了瓦量热计的性能，测量使用随机触发，校准数据，宇宙射线μ子和单束数据的数据。探测器的运行状态，噪声特性和校准系统的性能，以及最小电离宇宙线μ子数据进行的时间和能量校准的验证。校准系统的精度远低于设计的1%。全球能量标度的确定是在4%的不确定度下进行的。
2010-11-19 hep-ex physics.ins-det
Clock Distribution and Readout Architecture for the ATLAS Tile Calorimeter at the HL-LHC
Tile Calorimeter（TileCal）是大型强子对撞机（LHC）上ATLAS实验的一个探测器。TileCal是一种由钢板和塑料蒸发器制成的采样量热计，使用大约10，000个光电倍增管（PMT）进行读数。到2024年，LHC将进行一系列升级，以实现高亮度LHC（HL-LHC），提供高达当前标称瞬时亮度的7.5倍。ATLAS Tile第二阶段升级将使探测器和数据采集（DAQ）系统符合HL-LHC的要求。探测器的电子设备将重新设计，采用新的时钟分配和读出架构，并配备全数字触发系统。在长周期3（2024-2026）之后，探测器上的电子设备将把每个束流交叉（~25 ns）的数字化数据传输到计数室的瓦片预处理器（TilePPr），总数据带宽为40 Tbps。TilePPrs将探测器数据存储在流水线存储器中，以满足新的ATLAS DAQ架构要求，并将与前端链路交换（FELIX）系统和第一触发级接口。TilePPr板将采样时钟分配给探测器上的电子设备，以便使用配置为固定和确定性延迟的高速链路与LHC时钟同步。升级后的读出和时钟分配策略在2015年至2018年期间的几次试验束活动中使用升级后的电子设备原型在演示系统中得到了充分验证。
2018-11-19 hep-ex physics.ins-det
Topological cell clustering in the ATLAS calorimeters and its performance in LHC Run 1
在大型强子对撞机（LHC）质子-质子碰撞产生的强子和喷流信号的重建和进入ATLAS量热计是基于单个量热计单元信号的三维拓扑聚类。团簇形成遵循由电磁和强子簇射产生的细胞信号-意义模式。在这方面，聚类算法通过移除与具有显著信号的单元不紧密接近的具有不显著信号的单元来隐式地执行拓扑噪声抑制。所得到的拓扑细胞簇具有形状和位置信息，其被利用来根据簇的性质应用局部能量校准和校正。拓扑细胞聚类建立了一个性能良好的量热计信号定义的喷流和丢失的横向动量重建在ATLAS。
2017-08-23 hep-ex
Single hadron response measurement and calorimeter jet energy scale uncertainty with the ATLAS detector at the LHC
导出了大型强子对撞机（LHC）ATLAS实验中量热计能量对粒子喷流响应的不确定度。首先，量热计响应单个孤立的带电强子的测量和比较的蒙特卡罗模拟使用质子-质子碰撞在质量中心的能量sqrt（s）= 900 GeV和7 TeV在2009年和2010年收集。然后，利用K_s和λ粒子的衰变，测量了量热计对特定类型粒子（带正电荷和负电荷的π介子、质子和反质子）的响应，并与Monte Carlo预测进行了比较。最后，通过传播单个带电粒子和中性粒子对射流的响应不确定性来确定射流能量尺度的不确定性。中心孤立强子的响应不确定度为2-5%，最终量热计喷流能量标度的响应不确定度为1-3%。
2012-03-06 hep-ex
The ATLAS Tile Calorimeter performance and its upgrade towards the High-Luminosity LHC
瓦式量热计（TileCal）是一个覆盖ATLAS实验中心区域的采样强子量热计。TileCal使用钢作为吸收体，塑料吸收体作为活性介质。通过耦合到光电倍增管（PMT）的波长移位光纤读出光放大器。来自PMT的模拟信号通过每25 ns对信号进行采样而被放大、整形、数字化，并存储在检测器上，直到接收到触发决定。TileCal前端电子设备读出由大约10000个通道产生的信号，测量能量范围从大约30 MeV到大约2 TeV。利用放射源、激光器和电荷注入系统对从闪烁光到信号重建的信号产生的每一阶段进行监测和校准，使其优于1%。使用校准数据，宇宙射线μ子和2009-2018年在LHC运行I和运行II期间获得的质子-质子碰撞的大样本测量和监测了量热计的性能。LHC的高亮度阶段，提供LHC标称瞬时亮度的五倍，预计将于2028年开始。TileCal将需要新的电子设备来满足更高的触发率，更高的环境辐射的要求，并确保在高堆积条件下更好的性能。探测器上和探测器外的TileCal电子设备将在2025-2027年关闭期间更换。新的电子原型在实验室和束流测试中进行了测试。总结了LHC运行II期间量热计的校准和性能结果，并介绍了新前端电子学的主要特点和束流测试结果。
2021-05-19 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
Optics robustness of the ATLAS Tile Calorimeter
TileCal是ATLAS探测器的中心强子量热器，由塑料衰减器和波长漂移光纤组成。已知这些组件的光学特性会因暴露于辐射而遭受自然老化和退化。量热计设计用于LHC在$10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的设计光度下运行10年。对辐射器和光纤的辐照测试表明，在LHC运行10年后，它们的光产额在预期的最大剂量下下降约10%。使用量热计的校准系统：Cs-137伽马源、激光和质子-质子碰撞粒子的积分光电倍增管信号来评估TileCal光学组件的鲁棒性。观察到光输出的损失如预期的那样随着暴露于辐射而增加。将报告2015-2017年期间对应于LHC运行2的光产额下降。当前的大型强子对撞机运行计划预计第二个高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）阶段将实验寿命再延长10年。在运行2中获得的结果表明，遵循TileCal的光产额响应是预测未来运行中的量热计性能的重要步骤。初步研究试图将这些测量结果外推到HL-LHC的运行条件。
2019-05-03 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
A measurement of the calorimeter response to single hadrons and determination of the jet energy scale uncertainty using LHC Run-1 $pp$-collision data with the ATLAS detector
本文介绍了在大型强子对撞机上用ATLAS探测器测量量热计对孤立带电强子的响应。该测量使用来自2010年的$\sqrt{s}=7$ TeV的3.2 nb $^{-1}$的质子-质子碰撞数据和来自2012年的$\sqrt{s}=8$ TeV的0.1 nb $^{-1}$的数据进行。一些方面的量热计响应孤立强子进行了探讨。在考虑了中性粒子的能量沉积后，使用Geant 4物理列表，在量热计对中心量热计区域中孤立带电强子的响应的建模中存在5%的差异。在低动量的反质子的响应的描述被认为是改善与以前的分析。电磁和强子量能器也分别检查，探测器模拟被发现在强子量能器的响应很好地描述。在此基础上导出了射流能量尺度的不确定性和不同动量射流之间的尺度相关性。对于横向动量大于2 TeV的喷流，不确定度为2- 5%，该方法为ATLAS提供了喷流能量标度不确定度。
2017-01-25 hep-ex
Commissioning of the new multi-layer integration prototype of the CALICE tile hadron calorimeter
国际直线对撞机（ILC）的瓦强子量能器（HCAL）的基本原型已经实现，并进行了广泛的测试。所提出的概念的一个主要方面是通过测量簇射发展的细节并将它们与跟踪系统（粒子流）的数据相结合来提高射流能量分辨率。该原型利用了由新型硅光电倍增器（SiPMs）读出的叠瓦，并考虑了ILC预期操作所需的所有设计方面。目前，一个新的12层原型约3400探测器通道正在开发中。测试了具有和不具有波长偏移纤维的反射瓦的替代架构以及具有反射器箔的单独包裹的瓦以及不同类型的SiPM。2014年秋季，新原型首次在CERN质子同步加速器测试设施中使用。此外，CALICE基于闪烁器的电磁量热仪（Sc-ECAL）的检测器模块，遵循拟议的HCAL电子架构，是这个新原型的一部分。一个新的多层数据采集系统（DAQ）用于检测器的配置和操作。
2016-10-06 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the energy response of the ATLAS calorimeter to charged pions from $W^{\pm}\rightarrowτ^{\pm}(\rightarrowπ^{\pm}ν_τ)ν_τ$ events in Run 2 data
测量了横向动量在$10<p_\textrm{T}<300$ GeV范围内的单荷π介子的能量响应。测量使用ATLAS探测器在运行2中获取的$\sqrt{s}=13$ TeV下的139 $\textrm{fb}^{-1}$ LHC质子-质子碰撞数据进行。源自$τ$ -轻子衰变的带电π介子用于提供高- $p_\textrm{T}$孤立粒子的样品，其中组成是已知的，以测试先前未通过原位单粒子测量探测的能量状态。在ATLAS模拟中，在$p_{\textrm{T}}$谱的中心区域，${\sim}2\%$高估了量热计对单π介子的响应，而在端盖区域，${\sim}4\%$低估了量热计对单π介子的响应。测量的不确定性是${\lesssim}1\%$为$15<p_\textrm{T}<185$ GeV的中心区域。为了研究差异的来源，还将数据和模拟之间的量热计能量与轨道动量之比的分布宽度、每层能量和强子量热计中的响应进行了比较。
2022-09-05 hep-ex
FATALIC: A novel CMOS front-end readout ASIC for the ATLAS Tile Calorimeter
本文介绍了一种新的ASIC架构，在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的高亮度阶段的ATLAS瓦热量计升级计划的背景下设计的。该架构基于耐辐射的130 nm互补金属氧化物半导体技术，嵌入了探测器信号的模拟和数字处理。ASIC的详细描述给出的动机，设计特点和模拟和测量性能。实验研究，在真实粒子束条件下的24个原型单位的基础上，为了证明作为一个可靠的前端读出电子解决方案的架构的潜力。
2018-12-11 hep-ex physics.ins-det
Hadron Energy Reconstruction for the ATLAS Barrel Prototype Combined Calorimeter in the Framework of the Non-parametrical Method
在非参数化方法的框架下，对由铅-液氩电磁部分和铁-闪烁体强子部分组成的Atlas桶原型组合量能器进行了强子能量重建。该方法仅利用已知的e/h比和电子校准常数，不需要用极小化技术确定任何参数，可用于第一级触发的快速能量重建。所获得的能量平均值的重建在$\pm 1%$内，并且分数能量分辨率为$[(58\pm3)% \sqrt{GeV}/\sqrt{E}+(2.5\pm0.3)%]\oplus (1.7\pm0.2) GeV/E$。得到了组合式量热计电磁室的e/h比为$1.74\pm0.04$，与该电磁量热计的预测值$e/h > 1.7$一致。给出了纵向强子簇射发展的研究结果。这些数据是在CERN SPS的H8束线上用10 - 300 GeV的π介子获得的。
2000-04-06 hep-ex
Operation and performance of the ATLAS tile calorimeter in LHC Run 2
本文总结 ATLAS TileCal 在 LHC Run 2 的运行、触发、辐射效应及粒子响应，验证其刻度稳定且性能达到设计要求。
2025-01-10 hep-ex physics.ins-det
Light Yield and Uniformity Measurements of Different Scintillator Tiles with Silicon Photomultipliers
我们提出了光的产量和均匀性测量的正方形和六边形瓷砖读出硅光电倍增器通过Y11波长移位光纤或直接从侧面或从中心的顶面。所有瓷砖的厚度均为3 mm，面积为$\rm 9~cm^2$。侧面用两层特氟龙胶带包裹，而顶面和底面用两层Tyvec纸覆盖。我们进一步展示了ATLAS Tile Calorimeter（TileCal）瓷砖与MPPC读数的第一个光输出和均匀性测量。这项研究的动机是寻找一个可能的第3阶段升级的ATLAS强子量能器和强子量能器在未来的强子对撞机。
2020-04-15 hep-ex physics.ins-det
Search for pair-produced long-lived neutral particles decaying in the ATLAS hadronic calorimeter in $pp$ collisions at $\sqrt{s}$ = 8 TeV
欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的ATLAS探测器被用来在$\sqrt{s}$ = 8 TeV的质子-质子碰撞中收集的20.3 fb $^{-1}$数据中寻找标量玻色子衰变为一对长寿命粒子的过程。这种搜索对衰变为标准模型粒子的长寿命粒子很敏感，这些粒子在ATLAS电磁量热计的外边缘或强子量热计内部产生喷流。未观察到显著过量事件。限制的标量玻色子生产横截面倍分支比到长寿命的中性粒子作为粒子的适当的寿命的函数的产品。玻色子的质量限制在100 GeV到900 GeV之间，长寿命的中性粒子的质量限制在10 GeV到150 GeV之间。
2015-03-07 hep-ex
ATLAS Tile Calorimeter Readout Electronics Upgrade Program for the High Luminosity LHC
Tile Calorimeter（TileCal）是覆盖LHC ATLAS实验最中心区域的强子量热计。TileCal读数由大约10000个通道组成。ATLAS升级计划分为三个阶段：第0阶段发生在2013 - 2014年，第1阶段发生在2018 - 1019年，最后是第2阶段，预计在2022 - 2023年，之后峰值亮度将达到5 - 7 x 10 $^{34}$ cm $^2$ s $^{-1}$（HL-LHC）。主要的TileCal升级集中在第2阶段。此次升级旨在更换大部分探测器上和探测器外的电子设备，以便将所有量热计信号直接数字化并发送到计数室的探测器外电子设备。所有新的电子设备都必须能够应对增加的辐射水平。一个雄心勃勃的升级开发计划是追求研究不同的电子选项。目前正在研究前端电子升级的三种备选方案。第一种选择是使用商业组件构建的本系统的改进版本，第二种选择是基于专用ASIC（专用集成电路）的开发，第三种选择是基于为Fermilab开发的QIE（电荷积分器和编码器）的新版本的开发。所有三个选项将使用相同的读出和控制系统，使用高速（高达40 Gb/s）链路进行通信和时钟同步。对于非检测器电子器件，正在开发一种新的后端架构。计划在2014年中期（0期升级结束时）将一个演示原型插入ATLAS，用于读出带有大部分新电子器件但仍与当前系统兼容的热量计的一部分。
2013-05-03 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
Measurements with silicon photomultipliers of dose-rate effects in the radiation damage of plastic scintillator tiles in the CMS hadron endcap calorimeter
测量了CMS探测器强子端盖（HE）量热计中使用的塑料闪烁体瓦由于辐射损伤而导致的信号输出的减少。瓷砖暴露在质子-质子（pp）碰撞产生的粒子在欧洲核子研究中心大型强子对撞机与质心能量为13 TeV，对应于50 fb $^{-1}$交付的光度。的测量是基于读出通道的HE仪器与硅光电倍增器，并来自使用数据从几个来源：激光校准系统，一个可移动的放射性源，以及强子和μ子产生的PP碰撞。结果从几个辐照运动使用$^{60}$钴源进行了讨论。损伤呈现为剂量率的函数。在这些测量的范围内，对于固定剂量，损伤随剂量率的降低而增加。
2020-06-11 hep-ex 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
Search for long-lived neutral particles in $pp$ collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV that decay into displaced hadronic jets in the ATLAS calorimeter
本文描述了对中性的，长寿命的粒子衰减在ATLAS量热计的搜索。长寿命粒子出现在标准模型的许多扩展中，并且可能逃避寻找新的迅速衰变的粒子。该分析考虑了质量在5 GeV到400 GeV之间的中性长寿命标量，它们是由质量在125 GeV到1000 GeV之间的重玻色子衰变产生的，长寿命标量衰变为标准模型费米子。该分析使用10.8 fb $^{-1}$或33.0 fb $^{-1}$的数据（取决于触发器），这些数据是在2016年在LHC上使用ATLAS探测器以13 TeV的质心能量进行质子-质子碰撞时记录的。没有观察到显着的过量，和限制上的生产横截面倍分支比的功能，适当的衰变长度的长寿命的粒子。
2019-08-26 hep-ex
Jet reconstruction and performance using particle flow with the ATLAS Detector
本文介绍了一种粒子流算法的实现和性能，适用于20.2 fb $^{-1}$的ATLAS数据从8 TeV的质子-质子碰撞在运行1的LHC。该算法消除了热量计的能量存款，由于带电强子的考虑在喷注重建，而不是使用测量的动量从内部跟踪。这提高了带电强子测量的准确性，同时保留了中性粒子能量的量热计测量。本文强调如何实现这一点，同时尽量减少内部跟踪器和量热计之间的带电强子信号的双重计数。粒子流射流，从热量计和内部跟踪器的信号的合奏形成的性能进行比较，从热量计能量存款单独重建的射流，表现出改善的分辨率和堆积稳定性。
2017-08-14 hep-ex
Redesign of the ATLAS Tile Calorimeter link Daughterboard for the HL-LHC
高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）的第二阶段ATLAS升级推动了ATLAS瓦式量热计（TileCal）读出链路和控制板（子板）的逐步重新设计。子板（DB）通过两条4.6 Gbps下行链路和两对9.6 Gbps上行链路与探测器外电子设备通信。配置命令和LHC定时由两个CERN辐射硬GBTx ASIC通过下行链路接收，并通过Ultrascale+ FPGA传播到前端。同时，FPGA通过上行链路发送数字化PMT样本的连续高速读出、慢速控制和监测数据。该设计采用双冗余方案，在FPGA中使用三模式冗余（TMR）和Xilinx软错误缓解（SEM），在上行链路中采用循环冗余校验（CRC）错误验证，在下行链路中采用前向纠错（FEC），从而最大限度地减少了单点故障，并降低了对SEU和辐射损伤的敏感性。我们提出了一个DB的重新设计，带来了增强的定时方案，并通过减轻单粒子闩锁（SEL）引起的错误和实施更强大的上电和电流监测方案，提高辐射耐受性。
2020-10-27 hep-ex physics.ins-det
Tile Multiple-Readout Compensated Calorimetry
我们建议将平行光纤双读出量热法扩展到瓷砖，更适用于许多未来的实验要求，具有优越的能量分辨率。蒙特卡罗（MC）的研究表明，瓷砖双热量计，包括一个完整的切伦科夫补偿的电子-米前端和进一步的纵向分割，不可能与平行的纤维，具有同等或更好的分辨率。除了与双瓦量热计数据进行比较和调整外，MC还可以扩展到研究其他双瓦传感器，然后是多瓦传感器，包括对具有低折射率的EM强子簇射波动具有更高对比度的瓦（比石英或塑料低得多）、过渡辐射、二次发射、氢/非氢电离感测、以及中子和离子碎片感测瓦片，用于改进光纤不可用的双重读出，并超过三倍或更多的读出。例如，二次发射瓦片（如倍增器电极）对离子碎片和低能中子非常敏感。我们建议MC研究添加Cerenkov和其他瓷砖粒子流/高粒度瓷砖量能器，如CALICE和计划在CMS和ATLAS第三阶段升级，研究未来的机器（ee，pp，ep）探测器，b-物理，标记中微子实验，和空间为基础的量能器组。
2022-03-14 astro-ph.HE hep-ex nucl-ex
Autoencoder-based time series anomaly detection for ATLAS Liquid Argon calorimeter data quality monitoring
University of Geneva（日内瓦大学）
本文提出基于LSTM自动编码器的算法，用于检测ATLAS液氩电离室数据中的异常，通过训练高质量数据识别异常区间，并验证噪声脉冲问题。
2025-11-25 hep-ex physics.ins-det
Readiness of the ATLAS Liquid Argon Calorimeter for LHC Collisions
ATLAS液氩量热计自2006年8月以来一直在连续运行。当时，只有部分量热计被读出，但自2008年初以来，所有量热计单元都已连接到ATLAS读出系统，为LHC碰撞做准备。本文概述了随机触发、校准数据、宇宙μ子和LHC束溅射事件现场测量的液氩量热计性能。检测器的操作，定时性能，电子噪声和增益稳定性的结果。来自辐射宇宙μ子和束溅射事件的高能量沉积物允许检查能量分辨率的固有常数项。利用最小电离宇宙μ子，在百分比水平上测量了电磁桶式量热计沿η（在φ上平均）响应的均匀性。最后，辐射μ子的电磁簇射的研究已被用来交叉检查的蒙特卡罗模拟。使用ATLAS读出，数据采集和重建软件获得的性能结果表明，液氩量热计是在LHC时代的黎明碰撞做好准备。
2010-05-25 hep-ex physics.ins-det
Monte Carlo Studies of the CALICE AHCAL Tiles Gaps and Non-uniformities
CALICE模拟HCAL是一种高度颗粒量热计，建议用于国际线性对撞机。它基于闪烁体瓦片，由硅光电倍增器（SiPM）读出。在蒙特卡罗事件中，研究了热量计瓦片之间的间隙的影响，以及瓦片的非均匀响应，鉴于对能量分辨率的影响。结果表明，这类效应对强子簇射的测量没有显著影响。
2010-06-18 hep-ex physics.ins-det
Search for neutral long-lived particles in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV that decay into displaced hadronic jets in the ATLAS calorimeter
使用2015-2018年在LHC的ATLAS探测器收集的139 fb $^{-1}$质子-质子碰撞数据，以13 TeV的质心能量搜索成对产生的中性长寿命粒子（LLP）的衰变。在ATLAS强子量能器中，发展了重建由强子衰变的LLP产生的位移喷流的专用技术。两个搜索区域被定义为不同的LLP运动制度。观察到的事件数量与预期背景一致，并确定了几个基准信号的限值。对于质量为125 GeV的SM希格斯玻色子，对于$c$乘以LLP平均固有寿命在20 mm和10 m之间的值（取决于模型），在95%置信水平下排除10%以上的分支比。对于质量为60 GeV的纯量以及质量在200 GeV和1 TeV之间的纯量，还对横截面乘以分支比设定了上限。
2022-08-18 hep-ex
The High Voltage distribution system of the ATLAS Tile Calorimeter and its performance during data taking
本文介绍了ATLAS实验强子量能器TileCal高压系统的特点。这种系统适合于使用大量的光电倍增管（PMT）向粒子物理检测器提供可靠的功率分配。在ATLAS探测器2015年和2016年数据采集期间进行的测量表明，其在稳定性和噪声方面的性能符合规格。特别是，几乎所有的光电倍增管显示出小于0.5 V的电压不稳定性，对应于优于0.5%的增益稳定性。发现少量通道无法正常工作。为了诊断此类缺陷的起源，将HV测量结果与使用激光系统获得的结果进行比较。分析表明，大约1万个高压通道中只有不到0.2%出现故障。
2018-08-16 hep-ex physics.ins-det
Precision calibration of calorimeter signals in the ATLAS experiment using an uncertainty-aware neural network
EUROPEAN ORGANISATION FOR NUCLEAR RESEARCH (CERN)（欧洲核子研究中心）
利用不确定性感知神经网络对ATLAS实验中的 calorimeter 信号进行高精度校准，提升校准性能并提供不确定性估计。
2026-02-02 hep-ex
Beam Test of the First Prototype of SiPM-on-Tile Calorimeter Insert for the Electron-Ion Collider Using 4 GeV Positrons at Jefferson Laboratory
本研究为EIC提出了一种采用SiPM读出塑料闪烁体瓦片的高粒度量热器插入件，通过构建40通道原型并在杰斐逊实验室使用4 GeV正电子束进行测试，验证了其创新设计与校准策略的有效性，标志着该技术首次应用于EIC探测器设计。
2023-09-02 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Experiment
介绍了截至2008年5月ATLAS实验的试运行情况。描述了最近几个里程碑周的子探测器集成。里程碑周M6的宇宙调试包括同步数据采集和μ子探测器和内部探测器的组合跟踪分析，以及μ子探测器和μ子触发器的组合分析。热量计已接近满负荷运行，并与热量计触发器集成在一起。正在安装高级触发基础设施，并在技术运行中测试算法。
2008-08-07 hep-ex
A monitoring and control test bench for assessing the upgraded low voltage power supplies for the ATLAS Tile Calorimeter Phase-II Upgrade front-end electronics
ATLAS探测器将在长周期内进行一次被称为“第二阶段”的实质性升级，为高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）的开始运行做准备。本文介绍了低压电源变压器耦合降压变换器（Brick）二期升级试验台的开发与实现。计划在2022年大规模生产约2048个具有相同输出电压的指状低压电源。此次生产将最终完全取代目前安装在瓷砖热量计中的LVPS Brick V7.5.0。由于砖的位置内桶的瓷砖他们的可靠性是最重要的。因此，将实施性能筛选，并将对所有生产的砖进行测试和认证。为了便于上述测试，已经开发了一个定制的测试台。本文描述的测试台量化并记录升级Brick的性能，允许在被批准并随后安装在检测器上之前与预定义的性能指标进行比较。
2022-05-05 hep-ex physics.ins-det
Studies of VCSEL Failures in the Optical Readout Systems of the ATLAS Silicon Trackers and Liquid Argon Calorimeters
ATLAS硅跟踪器和液氩量热计的读出系统利用垂直腔面发射激光二极管在开启和关闭检测器读出组件之间进行通信。这些VCSEL器件中的许多在其预期寿命之前就已经失效。我们总结了失败的历史，并提出了迄今为止所学到的失败机制和环境条件下的寿命的依赖。
2011-09-29 hep-ex physics.ins-det
Laser calibration of the ATLAS Tile Calorimeter during LHC Run 2
本文介绍了ATLAS瓦片量能器在LHC Run 2期间采用的Laser II激光校准系统及其方法，实现了对9852个光电倍增管响应波动的校正，总不确定度为0.5%，并报告了相关监测与性能研究结果。
2023-07-05 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Liquid Argon Calorimeter
ATLAS液氩量热计的现场调试已经进行了三年。在此期间，通过频繁的校准运行，以及对大型宇宙μ子数据样本和2008年9月10日发生的少数束流飞溅事件的分析，它已经得到了充分的测试。这使得获得一组稳定的校准常数的第一次碰撞，并测量原位量热计的性能，被发现是在预期的水平。
2010-05-17 hep-ex physics.ins-det
Timing performance of SiPM-on-Tile elements: Laboratory and test beam measurements
为满足未来正负电子对撞机亚纳秒级定时需求，研究人员通过DESY试验束和激光测量，探究了不同尺寸SiPM-on-Tile元件的时间分辨率性能。
2025-09-02 hep-ex physics.ins-det
Performance of a Prototype CMS Hadron Barrel Calorimeter in a Test Beam
我们报告的原型CMS强子桶量热仪（HCAL）模块在测试束中的性能。原型采样量热计使用铜吸收板和闪烁体瓦与波长偏移光纤读出。在HCAL前放置钨酸铅晶体电磁量能器会影响组合系统对强子的线性度和能量分辨率。这些数据被用来优化选择的总吸收体的深度，采样频率，和纵向读出分割。
1998-10-16 hep-ex
A high-granularity calorimeter insert based on SiPM-on-tile technology at the future Electron-Ion Collider
本文提出一种面向EIC的基于SiPM-on-tile技术的高颗粒度量能器插入件，通过闪烁体瓦片和硅光电倍增管实现近束流管高覆盖与补偿响应，满足能量分辨率要求并提供五维簇射数据，有望借助机器学习实现极端运动学测量。
2022-12-12 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
