Beamstrahlung monitoring of the beam beam effects at the Linear Collider
在直线对撞机上,两束光之间的不匹配将导致强烈的光束辐射。我们已经研究了这种beamstrahlung将如何演变为两个光束之间的偏移的函数,我们建议的监测方法。
2004-09-03 physics.acc-ph physics.ins-det
The s-CVD Radiation Monitoring and Beam Abort System of the Belle-II Vertex Detector
Belle-II VerteX探测器(VXD)是一个6层硅跟踪器设备,将应对由新的SuperKEKB e+e对撞机实现的前所未有的8 x 10^35 cm-2 s-1亮度,该对撞机目前正在KEK实验室(日本筑波)调试。研制了一种基于单晶s-CVD金刚石传感器的辐射监测和束流中止系统。传感器将被放置在交互区域附近的20个关键位置。空间的严重限制需要传感器的远程读数。在这方面的贡献,我们提出的系统设计,随着传感器表征过程。我们还介绍了在2016年2月至6月的第一个SuperKEKB调试阶段原型系统的初步结果。
2017-11-18 hep-ex physics.ins-det
A GEM based TPC for beam monitoring
近年来,气体电子倍增器已被证明是高束流率下可靠的放大级,并且也可用于时间投影室。本课题组研制了1 dm $^3$活性体积双GEM TPC,空间分辨率为50 $μm$和280 $μ$ m。定制设计的FPGA数据采集系统可实现约100 kHz $\cdot$ mm $^{-2}$的速率能力,提供出色的逐道位置和角度信息,分别优于0.1 mm和1 mrad。该系统的宽动态范围使得能够使用电离测量从$^{4}$ He到$^{86}$ Kr进行识别。其中两个TPC计划以串联模式运行,以过滤关闭时间粒子并实现更高的角分辨率。
2020-09-04 hep-ex physics.ins-det
Diamond pixel detector for beam profile monitoring in COMET experiment at J-PARC
我们目前的设计和初步原型结果的像素化质子束流剖面监测器的彗星实验在J-PARC。COMET的目标是在$0^{-19}$的灵敏度下,通过直接的μ介子到电子的转换来寻找带电轻子味破坏。一个8 GeV的质子束脉冲在100纳秒与$10^{10}$质子/秒将被用来创建介子通过π介子的生产和衰变。在最终实验中,质子通量将提高到$10^{14}$质子/秒,以提高灵敏度。这些苛刻的辐射耐受性和快速读出的要求使金刚石成为一个很好的选择,用于构建一个光束轮廓监测器在彗星。我们目前的第一个结果的表征单晶金刚石(scCVD)来源于一个新的公司,2a系统新加坡。我们的测量表明,良好的电荷收集效率和高载流子迁移率下降到低温温度。
2014-11-15 hep-ex physics.ins-det
Parasitic neutron beam monitoring: proof of concept on gamma monitoring of neutron chopper phases
中子束监测器是中子散射设施的重要诊断部件。它们用于测量中子通量,校准仪器上进行的实验,测量设施性能,了解束线组件(如斩波器)对中子的影响,校准探测器和跟踪束流稳定性。理想情况下,射束监测器{不应}干扰射束。以前的工作表明,由于1-2 mm厚的铝入口和出口窗口以及内部材料,商业光束监测器在最坏情况下会使光束衰减百分之几。中子束诊断的寄生方法,其中没有直接在束中的束监测器,将是优选的。本文提出了一种可用于中子斩波器定相的束流监测寄生方法的概念。这是通过将伽马探测器放置在旋转斩波器附近并测量与斩波器吸收的通量成比例的信号来实现的。中子与斩波盘上的硼吸收体相互作用导致480 keV的伽马发射。对这些伽马射线的探测用于确定斩波器的相位和定时。可以提取关于束线的通量的潜在信息。从概念实施的证明结果表明,诊断中子斩波器阶段是可行的。
2020-11-11 physics.ins-det
A Method for Real Time Monitoring of Charged Particle Beam Profile and Fluence
计划在大型强子对撞机上使用的探测器将在光束碰撞产生的辐射场中工作。为了预测对探测器组件的辐射损伤,原型设备在再现预期辐射条件的测试束设施中受到辐照。必须知道试验光束的轮廓和单位时间内施加的注量。诸如薄金属箔活化和射线照相图像分析的技术已被用于测量这些;然而,这些技术中的一些不实时操作,具有低灵敏度,或具有大的不确定性。我们已经开发出一种技术,实时监测的束流轮廓和通量使用的阵列的$p-i-n$半导体二极管的正向电压是线性的,与通量的相关,例如,在LHC升级时代的跟踪制度的通量。我们已经证明了这种技术在800 MeV的质子束在洛斯阿拉莫斯国家实验室的LANSCE设施。
2013-09-30 hep-ex physics.ins-det
Trigger efficiencies of a proposed beam monitoring detector (BeBe) for p+p collisions at NICA energies
本文提出为MPD第二阶段增设由两个80单元塑料闪烁体圆盘构成的BeBe探测器,通过实验室测量获得22±6%的能量分辨率,并基于蒙特卡罗模拟研究了其在11 GeV p+p碰撞中的触发效率。
2023-05-29 hep-ex physics.ins-det
Fibre Monitoring System for the Beam Permit Loops at the LHC and Future Evolution of the Beam Interlock System
在CERN加速器复合体中传输光束许可环路信号的光纤沿着辐射区域部署。这可能导致光纤的衰减增加,这降低了链路的功率裕度。此外,其他事件可能会导致链接无法正常工作并导致错误转储,从而降低加速器链的可用性并影响物理数据采集。为了评估光纤的状态,提出了一种带外光纤监测系统,与实际的光束允许环路并行工作。未来在LHC长时间关闭2期间部署的光束互锁系统将实现对光纤的在线实时监控,这是当前系统所缺乏的功能。建议尽可能使用商用现成组件来实现光收发器,而不是采用临时设计。
2015-09-29 physics.ins-det
Instrumentation2: Other instruments, ghost/satellite bunch monitoring, halo, emittance, new developments
为了估算LHC的绝对亮度,必须非常精确地测量某些束流参数。特别是总束流和环周围的电荷的相对分布,在相互作用点处的束的横向尺寸和在相互作用点处的束的相对位置。由于检测器的多功能性,实验本身可以非常准确地测量其中的几个参数,但其他参数需要使用安装在机器上的监视器进行测量。射束仪器通常是为了帮助操作团队设置和优化射束而建造的,通常这只需要精确的相对测量,因此绝对刻度通常不是非常精确的校准。光度校准需要将几台机器侧仪器推到其初始范围之外。
2011-07-06 hep-ex physics.ins-det
The ATLAS beam pick-up based timing system
ATLAS BPTX站由静电按钮拾取探测器组成,位于ATLAS两侧沿束管175 m处。该拾波器作为LHC束流仪器的一部分安装,并由ATLAS用于计时目的。BPTX信号在ATLAS中的用途是双重的:它们既用于触发系统,也用于LHC束流监测。当束流通过ATLAS时,BPTX信号通过一个常数分数的触发器进行鉴别,以提供一个1级触发。此外,BPTX探测器被用于LHC聚束和定时信号的独立监测系统。BPTX监控系统以优于100 ps的精度测量碰撞和时钟之间的相位,以保证子检测器前端电子设备中最佳信号采样的稳定相位关系。除了监测这一阶段外,还测量各个聚束的特性,并确定光束的结构。2008年9月10日,第一束LHC光束到达ATLAS实验。在这段时间的光束,ATLAS BPTX系统被广泛用于时间的子探测器的读出。在本文中,我们介绍了BPTX系统的性能及其对第一批大型强子对撞机光束的测量。
2009-05-22 hep-ex physics.ins-det
Fast Beam Condition Monitor for CMS: performance and upgrade
CMS束流和辐射监测子系统BCM1F(快速束流状态监测器)由8个独立的金刚石传感器组成,位于像素探测器体积内的束管周围,用于快速逐束流监测束流背景和碰撞产物。此外,正在努力将BCM1F用作在线光度监测器。BCM1F将在LHC中有束流时运行,其数据采集独立于CMS探测器的数据采集,因此即使CMS没有采集数据,它也会提供亮度。报告给出了在LHC运行I期间BCM1F的性能,包括2012年完成的van der Meer扫描和在线光度监测的结果。为了满足更高亮度和25 ns聚束间距的要求,在即将到来的关机期间必须对系统进行几项更改,包括升级电子设备和精确的增益监控。显示了运行II制备的第一批结果。
2014-05-08 hep-ex physics.ins-det
Ion Chambers for Monitoring the NuMI Neutrino Beam at FNAL
主注入器(NuMI)光束线处的中微子将通过将一束介子聚焦到一个长的真空衰变体积中来提供强烈的μ介子中微子束。波束必须以1 mRad的角度精度转向明尼苏达州北部的苏丹地下实验室。我们已经建立了4个阵列的电离室监测中微子束的方向和质量。该阵列位于衰变体下游的4个站点,并测量介子衰变中伴随中微子产生的剩余强子束和第三μ子。我们将审查如何使用监视器进行光束质量测量,以及我们审查室的建设细节,辐射损伤测试,校准和测试光束的结果。
2004-05-05 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
An Instrument for Precision Controlled Radiation Exposures, Charged Beam Profile Measurement, and Real-time Fluence Monitoring Beyond $10^{16}$ n$_{\textrm{eq}}$/cm$^{2}$
研制了一种用于电子器件和材料样品在粒子束中精确控制曝光的仪器。该仪器同时提供了一个实时记录的轮廓的光束和通量接收。该系统能够处理尺寸尺度从毫米到截面以数十平方厘米测量的扩展物体的设备。该仪器已被证明有效地运行在综合通量范围高达几倍$10^{16}$ 1-MeV中子当量/厘米$^{2}$(n $_{\textrm{eq}}$)。该系统的定位器部分包括一组远程可控的样品架,包括冷却和样品电源和读出接口,所有这些都是由低激活技术构成的。该系统的监测部件对直接放置在射束路径中的耐辐射硅二极管的电流或电压进行采样。
2020-05-14 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Calibration of diamond detectors for dosimetry in beam-loss monitoring
化学生长的金刚石晶体具有独特的性质,使其适合作为高辐射环境中的固态粒子探测器和剂量计。我们一直在使用基于化学气相沉积生长的单晶金刚石的传感器,用于SuperKEKB对撞机的剂量测定和光束损失监测。在这里,我们描述的组件和测试和校准程序套件,通过对该监测系统的金刚石探测器进行校准。我们报告了28个探测器上获得的结果,并评估这些设备的响应的稳定性和均匀性。
2021-05-25 physics.ins-det
SiC Based Beam Monitoring System for Particle Rates from kHz to GHz
本研究利用SiC探测器极低暗电流特性,构建了由现成组件组成的紧凑束流监测系统,覆盖kHz至GHz粒子速率,通过SiC探测器计数单粒子及硅条探测器提取束流截面,在高达每秒10^9粒子速率下实现准确测量。
2024-03-19 physics.ins-det
Metal Foil Detectors assembly for the beam and background monitoring in the LHCb experiment
本文介绍 LHCb 的 RMS-R3 束流与本底辐射监测系统,其采用耐辐射金属箔探测器并独立连续运行,实验证明其在五个亮度数量级范围内具有线性、高可重复性响应。
2025-07-24 hep-ex physics.ins-det
Beam Halo and Bunch Purity Monitoring
DESY, Hamburg, Germany(德国汉堡DESY)
本文介绍了用于束团晕测量的高动态范围仪器,并讨论了束流仪器角度下的晕定义和量化方法。
2026-01-08 physics.acc-ph physics.app-ph physics.ins-det
LHC beam monitoring via real-time hit reconstruction in the LHCb VELO pixel detector
本文介绍 LHCb 在 VELO 像素探测器读出固件中实现实时像素簇重建,以节省带宽与触发资源,并按束团和碰撞逐次监测簇密度,用于亮度测量和 LHC 束流监测。
2024-09-10 hep-ex physics.ins-det
Orbit Feedback using X-ray Beam Position Monitoring at the Advanced Photon Source
高级光子源(APS)于1995年作为第三代X射线用户设施投入使用。当时,轨道控制完全是用宽带射频束流位置监测器进行的。自那时以来,重点一直放在将X射线射束位置监测器纳入轨道控制算法中。通过在弯曲磁体束线上使用X射线BPM(X-BPM),这使得垂直方向的长期束稳定性有了数量级的提高。一旦与可变插入装置(ID)X射线束相关的系统效应得到适当补偿,额外的处理将允许水平地进行类似的改进。将介绍迄今为止的进展情况和升级计划,重点是所需数字信号处理的细节。
2001-12-14 physics.ins-det
Non-Destructive Beam Monitoring via Secondary Radiation Detection with Ce-Doped Silica Fibers
University of Bern(伯尔尼大学);University of Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学)
研究利用掺铈硅酸盐纤维开发外部纤维监测器,用于监测医疗回旋加速器束流,评估其在不同应用场景下的性能和贡献。
2026-01-26 physics.acc-ph physics.ins-det
BPM Systems: A brief Introduction to Beam Position Monitoring
关于束流位置监测器(BPM)的介绍总结了CAS 2018上关于束流仪器的教程的基本部分。重点是信号检测和归一化,以及常用宽带拾取器的操作原理,即按钮和带状线BPM。还讨论了其他BPM类型,如分裂平面和腔BPM,以及低$β$光束的检测。最后,对BPM信号处理技术进行了说明。
2020-05-28 physics.acc-ph physics.ins-det
The ATLAS Tile Calorimeter Test Beam Monitoring Program
在2003年ATLAS瓦式热量计的测试梁会议期间,开发了一个监测程序,以简化正确运行条件的设置和数据质量的评估。该程序是使用ATLAS在线软件组提供的在线软件服务构建的。本说明的第一部分简要概述了这些服务,然后全面描述了瓦式热量计监控程序的架构和功能。性能和未来升级将在本说明的最后部分讨论。
2004-05-29 cs.PF cs.SE physics.ins-det
A non-invasive ultra-thin luminophore foil detector system for secondary beam monitoring
高强度次级束在当今的粒子物理和材料科学研究中起着至关重要的作用,并且需要合适的检测技术来调整束流特性以最佳地匹配实验条件。为此,我们已经开发了一种非侵入性的,超薄,碘化铯(铊)发光体箔探测器系统,基于CCD成像。我们已经用它来量化的强度前沿表面μ子束用于下一代带电轻子味违反(cLFV)的搜索实验在保罗谢勒研究所(PSI)的光束特性,并评估未来的高强度μ子束(HiMB项目),目前正在研究在PSI的可能用途。概述了这种箔的生产和固有特性,以及它们在高强度束环境中的应用。
2019-05-28 physics.ins-det
Thin silicon strip detectors for beam monitoring in Micro-beam Radiation Therapy
微束放射治疗(MRT)是一种新兴的癌症治疗方法,目前正在法国格勒诺布尔的欧洲同步辐射设施(ESRF)开发。该技术使用高度准直和分割的X射线束阵列,具有极高的剂量率和非常小的发散度,以受益于剂量体积效应,从而保护健康组织。在任何光束异常和系统故障的情况下,必须安装特殊的安全措施,例如需要连续监测光束强度分布的紧急安全快门。在3DMiMic项目中,开发了一种新型硅条探测器,可以解决MRT的特殊功能,例如极高的空间分辨率和剂量率,作为安全快门系统的一部分。第一个原型已经成功制造,并进行了旨在证明其适用于这种独特应用的实验。设计,制造和实验结果,以及任何确定的不足之处,为未来的优化报告和讨论在本文中。
2015-09-29 physics.ins-det
Characterization of a beam-tagging hodoscope for hadrontherapy monitoring
用65 MeV质子和95 MeV/u $^{12}$ C束流,研究了一种束流标记描迹器原型,该原型由排列在两个垂直平面上的1 mm正方形$^2$纤维制成,并与多阳极光电倍增管耦合。该探测器成功地提供了质子束的二维图像,探测效率大于98%,两个光纤平面之间具有逻辑或条件。对于高达$\sim1$ MHz的光束强度,两个平面之间重合的检测效率接近75%。此外,定时分辨率约为1.8 ns FWHM。总的来说,性能表明,这种技术是可行的强子治疗过程中的束流监测。
2021-01-06 physics.ins-det physics.med-ph
Intelligent Low-level RF System by Non-destructive Beam Monitoring Device for Cyclotrons
用于医疗诊断和治疗的10MeV PET回旋加速器项目于2012年在Amirkabir技术大学启动。回旋加速器的低电平射频系统主要用于稳定加速电压和控制腔体谐振频率。本文利用束流监测装置和窄带可调谐带通滤波器,设计了适用于大多数AVF回旋加速器的智能低电平射频电路。在本设计中,对于射频相位的检测不需要通过单片机进行信号处理
2015-04-21 physics.acc-ph physics.ins-det
Diamond thin Film Detectors for Beam Monitoring Devices
钻石提供辐射硬传感器,可直接用于初级光束。在这里,我们报告使用多晶CVD金刚石带传感器作为重离子束的束流监测器,每束流中铅离子高达2.10^9。条带允许将横向射束轮廓确定为条带的节距的一部分,而定时信息产生具有几mm量级的分辨率的纵向聚束长度。
2007-06-20 physics.ins-det physics.plasm-ph
Characterization and performances of a monitoring ionization chamber dedicated to IBA-universal irradiation head for Pencil Beam Scanning
每个放射治疗中心都必须配备实时射束监测设备。2008年,来自粒子物理实验室(LPC Caen)的医疗应用小组与IBA(离子束应用)公司合作开发了一个电离室。这种被称为IC 2/3的监测装置被开发用于IBAs通用辐照头,用于双光束扫描(PBS)。本文介绍的目的是表征质子治疗中使用的能量和ux范围内的IC 2/3监测器。该设备已与IBAs回旋加速器进行了测试,提供质子束从70至230兆电子伏。该射束监测设备已经过验证,目前安装在Westdeutsches Protonentherapiezentrum Essen质子治疗中心(WPE,德国)。在空间分辨率和剂量测量方面获得的结果至少等于PBS目的所需的初始质量标准。探测器测量剂量的相对精度优于1%,在0.5 Gy/min至8 Gy/min的范围内,而空间分辨率高于250 m。该技术已获得专利,并向IBA交付了五个IC 2/3腔室。如今,IBA生产的IC 2/3射束监测装置是其Proteus 235产品的一部分
2013-09-12 nucl-ex physics.ins-det physics.med-ph
A compact fibre-coupled active beamstop for fast time-resolved monitoring of synchrotron X-ray beams
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马普物质结构与动力学研究所);European Molecular Biology Laboratory (EMBL)(欧洲分子生物学实验室)
本研究开发了一种紧凑型光纤耦合有源光束阻挡器,用于同步辐射衍射中直接X射线束的拦截与快速时间分辨监测,实现了束团信号检测和定时同步。
2026-09-21 physics.acc-ph physics.ins-det
GaN Schottky diodes for proton beam monitoring
我们已经证明,GAN肖特基二极管可用于高能(64.8 MeV)质子探测。这种质子束用于肿瘤治疗,需要精确且耐辐射的检测器。肖特基二极管已经被测量为对质子高度敏感,具有与束强度的线性响应,并且对于应用来说足够快。在二极管中发现了一些光电导增益,从而在响应率和响应时间之间实现了良好的折衷。GAN二极管在质子探测中的成像能力也得到了证明。
2018-10-19 physics.app-ph physics.ins-det
From nuclear physics to applications: detectors for beam handling, medical diagnostics and radioactive waste monitoring
核物理实验对探测系统的要求越来越高。在过去的几年中,相关的技术发展在探测器材料、传感器、电子学、计算和数据传输的性能和紧凑性方面有了许多改进。鉴于这些成就,以前主要由于尺寸和成本而被禁止的一些应用已经变得可行。本文讨论了核探测技术的一些应用,从粒子束诊断的邻近领域开始,到医学诊断,最后到放射性废物处理。新的辐射传感器显示和解释,在DMNR项目中开发的放射性废物在线监测,合并到MICADO欧洲原子能共同体项目。
2021-01-25 physics.ins-det physics.med-ph
Development of readout electronics a novel beam monitoring system for ion research facility accelerator
本文介绍了一种用于离子研究装置加速器的新型束流监测系统的读出电子学。读出电子设备分为前端卡(FEC)和读出控制单元(RCU)。FEC使用Topmetal II minus处理撞击粒子的能量并将其转换为电压信号。RCU的主要功能是对FEC的模拟输出信号进行解调,并对原始数据进行格式化。另一方面,RCU还处理来自主机的控制命令,并根据映射分发命令。读出电子器件已在实验室中进行了表征和校准,并已与探测器一起安装。读出电子学的实现和测试进行了讨论。
2020-02-13 nucl-ex physics.ins-det
Performance of BeBe, a proposed dedicated beam-beam monitoring detector for the MPD-NICA experiment at JINR
多用途探测器(MPD)是一个实验阵列,目前正在建设中,旨在研究碰撞过程中产生的核物质,这些物质将由JINR的基于核子的离子对撞机设施(NICA)提供。MPD-NICA实验包括一个典型的粒子探测器阵列,用于研究LHC和RHIC的重离子碰撞。为了增加NICA操作的第2阶段的MPD的触发能力,提出了由两个80个塑料闪烁体单元的阵列构成的探测器,每个闪烁体单元对称地位于MPD的相互作用点的相对侧(BeBe)。基于蒙特卡罗模拟,讨论了BeBe探测器在NICA中触发任务和确定事件平面反应和碰撞中心性的潜在物理性能。此外,实验室测量估计的时间分辨率的个人BeBe细胞原型。它示出的时间分辨率在0.65和1.48 ns之间可以达到取决于用于收集闪烁光子的光电传感器的数量。BeBe探测器将是FFD和FHCAL前向探测器的补充。
2022-08-25 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Secondary electron yield from aluminium-coated foils for muon tagging and beam monitoring up to 60 MeV/c
PSI Center for Neutron and Muon Sciences CNM(瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心)
研究低于60 MeV/c动量范围基于箔的μ子标记可行性,聚焦2.5 MeV/c至20 MeV/c低动量范围。用连续负μ子束研究铝涂层箔二次电子发射,提取效率和产额并与质子数据对比,证明μ子束轮廓重建原理。
2026-07-07 physics.ins-det
Silicon detectors for the n-TOF neutron beams monitoring
2014年,第二个实验区EAR 2在CERN的n-TOF中子束设施完成。由于中子是通过溅射产生的,通过高强度的20 GeV脉冲质子束撞击厚靶,产生的中子束覆盖了巨大的能量范围,从热到几个GeV。在本文中,我们描述了两个束诊断设备,设计和建造在INFN-LNS,都利用硅探测器加上中子转换箔含有6Li。第一个是基于四个硅垫,并允许监测中子束通量作为中子能量的函数。第二个,基于位置敏感的硅探测器,是为了重建的束轮廓,再次作为中子能量的函数。已经探索了几种电子设置,以克服与伽马闪光有关的问题,即在每个中子束开始时存在的巨大脉冲,这可能会使探测器在一段时间内失明。这两种器械已在INFN-LNS中使用放射源进行了表征,然后在n-TOF中进行了测试。它们被证明能够维持的宽能量和强度范围使它们非常有吸引力,适合用于EAR 1和EAR 2 n-TOF实验区域,在那里它们立即投入使用。
2015-06-07 physics.ins-det
A beam-beam monitoring detector for the MPD experiment at NICA
多用途探测器(MPD)将安装在联合核研究所(JINR)的核加速器离子对撞机设施(NICA)。它的主要目标是研究在重离子碰撞中产生的强相互作用物质的相图。这些研究在提供对重离子碰撞物理学的深入了解的同时,也有助于提高我们对早期宇宙演化和中子星形成的理解。为了扩展MPD触发能力,我们建议包括高粒度波束-波束监测检测器(BE-BE)以提供具有30 ps的预期时间分辨率的0级触发信号。这种新的探测器将改善MPD实验对反应平面的确定,MPD实验是流动研究的关键测量,为反应的早期阶段提供物理学见解。在这项工作中,我们使用模拟的金+金碰撞在NICA的能量,以显示这样的探测器的潜力,以确定事件平面分辨率,提供进一步的冗余,最初考虑用于此目的的探测器,即,快进探测器(FFD)和强子量热计(HCAL)。我们还显示了我们的结果,在欧洲核子研究中心PS复杂的T10束线进行的两个原型细胞的时间分辨率研究。
2019-12-04 hep-ex nucl-ex nucl-th
Medipix3 for dosimetry and real-time beam monitoring: first tests at a 60 MeV proton therapy facility
带电粒子治疗(CPT)是一种先进的放射治疗方式,在技术和输送方法的最新发展的推动下,在全球范围内迅速发展。为了确保安全和高质量的治疗,各种仪器用于一系列不同的测量,例如质量保证,监测和剂量测定目的。随着新的和增强的交付技术的出现,需要具有改进能力的系统来超越传统工具的现有性能限制。Medipix 3是一种混合像素探测器,能够以毫秒级时间分辨率对单个质子进行计数,临床通量接近即时读数和计数率线性。该系统先前已被证明可用于医疗和其他应用,显示出广泛的通用性和粒子治疗的潜力。在这项工作中,我们提出了测量的Medipix 3探测器在60 MeV的眼质子治疗光束线在Clatterbridge癌症中心,英国。在治疗线的多个位置处评估射束电流和横向射束轮廓,并与EBT 3 Gafchromic胶片进行比较。使用Medipix 3在整个可用射束强度范围内(高达$3.12 \times 10^{10}$质子/s)测量记录的计数率线性和射束结构的时间分析。我们探讨Medipix 3提供非参考测量的能力及其作为CPT剂量测定和射束监测工具的适用性。这是首次在临床高质子通量环境中测试Medipix 3探测器技术的性能。
2021-09-16 physics.ins-det physics.med-ph
Devices for high precision x-ray beam intensity monitoring on BSRF
同步辐射具有高亮度、高偏振度、高准直度、低发射度和能量可调谐范围宽等特点,已被用作计量学中的标准源(1,2)。十年来,在北京同步辐射装置(BSRF)上对4B7 A进行了大量的定标工作(3,4)。对于校准过程,高精度的在线监测器是必不可少的。为了使测量不确定度控制在0.1%以内,我们研究了不同尺寸的平行稀有气体离子室,并采用不同的收集方法来监测束线的X射线强度。比较了两种离子室信号采集方法:静电计直接读取电流和信号放大采集计数。
2015-12-31 nucl-ex physics.ins-det
A simulation study to distinguish prompt photon from $π^0$ and beam halo in a granular calorimeter using deep networks
Saha Institute of Nuclear Physics, HBNI(HBNI萨哈核物理研究所);Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(加尔各答印度科学教育与研究学院);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
在强子对撞机环境中,识别出硬部分子散射过程中的瞬发光子,并剔除来自强子喷流或束流相关源的非瞬发光子,是研究末态光子过程的第一步。强子喷注中产生的$π_0$衰变产生的光子和束晕μ子在灾变韧致辐射中产生的光子是非瞬发光子的两个主要来源。在本文中,深度学习方法的潜力,用于分离提示光子从束晕和$π^0$的对撞机探测器的电磁量能器中的束晕和$π^0$的研究,使用CMS探测器的近似描述。结果表明,仅利用量热信息作为图像,利用卷积神经网络,可以将束晕(和$π^{0}$)与光子分离,背景抑制率为99.96%(97.7%),信号效率为99.00%(90.0%),这比传统的使用变量要好得多。
2018-12-22 cs.LG hep-ex physics.ins-det
Development of a High-Resolution, High-Dynamic-Range Charge Detector for Ion Beam Monitoring
本文介绍了一种高分辨率、宽动态范围电荷探测器,用于高能离子束监测,原型经CERN测试,可测原子序数1-80,支持准实时分析,适用于在线应用。
2024-12-18 astro-ph.IM physics.ins-det
A 200 dB Dynamic Range Radiation-Hard Delta-Sigma Current Digitizer for Beam Loss Monitoring
CERN(欧洲核子研究组织);University of Geneva, Department of nuclear and particle physics DPNC(日内瓦大学核与粒子物理系)
本文提出了一种200 dB动态范围的抗辐射delta-sigma电流数字转换器,用于高能物理中的束流损失监测,具备高分辨率和快速响应能力。
2026-03-04 cs.SY eess.SY hep-ex
The Heavy Photon Search beamline and its performance
重光子搜索(Heavy Photon Search,HPS)是一项在托马斯·杰斐逊国家加速器设施(Thomas Jefferson National Accelerator Facility,JLab)的固定目标电产生中搜索隐藏扇区光子(也称为重光子或暗光子)的实验。HPS实验使用一个紧凑的、大接受度的前向光谱仪,包括一个用于跟踪和顶点的硅微带探测器(SVT)和一个用于能量测量和快速触发的PbWO $_4$电磁量热计,采用凸点搜索和分离顶点策略搜索重光子的e $^+$ e $^-$衰变。为了实现大的接受度和良好的顶点分辨率,第一层硅探测器放置在目标下游仅10 cm处,传感器边缘在光束上方和下方仅500 $μ$ m。将SVT如此靠近射束放置对射束轮廓和射束位置稳定性提出了严格的要求。作为批准的工程运行的一部分,HPS分别在2015年和2016年以1.05 GeV和2.3 GeV的束流能量采集数据。本文介绍了光束线及其在数据采集过程中的性能。
2016-12-22 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The optimization, design and performance of the FBCM23 ASIC for the upgraded CMS beam monitoring system
本文介绍面向 CMS FBCM 系统 Phase-II 升级的 FBCM23 ASIC,阐述其六通道跨阻前端、放大与甄别链路、CR-RC³ 成形、65 nm CMOS 实现及初步性能。
2024-01-26 eess.SP physics.ins-det
A Beam Monitor for Ion Beam Therapy based on HV-CMOS Pixel Detectors
本文评估了高压CMOS像素探测器作为离子束治疗束流监测器的可行性,旨在克服多丝室响应慢及MRI引导治疗中的磁场和振动挑战,并提出了大规模组装与读出系统的概念。
2022-11-11 physics.ins-det physics.med-ph
Multitube monitors: a new-generation of neutron beam monitors
随着许多中子科学仪器的更新和新中子设施的调试,对具有减少的束扰动和更高计数率能力的改进的中子束监测系统的需求不断增加。裂变室是最常用的束流监测器;然而,它们在某些仪器上的使用可能会受到235 U中子捕获过程中发射的快中子和裂变室材料中散射的中子产生的背景的影响。另一方面,多管探测器提供了一个很好的选择,光束扰动最小。本文的目的是报告和分析的结果进行测量与几个多管用于束流监测。我们表明,多管束流监测器的透明度为97.6 +/-0.4%,它们的探测效率是均匀的,与平均值的偏差<0.7%。由于堆积效应,在550 kHz的速率下测量到计数率降低10%。除了中子束强度监测,多管还可以配置为一维或二维定位。我们提出了这些额外的功能的初步结果。
2022-05-19 physics.ins-det
A conception of the photon collider beam dump
光子对撞机上的光子束非常窄,强大,不能偏转。对于类TESLA对撞机的束流收集器,我们建议在水吸收器前采用一个长的气体(Ar)扰流片,这解决了过热和机械应力问题。估算了相互作用点的中子本底。
2004-11-30 physics.ins-det
The upgraded data acquisition system for beam loss monitoring at the Fermilab Tevatron and Main Injector
一个基于VME的数据采集系统的束流损失监测器已经开发出来,并在Tevatron和主注入加速器在费米实验室复杂的使用。当Tevatron在对撞机模式下运行时,对增强射束损失保护的需求是新设计的主要驱动力。在实施本系统之前,束流损失监测系统在对撞机操作期间被禁用,并且Tevatron磁体的保护依赖于失超保护系统。新的束流损失监测系统允许在对撞机的全部操作条件下设置适当的中止逻辑和阈值。该系统还在射束中止事件之前记录射束损失数据的历史以用于中止后分析。2006年秋季安装了主喷射器系统,2007年夏季安装了Tevatron系统。这两个系统都在2008年夏天全面运行。在本文中,我们报告的整体系统设计,提供了一个描述其正常运行,并显示了一些例子,其使用的主注入器和Tevatron。
2011-11-30 physics.acc-ph physics.ins-det
Longitudinal bunch monitoring at the Fermilab Tevatron and Main Injector synchrotrons
费米实验室加速粒子束流纵向特性的测量对于粒子物理实验中粒子束流的优化和控制以及积分亮度的最大化具有重要意义。Tevatron和主注入器同步加速器中的纵向测量基于对来自电阻壁电流监测器的信号的分析。本文介绍了由2 GHz带宽示波器与运行LabVIEW程序的计算机一起执行的信号处理,该程序计算纵向束参数。
2011-10-13 physics.acc-ph physics.ins-det
Development of a real-time beam profile monitor for GeV photons and its application in accelerator facilities
本研究为东北大学BM4光束线的GeV光子束研制了由塑料闪烁光纤和硅光电倍增管构成的新型上下游束流剖面监测仪,结合现有下游高速BPM构建实时监测系统,实现了数十MHz计数率下10μm的1秒测量精度,可为相关物理实验和加速器研究提供支撑。
2024-11-02 nucl-ex physics.ins-det
Experimental study of photon beam polarimeter based on nuclear e+e- pair production in an amorphous target
本文研究了在Yerevan同步加速器上,利用非相干e ~+e ~-对产生过程,对能量范围为0.9- 1.1GeV的相干韧致辐射(CB)光子束进行线偏振光偏振测量的实验方法。
2006-10-16 physics.ins-det
Hydrogenated amorphous silicon detectors for particle detection, beam flux monitoring and dosimetry in high-dose radiation environment
氢化非晶硅(a-Si:H)具有显著的抗辐照性能,可以沉积在多种衬底上。自20世纪80年代中期以来,A-Si:H基粒子探测器已经被构建为平面p-i-n或肖特基二极管结构;这些探测器的厚度范围从1到50微米。然而,由于与高耗尽电压下的高漏电流相关的低S/N比和低电荷收集效率,使用平面结构的MIP检测一直存在问题。与平面结构相比,3D检测器架构的使用可以有益于减小电极间距离和增加检测器厚度以产生更大电荷的可能性。这种探测器可以用于未来的强子对撞机,因为它具有抗辐射性,也可以用于X射线成像。此外,可以利用在柔性材料(如kapton)上沉积a-Si:H的可能性来构建柔性和薄的束流测量探测器和X射线剂量计。
2020-02-25 physics.ins-det
Some Theoretical Estimations of Spatial Distribution of Compton Backscattered Laser Photons Beam
计算了激光与高能电子束康普顿后向散射产生的标记光子束的强度、线偏振度和线偏振方向的空间分布。考虑了电子束的角色散和空间扩展效应。以LEGS装置为例进行了计算。
2003-08-08 physics.acc-ph physics.ins-det
GeV Photon Beams for Nuclear/Particle Physics
激光后向康普顿散射产生GeV光子束作为核物理和粒子物理实验的一种工具,一直发挥着重要的作用。其生产技术现已在电子储存环上建立,这在世界范围内正在增加。典型的光子强度已达到$\sim$ 10 $^6$ sec $^{-1}$。本文主要介绍了SPring-8的LEPS束线装置及其实验应用,旨在总结GeV光子束的产生。最后,讨论了未来可能的升级与激光注入的新发展。
2012-01-19 nucl-ex physics.ins-det
A fast plastic scintillator for low intensity proton beam monitoring
本文开发了一种基于EJ-204快速有机闪烁体和SiPM条的探测器,用于低强度质子束监测,在63 MeV下实现了120 ps FWHM的时间分辨率和约2 mm rms的空间分辨率,并支持精确测量质子能量。
2024-11-12 physics.ins-det physics.med-ph