Improvement and Characterisation of the ArCLight Large-Area Dielectric Light Detector for Liquid-Argon Time Projection Chambers
针对模块化液氩探测器难以外置高效光传感器的问题，本研究改进了可在电场内工作的ArCLight大面积WLS光探测器，对比了大表面TPB涂覆技术并介绍了量产质控方法。
2024-11-04 hep-ex physics.ins-det
Novel method for in-situ drift velocity measurement in large volume TPCs: the Geometry Reference Chamber of the NA61/SHINE experiment at CERN
本文提出一种用于大型体积TPC原位漂移速度监测的新方法，通过低成本多丝正比室（GRC）匹配TPC重建径迹，无需精确对齐即可实现千分之一精度的漂移速度监测。
2024-07-25 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A spark-resistant bulk-micromegas chamber for high-rate applications
我们报告的设计和性能的火花电阻散装micromegas室。这种设计的原理适用于建造大面积的μ介子室，用于欧洲核子研究中心大型强子对撞机的探测器升级，用于超过10**34/cm 2/s的亮度或其他高速率应用。
2010-11-24 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers at High Background Rates and in Magnetic Fields
ATLAS μ子光谱仪使用漂移管室进行精确跟踪。本文利用欧洲核子研究中心γ辐照装置中的试验束流数据，研究了这些电离室在磁场和高辐射通量条件下的性能。的测量结果进行了比较，加菲尔德漂移室模拟程序提供的详细预测。
2016-04-06 hep-ex physics.ins-det
System Test of the ATLAS Muon Spectrometer in the H8 Beam at the CERN SPS
在过去的四年中，在CERN SPS的H8束线上对ATLAS μ子谱仪进行了广泛的系统测试。该光谱仪将使用加压的连续漂移管（MDT）室和阴极剥离室（CSC）进行精确跟踪，电阻板室（RPC）用于在筒中触发，薄间隙室（TGCs）用于在端盖区域触发。测试装置模拟了枪管的一个投影塔（六个MDT腔室和六个RPC）和一个端盖八分仪（六个MDT腔室，一个CSC和三个TGCs）。机筒和端盖支架还配备了光学对准系统，旨在将每个塔中的精密腔室相对定位到30-40微米。除了探测器的性能和校准方案，ATLAS μ子谱仪的许多其他系统方面已经过测试和验证，如机械探测器集成和安装，探测器控制系统，数据采集，高电平触发软件和离线事件重建。测量的μ子能量范围从20到300 GeV允许测量触发和跟踪性能的设置，在配置非常类似的最终光谱仪。采用一种束团间距为25 ns的特殊聚束μ子束，模拟LHC的聚束结构，研究了触发室的时间分辨率和聚束识别性能。ATLAS第一级触发链首次使用μ子触发信号运行。
2005-09-26 physics.ins-det
Performance Of A Liquid Argon Time Projection Chamber Exposed To The WANF Neutrino Beam
我们提出的结果的第一次曝光的液体氩TPC的多GeV中微子束。这些数据是在CERN西区中微子设施（WANF）的CHORUS和NOMAD实验之间的50升ICARUS样室中收集的。我们讨论了仪器性能的检测器和它的能力，以确定和重建低多重中微子相互作用。
2006-09-25 hep-ex physics.ins-det
Resistive Plate Chambers for Imaging Calorimetry - the DHCAL
DHCAL，数字强子量热计，是一种基于电阻板室（RPC）的原型量热计。该设计强调的成像能力的检测器，努力优化的应用程序的粒子流算法（PFAs）的强子射流能量在碰撞束环境中的重建量热计。腔室的读出被分割成1 x 1 cm 2的垫，每个以1位（单阈值）分辨率读出。具有大约50万个读出通道的原型在费米实验室和欧洲核子研究中心的测试束中进行了广泛的测试。本报告介绍了从试验梁收集的数据分析的初步结果。
2014-07-23 hep-ex physics.ins-det
Gas Electron Multipliers versus Multiwire Proportional Chambers
气体电子倍增技术在束流仪器中的应用越来越多，在欧洲核子研究中心，这些探测器最近已被改造用于我们几个设施的横向剖面测量。在欧洲核子研究中心的反质子减速器的实验区，低能气体电子倍增器在2012年成功地取代了所有的多线比例室，另一种探测器类型现在已经被开发用于SPS实验区的高能应用，总共有一百多个轮廓探测器被不同类型的GEM探测器取代。本文旨在描述GEM技术的历史演变，涵盖了许多不同的应用，但特别关注其取代多丝正比室进行标准横向轮廓测量的潜力。
2013-09-11 physics.ins-det
Initial Characterisation of a Prototype TMR Assembly for an Electron-Driven CANS at CERN's CLEAR Facility
CERN（欧洲核子研究组织）；DAES；Danish Technological Institute（丹麦技术研究所）
本文介绍了为验证紧凑型加速器中子源（CANS）中靶-慢化剂-反射体（TMR）组件设计而进行的原型测试，在CERN CLEAR设施上成功探测到慢化中子脉冲，但发现实验与模拟能谱存在显著差异，并讨论了原因及后续测量建议。
2026-05-24 physics.acc-ph physics.ins-det
Upgrade of the ALICE Time Projection Chamber for the LHC Run 3
大型强子对撞机（CERN）的实验之一ALICE正在进行第二次长时间关闭（LS 2）期间进行雄心勃勃的升级。这个项目的主要目标是访问罕见的事件和以前无法访问的物理观测。增加的Pb-Pb和pp碰撞率需要在LHC的下一个运行3中相应地更高的TPC操作率。到目前为止使用的操作门控MWPC读出不能以如此快的速率使用。因此，需要一种新的读出室，采用新技术，并且在动量和能量分辨率上没有任何妥协。作为解决方案，应用了气体电子倍增器（GEM）技术。这种新的读出室由内（IROC）和外（OROC）读出室组成，具有4级GEM级联，以减少后漂移离子空间电荷。这些四重堆叠已被证明提供足够的离子阻挡能力。这种结构还保持了固有能量分辨率，并将空间电荷失真保持在可容忍的水平。GEM在运行过程中无法修复，因此为了尽量减少不合适的箔片，开发了质量保证体系。这些洁净室测量研究孔尺寸均匀性、增益均匀性和电稳定性。由于连续读出，更高的读出速率是可能的。新的ASIC-SAMPA就是为此而开发的。在ROC组装之后，一些腔室在ALICE洞穴中进行了测试，并在CERN的GIF开始了对ROC主体的进一步测试。
2020-04-22 hep-ex physics.ins-det
Low Momentum Particle Detector for the NA61 Experiment at CERN
CERN SPS的NA 61实验是一个大接受度强子谱仪，旨在研究强子-强子、强子-核和核-核相互作用。本文讨论了低动量粒子探测器（LMPD）的结构和性能，LMPD是一个小型时间投影室单元，已于2012年添加到NA 61装置中。LMPD大大扩展了探测器的接受向后区域，周围的强子-核相互作用的目标。LMPD的特点是同时进行距离和电离测量，可以在0.1-0.25 GeV/c的质子动量范围内进行粒子识别和动量测量。直接证明了在此范围内Z=1粒子识别的可能性。
2014-06-11 hep-ex physics.ins-det
Precision Muon Tracking at Future Hadron Colliders with sMDT Chambers
小直径μ子漂移管（sMDT）室是高精度μ子跟踪的一种具有成本效益的技术。鉴于未来高能强子对撞机的预期速率，sMDT室的速率能力已在欧洲核子研究中心的伽马辐照设施进行了广泛的测试。结果表明，它满足大多数μ子探测器的验收要求。读出电子学的优化，以进一步提高检测器的速率能力进行了讨论。这种类型的腔室正在建设中，用于升级ATLAS探测器的μ子光谱仪，以获得高LHC亮度。设计和构造过程已经针对大规模生产进行了优化，同时提供了感测线位置优于10微米的精度和覆盖大面积所需的机械稳定性。
2015-11-30 hep-ex physics.ins-det
Test in a beam of large-area Micromegas chambers for sampling calorimetry
Micromegas在取样量热法中的应用对这种气体检测器的设计和性能提出了具体的限制。特别是，均匀和线性的响应，低噪声和稳定性对高电离密度沉积物是实现良好的能量分辨率的先决条件。提出了一种基于Micromegas的强子量能器，用于未来的直线对撞机实验，并建造了三个技术先进的1 $\times$ 1 m $^{2}$原型。他们的优点相对于上述标准进行了讨论的基础上进行的测量在欧洲核子研究中心SPS试验束设施。
2014-05-03 hep-ex physics.ins-det
A Cosmic Ray Measurement Facility for ATLAS Muon Chambers
在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的ATLAS实验的μ子光谱仪中，平行漂移管（MDT）室将构成绝大多数的精密探测器。为了调试和校准MDT室，慕尼黑大学正在运行一个宇宙射线测量设施。该设施的目标是测试室和室上的电子设备，映射的阳极线的位置在室内的精度所需的独立μ子动量测量在ATLAS，并获得经验的室和在线校准程序的操作。在ATLAS的μ子室安装开始之前，慕尼黑马克斯普朗克物理研究所建造的88个室必须进行调试和校准。在一天的数据采集周期内，可以在腔室平面内以8.3微米的精度和在垂直于该平面的方向上以27微米的精度测量各个导线位置。
2003-07-30 hep-ex physics.ins-det
Performance of Michigan sMDT Prototype Chambers for the HL-LHC ATLAS Muon Detector Upgrade
为ATLAS实验的μ子谱仪开发了一种新的小直径湍流漂移管（sMDT）室，以处理CERN高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）预期的更高碰撞率。本文介绍了在密歇根大学建造的两个原型sMDT室的跟踪分辨率和命中效率的测量。使用宇宙射线μ子的sMDT跟踪分辨率为103.7 $\pm8.1$ \textmu m测量的一个室和101.8 $\pm$ 7.8 \textmu m的其他相比，设计分辨率为106 \textmu m。进一步的跟踪分辨率提高到83.4 $\pm$ 7.8 \textmu m，获得了通过使用新的高增益读出电子，这将被添加到HL-LHC。发现两个腔室的平均跟踪效率为（98.5 $\pm$ 0.2）\%。详细介绍了用于确定探测器跟踪分辨率和效率的方法，包括重建sMDT数据和Geant 4模拟试验室。
2021-08-11 hep-ex physics.ins-det
Characterisation of the neutron beam in the n_TOF-EAR2 experimental area at CERN following the spallation target upgrade
本研究对CERN的n_TOF装置散裂靶升级后的EAR2中子束线进行特性表征，验证了FLUKA模拟的准确性，证实升级显著提升了中子通量与能量分辨率。
2025-10-29 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Performance and long-term aging studies on Eco-Friendly Resistive Plate Chamber detectors
该研究针对阻性板室探测器使用的温室气体问题，开发基于四氟丙烯和二氧化碳的环保混合气体，并通过高辐照实验和长期老化测试验证其性能，为LHC及未来应用提供低环境影响方案。
2025-10-07 hep-ex physics.ins-det
A Highly Selective First-Level Muon Trigger With MDT Chamber Data for ATLAS at HL-LHC
高度选择性的触发器是必不可少的物理方案的ATLAS实验在HL-LHC的瞬时光度将是大约一个数量级大于LHC的瞬时光度运行1。由于电阻板和薄间隙触发室的中等动量分辨率，第一级μ子触发率由低于标称触发阈值的低动量μ子主导。使用精密μ子漂移管室的数据进行触发决策，可以充分降低HL-LHC的高触发率。这需要实现快速MDT读出链和具有至多6微秒的延迟的快速MDT轨道重构算法。快速读出链的硬件演示器已在CERN伽马辐照设施的HL-LHC操作条件下成功测试。在快速触发处理器上实现了快速航迹重建算法。
2016-04-26 hep-ex physics.ins-det
Characterisation of a new RPC prototype using conventional gas mixture
针对 bakelite RPC 计数率能力受限的问题，本文提出一种新的亚麻籽油涂覆方法，并在常规气体混合物下验证其效率表现。
2022-06-09 hep-ex physics.ins-det
Building a large-area GEM-based readout chamber for the upgrade of the ALICE TPC
大型时间投影室（TPC）是欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）ALICE实验中跟踪和识别带电粒子的主要装置。在2019-2020年的第二次长时间关闭之后，LHC将以高达50 kHz的相互作用速率提供Pb束碰撞，这大约是TPC目前读出速率的100倍。为了充分利用LHC的潜力，TPC将根据气体电子倍增器（GEM）技术进行升级。ALICE TPC外读出室（OROC）的原型配备了12个大尺寸GEM箔作为放大级，以证明用新技术取代当前多丝比例室的可行性。总面积为$\sim$ 0.76 m $^2$，是迄今为止建造的最大的基于GEM的探测器。GEM OROC安装在试验场笼内，并使用放射源进行调试。
2016-06-13 hep-ex physics.ins-det
Performance of prototype GE1/1 chambers for the CMS muon spectrometer upgrade
大型强子对撞机（HL-LHC）的高亮度阶段将导致比LHC运行第一阶段测量的粒子背景高十倍。为了充分利用HL-LHC期间高要求的操作条件，紧凑型μ子螺线管（CMS）合作将使用气体电子倍增器（GEM）探测器技术。该技术将被集成到CMS的前向μ子光谱仪的最内部区域，作为称为GE 11的附加μ子站。这个辅助站的主要目的是帮助μ子重建和控制伪快度区$1.6 <|η|<2.2$中的1级μ子触发率。新站将包含被称为GE 11室的椭圆形GEM探测器。这些腔室的设计已经完成，并在2019年开始的长周期第二阶段（LS-2）期间进行安装。几个全尺寸的原型在CERN的各种测试束中成功地建造和运行。我们描述的性能测量，如增益，效率和时间分辨率的这些原型室，经过多年的研发，并总结了它们的行为在不同的气体成分作为施加电压的函数。
2020-06-07 hep-ex physics.ins-det
Characterisation of an RPC prototype with moderate resistivity plates using tetrafluoroethane ($C_2H_2F_4$)
针对未来高能物理实验需求，本文用中等电阻率市售胶木板制作 RPC 模块，并以纯四氟乙烷在雪崩模式下开展宇宙线测试，报告效率、噪声率与时间分辨率的测量方法及首批结果。
2020-05-04 hep-ex physics.ins-det
Resolution and Efficiency of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers at High Background Rates
在欧洲核子研究中心的伽马辐照设施中，在100 GeV μ子束和高达990 Hz/平方厘米的光子辐照率（相当于ATLAS预期的最高本底率的两倍）下，对ATLAS μ子谱仪的精密漂移管室的分辨率和效率进行了测试。硅条探测器望远镜被用作光束中的外部参考。读出电子设备的脉冲高度测量用于执行时间回转校正，这导致平均漂移管分辨率从104微米提高到82微米，而没有照射，并且在最大预期速率下从128微米提高到108微米。测量的漂移管效率与从读出电子器件的死区时间到最大期望速率的期望值一致。
2016-03-31 hep-ex physics.ins-det
Precision Muon Tracking Detectors for High-Energy Hadron Colliders
小直径μ子漂移管（sMDT）室与15毫米管直径是一个具有成本效益的技术，高精度μ子跟踪大面积在高本底率，预计在未来的高能强子对撞机，包括HL-LHC。该室的设计和施工程序已优化大规模生产，并提供传感线定位精度优于10？M. sMDT室的速率能力已在CERN伽马辐照设施进行了广泛测试。它超过了ATLAS μ子漂移管（MDT）室，这是在前所未有的高背景率的中子和伽马射线，由一个数量级，这是足够的几乎整个μ子探测器接受FCC-hh在最大亮度。sMDT的运行和建造经验来自正在进行或正在为LHC第1和第2阶段准备的ATLAS μ子谱仪升级。
2016-03-29 hep-ex physics.ins-det
Eco-friendly Resistive Plate Chambers for detectors in future HEP applications
针对欧盟禁用高全球变暖潜能气体的问题，RPC EcoGas@GIF++合作组织研究了不同布局探测器在环保型气体混合物下的性能，并报告了实验结果及老化测试计划。
2022-12-19 hep-ex physics.ins-det
The OBDT-theta board: time digitization for the theta view of Drift Tubes chambers
本文介绍了用于 CMS DT Muon 探测器 theta 视图时间数字化的新型 OBDT-theta 板的设计与性能，其在 CERN 和 CMS 实验验证中表现出色。
2024-01-08 hep-ex physics.ins-det
Upgrading the Inner Tracking System and the Time Projection Chamber of ALICE
欧洲核子研究中心的ALICE实验正在2019-2020年LHC的长周期2（LS 2）期间进行重大升级。关于中央枪管的关键要素是安装新的内部跟踪系统（ITS）和升级大型时间投影室（TPC）。TPC目前正在升级一个新的读出系统，包括新的基于GEM的读出室和新的前端电子设备，使我们能够在连续模式下操作它。基于CMOS单片有源像素传感器的新型ITS将显著提高碰撞参量分辨率和跟踪效率，特别是对于低横向动量的颗粒，以及读出速率能力。在下文中，将概述升级及其组装和调试状态。此外，还将对预计在2025-2026年LHC第三次长时间关闭的ITS升级计划进行展望。对于这次升级，最里面的三层可以用圆柱形探测器层代替，由弯曲的晶圆级CMOS传感器制成，以进一步降低材料预算并提高指向分辨率。
2020-02-02 hep-ex physics.ins-det
Test Beam Results Using an RPC Semi-Digital HCAL
本文报道了为未来国际直线对撞机（ILC）研制的玻璃电阻板室（GRPC）半数字式强子量能器，并在欧洲核子研究中心（CERN）的PS束流中对小型和1 m ~ 2两种GRPC进行了实验。检测器性能在这里提出的效率，垫的多样性，均匀性和稳定性的时间。
2010-08-21 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
Carbon coating of the SPS dipole chambers
电子倍增（EM）现象是限制在加速器中实现高亮度的正电荷粒子和限制RF设备的性能的因素。在欧洲核子研究中心，超级质子同步加速器（SPS）必须升级，以便为大型强子对撞机（LHC）提供25 ns的束团间隔光束。在这样小的聚束间距下，EM可能限制SPS的性能，并因此限制LHC的性能。为了缓解这种现象，CERN正在开发一种具有低次级电子产率（SEY）的碳薄膜涂层，以涂覆SPS偶极子束管的内壁。本文介绍了涂层技术的进展、碳涂层的性能以及大规模生产的策略。
2013-08-06 physics.acc-ph physics.ins-det
A High Pressure Time Projection Chamber with Optical Readout
质子-核散射测量和高分辨率中微子-核相互作用成像是未来实验中降低中微子振荡系统不确定性的关键。一个高压时间投影室（HPTPC）原型已经在伦敦皇家霍洛威大学和欧洲核子研究中心建成并投入使用，作为HPTPC发展的第一步，该HPTPC能够进行这些测量，作为未来长基线中微子振荡实验（如深地下中微子实验）的一部分。在本文中，我们描述的设计和操作的原型HPTPC与氩基气体混合物。我们报告成功的混合充电和光学读出，使用四个CCD相机，从Am-241源的信号。
2021-06-02 hep-ex physics.ins-det
Photon detection system for ProtoDUNE dual phase
深地下中微子实验（DUNE）是一个40千吨的地下液氩时间投影室（LAr TPC）探测器，用于长基线中微子振荡研究以及中微子天体物理学和核子衰变研究。嵌入LAr TPC的光子探测器系统为非射束事件增加了精确的计时能力。ProtoDUNE双相探测器将由一个6x6x6 m3的液态氩时间投影室组成，该室位于CERN，光读出将由来自Hamamatsu的8英寸低温光电倍增管形成。描述了36光电倍增管的特性、底座设计和光校准系统。此外，从3 × 1 × 1米3 LAr双相位探测器在欧洲核子研究中心的初步结果。
2017-12-05 physics.ins-det
Construction of Precision sMDT Detector for ATLAS Muon Spectrometer Upgrade
本文介绍了密歇根大学的小直径监测漂移管探测器的建设，作为欧洲核子研究中心的高亮度大型强子对撞机的ATLAS μ子谱仪升级的贡献。在密歇根州建造的前30个室的测量表明，漂移管线的位置精度满足20微米的规格。用于对准的平台和磁场传感器的位置都在所需的精度范围内很好地安装。宇宙线测试测量表明，单线跟踪分辨率为100 ± 7微米，平均探测效率高于99%。详细描述了腔室生产的基础设施、工具、技术和程序。报告了前30个建造的室的室质量控制测试的结果。
2022-11-01 hep-ex physics.ins-det
High-resolution tracking in a GEM-Emulsion detector
SHiP（Search for Hidden Particles）是欧洲核子研究中心（CERN）提出的一项束流收集实验，旨在观察与普通物质非常弱耦合的长寿命粒子，这些粒子主要产生于粲强子的衰变。SHiP的束流收集设施也是所有三种中微子的丰富工厂，因此在SHiP设备中预见了专用的中微子探测器。中微子探测器利用乳胶云室技术，采用模块化结构，交替使用目标单元的墙壁和电子探测器的平面，为事件提供时间戳。GEM探测器是这项任务的可能选择之一。本文报道了一种新型混合室在CERN的首次μ子束曝光的结果，这种混合室是由GEM室和乳胶探测器耦合而成的。由于乳胶检测器的测微精度，在有和没有磁场的两种配置中评估了GEM室的位置分辨率作为颗粒倾斜度的函数
2017-08-10 physics.ins-det
Position resolution and efficiency measurements with large scale Thin Gap Chambers for the super LHC
介绍了在sLHC条件下，薄隙室（TGC）探测器的新发展，以提供快速触发和高精度μ子跟踪。修改后的探测器被示出站在高的总辐照剂量相当于6库仑/厘米的线，而没有显示出任何恶化，在其性能。两个大的（1.2 × 0.8 m^2）原型包含四个间隙，每个间隙提供垫，带和线读出，总厚度为50毫米，已经建成。在CERN的100 GeV/c μ子试验束中测量了它们的局部空间分辨率。在垂直入射角下，单间隙位置分辨率优于60微米。对于20度的入射角，实现了小于100微米的分辨率。TGC原型也在10^5 Hz/cm^2的5.5-6.5 MeV中子通量下进行了测试，显示出对宇宙μ子的高探测效率。
2010-06-02 hep-ex physics.ins-det
Discharge and stability studies for the new readout chambers of the upgraded ALICE TPC
欧洲核子研究中心（CERN）LHC的大型离子对撞机实验（ALICE）时间投影室（TPC）目前装备有多丝正比室（MWPC）。门控栅格防止在气体放大期间产生的离子移动到漂移体积中。电子的最大漂移时间连同选通栅极的关闭时间允许约3 kHz的最大读出速率。在长周期2（从2021年开始）之后，LHC将以50 kHz的预期相互作用速率提供铅-铅碰撞。为了以这种速度获取数据，TPC将升级为新的读出室，允许连续读出并保留当前MWPC的能量和动量分辨率。如果适当调整施加到气体电子倍增器（GEM）的电压，则具有四个气体电子倍增器（GEM）的堆叠的腔室满足所有性能要求。为了确保这些腔室在LHC运行时稳定，进行了放电行为的研究。我们报告的研究与小型原型配备了一个或两个创业板。放电是通过GEM两端的高电压和高度电离的颗粒的组合自愿诱导的。在这些研究中，观察到“二次放电”现象。这些仅发生在初始放电之后，当GEM上方或下方的电场足够高时。初始和二次放电之间的时间范围从几十微秒到小于1微秒，随着电场的增加而减小。在GEM底侧的高压电源路径中使用去耦电阻器可将这些放电的发生转移到更高的电场。
2017-05-19 hep-ex physics.ins-det
Study of the d$E$/d$x$ resolution of a GEM Readout Chamber prototype for the upgrade of the ALICE TPC
ALICE合作计划对其中心桶探测器进行重大升级，以便能够应对2020年以后LHC亮度的增加。对于TPC，这意味着用基于GEM（气体电子倍增器）的读出室替代当前使用的门控MWPC（多线比例室）。为了证明，目前的粒子识别能力，通过测量比能量损失的升级后保留，ALICE IROC（内读出室）的原型已在欧洲核子研究中心PS的测试束活动进行了评估。原型的d $E$ /d $x$分辨率已被证明与当前MWPC完全兼容。
2017-07-18 nucl-ex physics.ins-det
GEM Foil Quality Assurance For The ALICE TPC Upgrade
欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的ALICE（大型离子对撞机实验）实验致力于重离子物理学，以探索强相互作用物质的结构。ALICE的时间投影室（TPC）是位于实验中心区域的跟踪探测器。它提供了出色的跟踪能力以及粒子识别。在第二次长时间关闭（LS2）之后，LHC将以更高的亮度运行。为了能够将数据采集速率提高100倍，ALICE TPC实验必须替换基于多丝比例室（MWPC）的读出室。MWPC与将速率限制为O（kHz）的门控网格一起操作。新的读出室（ROC）设计基于气体电子倍增器（GEM）技术，以连续模式运行。目前的GEM生产计划预计将生产800多种不同类型的GEM箔。为了满足GEM TPC读出器的性能要求，需要采取全面的质量保证（QA）措施。QA计划，由ALICE合作开发，将详细介绍。
2017-04-20 hep-ex physics.ins-det
Charge collection characterisation with the Transient Current Technique of the ams H35DEMO CMOS detector after proton irradiation
本文报告了使用瞬态电流技术测量ams AG生产的抗辐射高压CMOS像素传感器的电荷收集和耗尽深度的特性。在质子辐照前后，用两种不同的来源：CERN的24 GeV质子同步加速器和伯尔尼Inselspital的16.7 MeV回旋加速器测试了几种衬底的折射率。
2018-07-25 physics.ins-det
Performance of the new Readout Electronics for the ATLAS (s)MDT Chambers and Future Colliders at High Background Rates
具有15 mm管直径的小直径漂移管（sMDT）探测器已被证明是未来强子对撞机（如HL-LHC和FCC-hh）实验中精确μ子跟踪探测器的优秀候选者，这些实验需要前所未有的高背景速率能力。sMDT腔室目前正在安装在ATLAS μ子谱仪的内筒层中。sMDT漂移管在μ子检测效率和空间分辨率方面的速率能力受限于读出电子器件的性能。研制了一种用于HL-LHC和未来强子对撞机的新型MDT ASD（放大器-整形器-鉴别器）读出芯片，与旧芯片相比，它具有更快的峰值时间，减少了峰值阈值交叉时间抖动，从而提高了有和没有$γ$背景辐射的时间和空间分辨率。此外，将提出一种通过调整sMDT工作电压来补偿在高$γ$背景命中通量下由于空间电荷引起的气体增益下降的方法。仿真结果表明，在前端电子芯片中添加有源基线恢复电路，以抑制高计数率下的信号堆积效应，进一步导致效率和分辨率的显着提高。在CERN伽马辐照设施（GIF++）中使用sMDT测试箱进行了广泛的测试。室配备了新的读出芯片与改进的脉冲整形和离散读出电路与基线恢复功能进行了测试。
2021-12-09 hep-ex physics.ins-det
Characterisation of Medipix3 Silicon Detectors in a Charged-Particle Beam
Medipix3 ASIC主要设计用于X射线成像应用，但也可用于带电粒子跟踪。在这项工作中，从欧洲核子研究中心SPS与辐照和非辐照传感器的光束测试的结果，并示出与模拟一致，证明了Medipix3 ASIC作为表征像素传感器的工具的适用性。
2016-01-12 physics.ins-det
Current and Future Liquid Argon Neutrino Experiments
液氩时间投影室（LArTPC）探测器技术为精确的中微子振荡测量、中微子截面测量和寻找稀有过程（如超新星中微子探测）提供了机会。这些会议回顾了当前和未来的LArTPC中微子实验。特别关注的是ICARUS，MicroBooNE，LAr 1，2-LArTPC在CERN SPS，LBNE，和100千吨在冲绳实验。
2013-04-08 hep-ex physics.ins-det
Another Detector for the International Linear Collider
本文介绍了为国际直线对撞机设计的另一种探测器，它是基于几种经过测试的仪器创新，以实现比已经很好的SLC和LEP探测器好2-10倍的探测器的必要实验目标，特别是：（1）基于CERN的RD 52/DREAM测量的双读出量热计系统，（2）一个基于弗拉斯卡蒂成功的klubricant室的簇计数漂移室，以及（3）第二个螺线管，用于返回不含铁的磁通量。高性能像素顶点室目前还没有定义。我们讨论粒子识别，动量和能量分辨率，和机器检测器接口，一起提供了一个非常高性能的$e^+e^-$物理探测器的可能性高达$\sqrt{s} = 1$ TeV。
2013-07-25 hep-ex physics.ins-det
ATLAS RPC Quality Assurance results at INFN Lecce
本文报告并讨论了在大型强子对撞机ATLAS实验中作为μ子触发室的电阻板室上进行的质量保证试验的主要结果。自2004年7月以来，约有270个RPC单元在INFN莱切站点得到认证，并交付给欧洲核研究组织，用于集成在ATLAS桶区的最后一个μ子站中。我们展示了关键的RPC特性，这些特性使这种探测器技术在恶劣的LHC环境中作为μ子触发室的性能合格。这些是暗电流，腔室效率，噪声率，气体体积层析成像，和气体泄漏。
2006-01-04 physics.ins-det
Characterisation of a Thin Fully Depleted SOI Pixel Sensor with High Momentum Charged Particles
本文介绍了一个薄的，完全耗尽的像素传感器的特性的结果，在SOI技术制造的高电阻率基板与高动量带电粒子。传感器被减薄到70 $μ$ m，并且在背板上注入薄的磷光体层接触。它的响应相比，厚传感器的相同设计的信号和噪声，检测效率和单点分辨率的基础上收集的数据与300 GeV π介子在欧洲核子研究中心SPS。我们观察到，收集的电荷和信噪比规模根据敏感体积的估计厚度和薄化芯片的效率和单点分辨率与厚传感器的测量结果相当。
2012-02-06 physics.ins-det
Construction techniques and performances of a full-size prototype Micromegas chamber for the ATLAS muon spectrometer upgrade
2015年10月至2016年4月期间，为升级LHC对撞机的ATLAS探测器建造了Micromegas精密跟踪室的全尺寸原型。本文详细介绍了在INFN的各个实验室中建造该室的单个模块以及在Frascati国家实验室（LNF）进行最终组装的过程。还提供了2016年6月CERN SPS/H8束线的室暴露结果。在建设中取得的性能和测试梁的结果进行比较的要求，这是由严酷的环境中所施加的LHC的数据采集预计在未来几年。
2018-09-11 hep-ex physics.ins-det
Studies on tetrafluoropropene-CO2 based gas mixtures for the Resistive Plate Chambers of the ALICE Muon IDentifier
由于其简单和相对低的成本，电阻板室是气体探测器，广泛用于高能和宇宙射线物理学中，当需要大的探测面积。然而，目前最好的气体混合物是基于正丁烷，正丁烷具有约1400的大的全球变暖潜能值（GWP）的不期望的特性，因此，正丁烷目前正从工业用途中逐步淘汰。作为可能的替代品，已考虑使用三聚丙烯（其全球升温潜能值接近1）。由于正丙烯比正乙烷的电负性更强，因此必须用具有较低附着系数的气体稀释，以保持工作电压接近10 kV。其中一个主要的候选者是二氧化碳。为了确定以丙烯酰胺-CO2为基础的混合物的可行性和性能，ALICE合作正在进行一项研发计划，该计划采用了72个胶木RPC（μ子识别器，MID）来识别μ子。不同比例的正丙烯和CO2，添加少量的异丁烷和六氟化硫，已经用50 × 50 cm 2的RPC原型进行了测试，该原型具有2 mm宽的气隙和2 mm厚的胶木电极。在专题介绍中，将介绍宇宙射线测试的结果，以及关于暴露于欧洲核子研究组织伽马辐照设施伽马射线通量的RPC所汲取电流的数据。
2021-12-16 hep-ex physics.ins-det
Linearity and rate capability measurements of RPC with semi-insulating crystalline electrodes operating in avalanche mode
电阻板室的固有速率能力和老化特性与电极材料和前端电子学阈值密切相关。低噪声前置放大器的开发使我们将高压层压板（酚醛树脂）的固有速率能力提高到$\sim10\;kHz/cm^2$，然而有效速率受到电极老化的显著限制。为了进一步提高有效倍率性能，研究了新材料。具有晶体半绝缘砷化镓电极的电阻板室已经在束测试设备（BFT）（意大利弗拉斯卡蒂的INFN国家实验室）用高能电子束表征。在雪崩模式下操作检测器，测量电阻板室对多个聚束电子的响应。在GIF++设施（SPS的EHN 1，CERN）的均匀高能γ辐射场中操作探测器也测量了固有速率能力。
2020-05-30 hep-ex physics.ins-det
Studies on environment-friendly gas mixtures for the Resistive Plate Chambers of the ALICE Muon Identifier
由于其简单和相对较低的成本，电阻板室是气体探测器，广泛用于高能和宇宙射线物理，当需要大的检测区域。然而，目前最好的气体混合物是基于正丁烷，正丁烷具有约1400的大全球变暖潜能值（GWP）的不期望的特性，并且正因为如此，正丁烷目前正从工业用途中逐步淘汰。四氟丙烯（其全球升温潜能值接近1）被认为是可能的替代品。由于正丙烯比正乙烷的电负性更强，因此必须用具有较低附着系数的气体稀释，以保持工作电压接近10 kV。其中一个主要的候选者是二氧化碳。为了确定基于丙烯酰胺-CO2的混合物的可行性和性能，正在ALICE合作范围内开展一项研发计划，采用72个胶木RPC（μ子识别器，MID）阵列来识别μ子。不同比例的正丙烯和CO2，并添加少量的异丁烷和六氟化硫，已被测试与50 × 50厘米2 RPC原型与2毫米宽的气隙和2毫米厚的胶木电极。在这篇文章中，将介绍宇宙射线测试的结果，以及关于暴露于欧洲核子研究中心伽马辐照设施（GIF）伽马射线通量的RPC电流的数据。
2022-02-28 hep-ex physics.ins-det
SiPM array of Xenoscope, a full-scale DARWIN vertical demonstrator
DARWIN项目旨在建造和运行下一代暗物质和中微子物理观测站，其特点是一个时间投影室，拟议的活动目标是40吨液态氙。作为测试未来探测器基本组件的研发设施，Xenoscope是一个全尺寸垂直演示器，装有约400公斤液体氙，电子漂移长度可达2.6米，由苏黎世大学建造。它的主要目的是证明电子漂移在液体氙前所未有的距离-首先在一个纯度监视器设置与电荷读出，其次是一个双相时间投影室。在第二阶段，将Hamamatsu生产的48个VUV 4 MMPC（型号S13371- 6050 CQ-02）阵列（具有12通道读数）放置在液体氙柱上方，并作为来自时间投影室中提取电子的次级比例闪烁信号的光读数。本文介绍了Xenoscope的硅光电倍增器阵列的设计与研制，内容包括结构设计、电子学设计、传感器低温特性分析和信号模拟。
2023-03-27 hep-ex physics.ins-det
The ALICE TPC: Optimization of the Performance in Run 2 and Developments for the Future
时间投影室是ALICE实验的主要跟踪和粒子识别探测器。CERN LHC在运行2（2015-2018）中提供的高亮度在探测器性能和效率方面提出了新的挑战。对硬件组件和校准软件进行了优化和进一步开发，以应对这些挑战并最大限度地提高数据质量。此外，在特定读出室的边缘处已经观察到电离电子的漂移路径的意外大的局部失真。这些失真是由源自读出室的离子引起的，导致TPC的漂移体积中的局部空间电荷累积。一个新的校准程序已被开发，以纠正空间电荷失真。已经进行了广泛的研究，以了解空间电荷的起源，以及找到一种方法来有效地减轻影响。对于2021年开始的运行3，升级后的TPC的新读出室将基于气体电子倍增器。这意味着一个内在的离子回流，导致大部分的TPC漂移量在最高亮度的大空间电荷失真。空间电荷效应的模拟和校准是新探测器软件框架的重要组成部分。
2019-09-09 hep-ex physics.ins-det
Aging Study on Resistive Plate Chambers of the CMS Muon Detector for HL-LHC
在高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）计划中，在未来几年内，瞬时亮度将增加到5 $\times$ 10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，这意味着比名义上的LHC高出五倍。在此期间，目前的CMS电阻板室（RPC）系统将受到高于探测器设计的背景率的影响，这可能会影响探测器的性能并引起老化效应。为了研究目前的RPC系统是否能够在HL-LHC运行期间维持硬本底条件，CERN伽马辐照设施正在进行一项专门的寿命测试，其中一些备用RPC长期暴露于高伽马辐射以模拟HL-LHC运行条件。在寿命测试期间，主要检测器参数作为积分电荷的函数被连续监测。在HL-LHC收集到足够数量的预期综合电荷后，将介绍研究的初步结果。
2020-08-06 physics.ins-det
SHiP: a new facility with a dedicated detector for studying $ν_τ$ properties and nucleon structure functions
SHIP是一种新的通用固定目标设施，由CERN SPS加速器提出。在五年内，400 GeV/c动量的$2\times 10^{20}$质子将被倾倒在钼靶上。在靶的下游放置一个探测器，就可以对质量低于O（10）GeV/c $^2$的长寿命粒子进行探测，这在标准模型的几个扩展中已经有预见。另一个专用探测器将允许研究活动中微子截面和角分布。中微子探测器由一个乳胶靶组成，基于OPERA实验中卓有成效地采用的乳胶云室技术。乳胶云室将被放置在一个磁场中，与所谓的紧凑型乳胶光谱仪，几厘米厚的腔室的电荷和强子的动量测量。这将提供强子τ衰变通道中的轻子数测量。探测器将是混合型的，使用核乳胶和电子探测器来记录事件的时间戳和测量μ子动量。μ子系统也将基于OPERA实验中使用的设计。
2016-09-15 hep-ex physics.ins-det
Development of Fast High-Resolution Muon Drift-Tube Detectors for High Counting Rates
加压漂移管室是大面积高精度跟踪的有效探测器。大型强子对撞机（LHC）ATLAS探测器的μ子谱仪的连续漂移管（MDT）室达到35微米的空间分辨率和几乎100%的跟踪效率，6层30 mm直径的漂移管，Ar：CO2（93：7）气体混合物在3 bar和气体增益为20000。ATLAS MDT腔室的设计是为了应对由于中子和伽马射线高达约300 kHz/管的背景计数率，这将超过LHC亮度大于设计值10-34每平方厘米和秒。将漂移管直径减小到15 mm，同时保持其他参数（包括气体增益）不变，将最大漂移时间从约700 ns减小到200 ns，并且将漂移管占用率减小到7倍。为ATLAS μ子谱仪的端盖区域设计了新的漂移管室。一个原型室组成的12 × 8层的15毫米直径的漂移管的1米长已建成的传感线定位精度为20微米。15毫米直径的漂移管已测试与宇宙射线在伽马辐照设施在欧洲核子研究中心在计数率高达1.85兆赫。
2016-03-31 hep-ex physics.ins-det
