Measurement of the scintillation resolution in liquid xenon and its impact for future segmented calorimeters
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València(粒子物理研究所(IFIC),西班牙科学委员会与瓦伦西亚大学);Donostia International Physics Center, BERC Basque Excellence Research Centre(多诺西亚国际物理中心,巴斯克卓越研究中心);Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M), Centro Mixto CSIC - Universitat Politècnica de València(分子成像仪器研究所(I3M),西班牙科学委员会-巴伦西亚理工大学混合中心);Instituto Universitario de Matemática Pura y Aplicada (IUMPA), Universitat Politècnica de València(纯数学与应用数学大学研究所(IUMPA),巴伦西亚理工大学)
本文测量了液氙中仅记录闪烁光时的能量分辨率,发现其接近理论预期值,表明液氙闪烁探测器在分段 calorimeters 中具有竞争力。
2026-04-16 hep-ex physics.ins-det
Calorimetry for Lepton Collider Experiments - CALICE results and activities
CALICE合作进行高颗粒量热计的量热计研发,主要用于未来TeV量级轻子对撞机的探测器。活动范围从通用的研发与小型设备到广泛的光束测试与原型包括高达几个100000热量计细胞。CALICE已经用测试束数据验证了粒子流算法的性能,并提供了可以构建、操作和理解高度颗粒量热计的原理证明。过去几年取得的成功使粒子物理探测器从原型到量热计系统的步骤得以解决。
2013-03-10 hep-ex physics.ins-det
Effects of high-energy particle showers on the embedded front-end electronics of an electromagnetic calorimeter for a future lepton collider
专用集成电路(ASIC),类似于为未来轻子对撞机探测器的中央量热计的读出电子设备所设想的ASIC,已经暴露在高能电磁簇射中。这些量热计的一个显著特征是读出电子器件将嵌入量热计层中。在这篇文章中,它表明,在读出电子体积中的簇射粒子的相互作用不改变ASIC的噪声模式。在暴露期间未观察到MIP水平或以上的信号。对于MIP的约60%的噪声阈值,在95%置信水平下伪信号频率的上限小于1 × 10 ^{-5}。对于与测试的ASIC具有类似设计的ASIC,因此可以在很大程度上排除将电子器件嵌入到热量计层中会损害热量计的性能。
2011-06-03 hep-ex physics.ins-det
Design and R&D of very forward calorimeters for detectors at future e+e- collider
未来e+e-对撞机的探测器需要在非常前端的区域使用特殊的量热计来快速估计和精确测量光度,以提高气密性并屏蔽中心跟踪探测器的后向散射粒子。介绍了用蒙特卡罗模拟对ILC对撞机进行优化设计的方法。传感器原型已经生产,专用FE ASIC已经开发和测试。传感器首次连接到前端和ADC ASIC,并在电子束中进行测试。性能的结果进行了讨论。
2012-01-31 hep-ex physics.ins-det
R&D for compact calorimeters for $e^+e^-$ colliders and their application to the LUXE experiment
FCAL合作正在准备用于未来正负电子对撞机非常前沿区域的特殊量热计的大规模原型。两个紧凑的热量计,LumiCal和BeamCal,设计为三明治热量计,具有非常薄的传感器平面,以保持莫里哀半径小。硅传感器原型和专用FE ASIC已经为LumCal开发和生产。ASIC的设计旨在满足时序和动态范围的要求。LUXE实验的电磁量热计基于与FCAL合作开发的类似技术。LUXE将测量电子激光和$γ$ -激光相互作用中的正电子数及其能谱,或测量$γ$ -激光相互作用中的电子数及其能谱。最近的梁测试的结果将被提交。
2023-02-13 hep-ex physics.ins-det
Simulation Study of the Beam Calorimeter in the GLD Configuration for the Next Generation Linear Collider
位于下一代电子-正电子直线加速器正前区和负后区的束量能器将是寻找或鉴别标准模型以外新粒子的重要装置。其设计的关键问题之一是估计由于束流相关背景的辐射剂量。在这项研究中,我们使用了基于geant的包,木星,建议GLD探测器。最内环每年接受的剂量约为10 Mrad。本文提出了一种在标称本底条件下用束量能器进行电子识别的算法,并将该算法用于探测晕子的可行性研究。结果令人满意。
2008-11-13 hep-ex physics.ins-det
Very forward calorimeters for future electron-positron colliders
在未来的$e^+e^-$对撞机的探测器需要特殊的热量计在非常前向区域的快速估计和精确测量的光度,以提高密封性和屏蔽中央跟踪探测器从后向散射粒子。在我们的概念中,可以预见两种紧凑型热量计,LumCal和BeamCal。两者都被设计成三明治式量热计,具有非常薄的传感器平面以保持莫里哀半径小,便于在背景存在下测量电子簇射。硅传感器原型和专用FE ASIC已经开发和生产。ASIC符合时序和动态范围要求。在最近的束流测试中,多平面紧凑型原型配备了薄传感器平面,该传感器平面完全组装有新的读出电子器件,并安装在一个辐射长度厚度的钨板之间的1 mm间隙中。量热计原型开发的最新状态将被提交,包括选定的性能结果,在5 GeV的电子束在DESY,以及从模拟获得的预期性能。
2023-01-11 hep-ex physics.ins-det
Crilin: A CRystal calorImeter with Longitudinal InformatioN for a future Muon Collider
新能源前沿实验中的物理过程测量需要良好的空间、时间和能量分辨率来分辨准直高能喷流的结构。在未来的μ子对撞机中,束流诱导背景(BIB)是探测器设计和事件重建算法的主要挑战。热量计的工艺和设计应尽量减少BIB的影响,同时保持良好的物理性能。可以推断出几个要求:i)高粒度,以减少相同量热计单元中BIB颗粒的重叠; ii)优异的定时(100 ps量级)以减少BIB的时间外分量; iii)纵向分段以区分信号簇射与由BIB产生的假簇射; iv)良好的能量分辨率(小于10%/sqrt(E))以获得良好的物理性能,如已经针对概念性粒子流量热计所证明的。我们的建议包括一个半均匀的电磁量热计的基础上氟化铅晶体(PbF 2)读出的表面贴装UV扩展的硅光电倍增器(SiPMs):克里林量热计。本文分析了在μ子对撞机框架下Crilin量热器用于强子喷注重建的性能。我们报告的单组分表征连同一个小规模的原型,由2层的3x 3晶体每个的发展。
2022-09-07 hep-ex physics.ins-det
Fluctuation studies and energy reconstruction in a segmented calorimeter
为了更好地理解分段式量热计中电磁簇射的能量估算,我们对CsI中能量范围为1- 100 GeV的电磁簇射进行了详细的Geant 4模拟研究。当在1.99厘米厚的层中取样时,对应于1.08辐射长度,样品中的能量波动显示出随深度显著变化的分布。入射电子和光子的能量分布是相似的,并被发现系统地改变沿簇射,变化不大的初始能量。三个概率分布已被拟合的数据:负二项分布,对数正态分布和高斯分布,没有一个给出了一个很好的拟合在整个淋浴长度。所获得的参数化可能是有用的,在使用的极大似然方法估计的能量。还研究了两种估计能量的方法。一种方法是基于用$Γ$函数拟合单个纵向簇射轮廓,另一种方法是通过利用沉积在最后一层中的能量来校正测量的能量以用于泄漏。我们的模拟表明,最后一层的校正方法适用于光子和电子的1和10 GeV的能量分辨率提高了约2倍。
2006-11-24 physics.ins-det
Simulation results of a New type of sandwich calorimeter, Double readout Sandwich Calorimeter (DSC) performance
本研究提出一种采用闪烁玻璃与铅玻璃夹心结构的新型双读出夹心量能器(DSC),通过精细分段实现与粒子流算法(PFA)兼容的三维全吸收量能器,模拟显示其具备优异的线性与约 $9\\%/\sqrt{E(\textrm{GeV})}$ 的能量分辨率。
2023-07-01 hep-ex physics.ins-det
Study of the performance of a compact sandwich calorimeter for the instrumentation of the very forward region of a future linear collider detector
FCAL合作正在准备用于未来线性电子正电子对撞机非常前沿区域的特殊量热器的大规模原型,用于精确和快速的光度测量和光束调整。这些量热计被设计为传感器钨热量计,具有非常薄的传感器平面以保持莫里哀半径小,并且具有专用FE电子器件以匹配定时和动态范围要求。2014年在CERN PS T9束和2015年在DESY-II同步加速器中对部分仪器化的原型进行了研究。它在来自PS设施的5 GeV混合粒子束(电子、μ子和强子)和来自DESY-II的5 GeV能量的次级电子中运行。结果表明,一个非常好的性能的全读出链。高统计数据用于研究对不同颗粒的响应,执行传感器对准并测量夹层中的纵向簇射发展。此外,Geant 4 MC模拟,并与数据进行比较。
2016-04-07 hep-ex physics.ins-det
Development and performance of a compact LumiCal prototype calorimeter for future linear collider experiments
FCAL协作组正在准备用于未来正负电子对撞机非常前沿区域的特殊量热计的大型原型,用于精确测量积分亮度和即时光度测量以及辅助光束调整。LumiCal被设计为硅钨夹层量热计,具有非常薄的传感器平面,以保持莫里哀半径小,便于在背景存在下测量电子簇射。专门的前端电子设备已经开发出来,以满足时序和动态范围的要求。在DESY II同步加速器上,在1至5 GeV的电子束中研究了一个部分装有仪器的原型。在最近的束流测试中,多平面紧凑型原型配备有薄的检测器平面,该检测器平面完全组装有读出电子器件,并安装在一个辐射长度厚度的钨板之间的1 mm间隙中。高统计数据被用来执行传感器对准,并测量纵向和横向簇射发展的三明治。本次演讲涵盖了量热计原型开发的最新状况和在测试梁测量中获得的选定性能结果,即将到来的DESY测试梁的前景,以及预期的模拟性能。
2021-01-21 hep-ex physics.ins-det
Muon Energy Measurement from Radiative Losses in a Calorimeter for a Collider Detector
研究高能前沿的未来粒子物理实验的性能要求提出了许多新的挑战,迫使我们找到新的解决方案,用于检测,识别和测量亚核碰撞中的末态粒子。其中一个挑战是在非常高的能量下精确测量μ介子动量,在这种情况下,现实探测器中可想象的磁场提供的曲率被证明不足以实现所需的分辨率。在这项工作中,我们展示了一个全新的途径的可行性测量的μ子的能量的基础上,他们的辐射损失在一个密集的,细分的量热计。这通过在回归任务中使用沉积光子能量的簇的空间信息而成为可能。使用一个均匀的铅钨酸盐量热计作为基准,我们展示了如何能量损失可能提供重要的补充信息的μ子能量估计超过1 TeV。
2020-08-25 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
Performance of the PADME calorimeter prototype at the DA$Φ$NE BTF
在DA $Φ$ NE光束测试设备(BTF)的PADME实验旨在通过测量过程$e^+e^- \to γ+ A'$中的最终状态丢失质量来寻找暗光子的不可见衰变,其中$A'$未被检测到。测量需要使用均匀的、高度分段的BGO晶体量热计来确定反冲光子的4动量。我们报告了2016年7月在BTF使用电子束对5 $\times$ 5晶体原型进行测试的结果。
2016-11-17 hep-ex physics.ins-det
A proposed DAQ system for a calorimeter at the International Linear Collider
本文介绍了未来国际直线对撞机热量计数据采集系统的研究与开发。本文介绍了一种通用量热仪和数据采集系统。在此框架内修改设计和潜在的瓶颈,在目前的系统进行了说明。技术设计报告的解决方案将在CALICE-英国小组内进行。
2006-11-30 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
R&D for Very Forward Calorimeters at the ILC Detector
需要特殊的量热计来测量ILC探测器的最前端区域。这些设备将提高气密性,这对寻找新粒子很重要。一个光度计预计测量的精度优于10-3的低角度巴巴散射率。束管附近的量热计将受到大量束辐射残余物的撞击。这些沉积物的数量和形状将允许快速的光度估计和光束参数的确定。然而,传感器必须具有极强的抗辐射性。细分和非常紧凑的热量计将符合要求。由于占用率高,需要快速FE电子设备。介绍了一种可能的量热计的设计方案,并对量热计的研究现状进行了综述
2009-02-19 hep-ex physics.ins-det
Construction of the Digital Hadron Calorimeter
粒子流算法(PFAs)已被提出作为一种方法,以提高未来的碰撞束探测器的喷流能量分辨率。PFA需要具有高粒度的量热计,以实现事件的三维成像。线性对撞机合作(CALICE)的量热仪正在开发和测试这种高度分段量热仪的原型。在这种情况下,由阿贡国家实验室领导的一个小组开发和建造了一个大型的数字强子量热仪(DHCAL)原型。DHCAL由52层组成,装有电阻板室(RPC),并与钢吸收板交错。RPC通过1 x 1 cm2焊盘以1位分辨率(数字读出)读出。DHCAL原型有大约480,000个读出通道。本讲座报告DHCAL的设计,建造和调试。DHCAL于2010年秋季安装在费米实验室试验束设施,并于2011年夏季收集数据。
2012-02-27 hep-ex physics.ins-det
Readout for Calorimetry at Future Colliders: A Snowmass 2021 White Paper
量热计将为未来的对撞机探测器提供关键的测量。由于信号幅度的高动态范围、高精度和高读出速率的传统挑战通过增加粒度和精确定时而变得复杂,因此读出系统将变得越来越复杂。本白皮书回顾了未来对撞机探测器中量热计读数的挑战和机遇。
2022-03-31 hep-ex physics.ins-det
The CASTOR calorimeter at the CMS experiment
CMS实验中的CASTOR量热计是一种电磁/强子量热计,它覆盖了探测器的非常前面的区域(-6.6 < eta < -5.2)。CASTOR是切伦科夫取样量热计,由石英和钨板组成,总深度为10个相互作用长度,能够探测穿透级联粒子。它分为16个横向部分和14个纵向部分。围绕束管,其设计由空间限制决定,并限于耐受高辐射水平的材料。在本报告中,我们报告的操作经验和测量与CASTOR量热计在2010年的数据采取在大型强子对撞机,质子-质子和重离子碰撞。广泛的物理程序,可以访问与CASTOR的概述,以及已发表的和正在进行的物理分析和探测器研究的状态。
2013-04-10 hep-ex physics.ins-det
Interactions of hadrons in the CALICE silicon tungsten electromagnetic calorimeter
CALICE合作开发了用于未来线性电子正电子对撞机探测器的高颗粒量热计原型。在粒子束中测试了高度颗粒化的电磁量能器原型。我们提出了在这个原型强子的相互作用的研究。
2012-03-07 hep-ex physics.ins-det
Dedicated front-end electronics for the next generation of linear collider electromagnetic calorimeter
本文介绍了一种新一代直线对撞机电磁量能器的电子学研制方案。在简要介绍了要求之后,给出了电子学的总体方案。然后,我们描述了在0.35 \mum CMOS工艺中开发的三种不同的构建模块:放大器、比较器和流水线ADC
2005-01-12 physics.ins-det
Recent results of the technological prototypes of the CALICE highly granular calorimeters
CALICE协作正在进行高颗粒量热计的研发,重点是线性对撞机的探测器。这一贡献简要总结了最近的测试大规模的技术原型的硅钨电磁量能器和强子量能器具有气体介质或闪烁体与SiPM读出作为活性材料。
2019-04-04 hep-ex physics.ins-det
CsI(Tl) Pulse Shape Discrimination with the Belle II Electromagnetic Calorimeter as a Novel Method to Improve Particle Identification at Electron-Positron Colliders
本文介绍了在Belle II电磁量能器上实现CsI(Tl)脉冲形状鉴别的方法和性能,这是CsI(Tl)脉冲形状鉴别在正负电子对撞机粒子鉴别中的首次应用。描述了Belle II量热计应用的脉冲形状表征算法。$γ$、$μ^+$、$π^\pm$、$K^\pm$和$p/\bar{p}$的对照样品用于证明CsI(Tl)脉冲形状鉴别提供的对量热计簇的次级粒子组成的显著洞察。与模拟的比较,并提供新开发的碘化铯(铊)闪烁响应模拟技术,它与GEANT4模拟时,允许粒子依赖的碘化铯(铊)的闪烁响应进行建模的进一步验证。数据和模拟之间的比较也表明,脉冲形状歧视可以是一个新的工具,以确定改进的来源,在模拟材料中的强子相互作用。的$K_L^0$效率和光子作为强子假率的多变量分类器,训练使用脉冲形状歧视和比较的一个基于形状的方法。CsI(Tl)的脉冲形状歧视示出减少光子作为强子假率超过3倍,在光子能量为0.2 GeV和超过10倍,在光子能量为1 GeV。
2020-09-05 hep-ex physics.ins-det
Operational Experience and First Results with a Highly Granular Tungsten Analog Hadron Calorimeter
在未来的多TeV轻子对撞机(如CLIC)中,精确的物理学需要出色的喷流能量分辨率。探测器需要深量热计系统来限制能量泄漏,对于非常高能量的粒子和喷流也是如此。同时,紧凑的物理尺寸是强制性的,以允许在高场螺线管磁体内安装完整的量热计系统。这需要非常密集的吸收体,使得钨成为未来对撞机中强子量热计的自然选择。为了研究这种量热计的性能,已经构建了一个具有钨吸收体和具有SiPM读出的闪烁体瓦片作为有源元件的物理原型,并在CERN的粒子束中进行了测试,能量范围从1 GeV到300 GeV。我们报告的建设和操作经验与μ子,电子和强子束。
2011-11-22 hep-ex physics.ins-det
Electromagnetic Calorimeter for MPD Spectrometer at NICA Collider
多用途探测器(MPD)设计用于研究在NICA加速器复合体(俄罗斯杜布纳)以SQRT(sNN)=4-11 GeV进行的重离子碰撞中形成的热和致密重子物质。MPD谱仪的大尺寸电磁量能器(ECal)将提供对|eta| <1.2的中心赝快度区域中的光子和电子的精确空间和能量测量。ECal的Shashlyk型采样结构针对光子能量范围从约40 MeV到2-3 GeV进行了优化。精细的分割和投影几何的量热计允许处理高多重性的二次粒子从金-金反应。在这次演讲中,我们报告的设计,建设状况和预期参数的ECal。
2020-02-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
GARLIC: GAmma Reconstruction at a LInear Collider experiment
强子喷流能量的精确测量对于最大化未来直线对撞机的物理范围至关重要。实现这一目标所需的一个重要因素是强子簇射中光子的有效识别。ILD探测器概念的一种配置采用高度颗粒化的硅钨采样量热计来识别和测量光子,本文中描述的GARLIC算法已经被开发用于识别这样的量热计中的光子。我们描述了该算法,并使用事件完全模拟ILD检测器的模型中的性能。
2012-04-26 hep-ex physics.ins-det
First results on the performance of the PADME electromagnetic calorimeter
PADME实验由意大利Frascati国立科学院主办,致力于暗光子搜索。它寻找反应$e^{+}\,e^{-}\rightarrow A'\,γ$,其中$A'$表示暗光子。$550\,\text{MeV}$正电子束撞击来自活性金刚石靶的电子,允许扫描高达$23.7\,\text{MeV}$的$A'$质量。在这种情况下,分段电磁量能器起着重要的作用,因为它测量最终的光子四动量。它由以$\approx29\,\text{cm}$半径的圆柱形位移的$616$ BGO晶体组成,其中具有$5$晶体侧的中心方孔,以允许韧致辐射通过,从而限制量热计触发速率。每个晶体由HZC XP 1911 B型光电倍增管读取,其信号通过CAEN V1742板数字化,在$1\,\text{GS/s}$采集$1024$样本。在这里,我们详细报告的解决方案,采用的量热计,以及在一个小的原型和单一的制冷单元进行的测试中获得的结果。
2020-03-04 hep-ex physics.ins-det
Differentiable Full Detector Simulation of a Projective Dual-Readout Crystal Electromagnetic Calorimeter with Longitudinal Segmentation and Precision Timing
本文在key4hep软件栈中为未来对撞机实现了可微全探测器模拟,提出可对探测器尺寸进行微分的全自动几何结构,并探讨了基于为各探测器选择合适神经网络的通用AI/ML重建策略。
2024-08-24 hep-ex physics.ins-det
Measurement of SiPM Dark Currents and Annealing Recovery for Fluences Expected in ePIC Calorimeters at the Electron-Ion Collider
本研究针对ePIC实验所选SiPM,在EIC预期通量范围内评估辐射损伤,测量暗电流并验证高温退火恢复效果,为量能器设计、模拟和运行提供参考。
2025-06-20 hep-ex nucl-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
Status of Barrel Imaging Calorimeter in Korea for the Electron-Ion Collider
Pusan National University(釜山大学)
韩国团队在电子离子对撞机 Barrel Imaging Calorimeter 的研发中,完成了硅芯片测试、模块组装、原型开发、束流测试、读出系统设计和详细模拟,展示了最新进展和未来计划。
2026-05-14 physics.ins-det
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
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
The Calibr-A-Ton: a novel method for calorimeter energy calibration
针对高粒度量能器标准能量刻度方法的局限性,提出基于可微编程的新刻度方法The Calibr-A-Ton,通过瞄准能量参考同时刻度粒子簇射中的探测器单元,有效校正了能量响应偏差。
2025-07-15 hep-ex physics.ins-det
Calorimeter Assisted Tracking Algorithm for SiD
量热计辅助寻轨算法利用SiD探测器概念提出的细分电磁量热计,通过寻找量热计中带电粒子产生的“MIP存根”,并将其用作跟踪器中模式识别的种子。该算法允许使用顶点检测器提供的种子无法找到的轨迹的有效重建,即使在外部跟踪器中的独立模式识别是困难的。该算法已在org.lcsim框架中实现。介绍了该软件包的现状及其在非瞬时航迹重建中的性能。
2007-11-01 physics.ins-det
SR-GAN for SR-gamma: super resolution of photon calorimeter images at collider experiments
RWTH Aachen University(亚琛工业大学);TU Dortmund University(多特蒙德工业大学)
本研究提出基于生成对抗网络的光子量能器图像超分辨率方法SR-GAN,可将图像分辨率提升4倍,改进簇射参数重建效果,且在小样本光子识别任务中作为预处理步骤能提升性能。
2023-11-07 cs.CV hep-ex physics.ins-det
The CMS High-Granularity Calorimeter for Operation at the High-Luminosity LHC
高亮度LHC(HL-LHC)将集成比LHC高10倍的亮度,对探测器的辐射耐受性和事件堆积提出了重大挑战,特别是对于前向量热法,并标志着未来对撞机的问题。作为其HL-LHC升级计划的一部分,CMS合作正在设计一种高粒度量热计,以取代现有的端盖量热计。它具有前所未有的横向和纵向分割电磁(ECAL)和强子(HCAL)隔间。这将促进粒子流量热法,其中可以测量簇射的精细结构并用于增强堆积排斥和粒子识别,同时仍然实现良好的能量分辨率。ECAL和大部分HCAL将基于0.5至1 cm $^2$单元尺寸的六边形硅传感器,其余HCAL基于具有SiPM读出的高度分段的放大器。硅传感器固有的高精度计时能力将为事件重建增加额外的维度,特别是在堆积拒绝方面。HGCAL项目的概述,包括动机,工程设计,读出和触发的概念,和预期的性能。
2018-02-16 hep-ex physics.ins-det
Development of a modular and scalable data acquisition system for calorimeters at a linear collider
已经开发了一个数据采集系统,它将读出和控制量热计,作为未来电子-正电子直线对撞机探测器的原型系统。这是一个模块化、灵活且可扩展的DAQ系统,其中硬件和信号都是基于标准的,使用FPGA和串行链路。无背板系统的想法也被追求与一个商业开发板容纳在一台PC和一个链的集中器卡之间的检测器形成的系统的基础。在描述该系统的概念和性能的同时,讨论了它的优点和缺点。
2011-10-04 physics.ins-det
The k4Clue package: Empowering Future Collider Experiments with the CLUE Algorithm
本研究开发了集成于Gaudi框架、支持EDM4hep格式的k4Clue软件包,验证CLUE算法在多种未来对撞机探测器上的优异重建与时序性能,证明其跨实验的通用性与应用潜力。
2023-11-06 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
Latest developments on the highly granular Silicon-Tungsten Electromagnetic Calorimeter technological prototype for the International Large Detector
未来对撞机的高精度物理学需要前所未有的高颗粒量热计用于粒子流(PF)算法的应用。概念的物理证明在CALICE合作范围内的前一个活动中给出了对原型的梁测试。我们在这里介绍了最新的光束和实验室测试结果以及硅钨电磁量能器技术原型的研发进展,该技术原型具有完全嵌入式非常前端(VFE)电子设备,用于国际直线对撞机项目的国际大型探测器。
2018-01-31 physics.ins-det
A compact fine-grained calorimeter for luminosity measurement at a linear collider
基于FCAL协作组在2019年发表的一篇论文,本次演讲更新了协作组设计高度紧凑的量热计原型的努力,以在未来的$e^+e^-$对撞机上测量探测器的最前沿区域。一个光度计原型,基于亚毫米厚的探测器平面,用能量为1-5 GeV的电子束进行测试。包括八个探测器平面的原型的有效莫里哀半径被测量为(8.1 +/- 0.1(stat.)+/- 0.3(系统))用蒙特卡罗模拟对结果进行了验证。
2020-02-10 physics.acc-ph physics.ins-det
Shashlik calorimeters: novel compact prototypes for the ENUBET experiment
本文总结了在ERC ENUBET项目框架内进行的探测器研发。我们讨论特别是纵向分段shashlik量热计和第一个HEP应用程序的聚乙烯基的制冷剂的最新成果。
2018-12-03 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
Calibration System with Optical Fibers for Calorimeters at Future Linear Collider Experiments
我们报告的几个版本的校准和监测系统,致力于闪烁体瓦量热计内置的CALICE合作,并打算为未来的线性对撞机实验。而第一个,一个1立方米的模拟强子量能器原型,已经建立和测试束,第二个技术原型,目前正在开发中。这两个原型都是基于可单独读出的新光电探测器,硅光电倍增器(SiPM)的反射瓦。由于SiPM响应显示出对温度和偏置电压的强烈依赖性,并且由于像素数量有限,SiPM饱和,因此需要对其进行监测。监控系统必须具有足够的灵活性来执行多个不同的任务。SiPM的自校准特性可以用于使用低强度的LED光的增益监测。在测试光束操作过程中,所有SiPM的例行监测是用固定强度的光脉冲实现的。通过将光强度从零变化到饱和水平来交叉检查完整的SiPM响应函数。我们特别关注最后一个方面-高动态范围。
2012-01-27 physics.ins-det
Data Acquisition System for the CALICE AHCAL Calorimeter
本文介绍了未来国际直线对撞机高颗粒模拟强子量能器(AHCAL)的数据采集系统。开发的DAQ链有几个聚合阶段,并可扩展到AHCAL检测器设计所预见的800万个通道。最大的聚合设备Link Data Aggregator拥有96个HDMI连接器、4个Kintex7 FPGA和一个中央Zynq片上系统。架构和性能的结果,详细显示。DESY测试梁的经验与一个小的探测器原型组成的15个探测器层。
2017-03-06 hep-ex physics.ins-det
On the resolution of dual readout calorimeters
本文提出并验证了一个用于双读出量能器分辨率的简单公式,揭示了双读出校正不仅能补偿结合能损失,还能补偿逃逸能量,帮助理解其优势与局限。
2025-01-29 hep-ex physics.ins-det
Instrumentation of the Very Forward Region at Future Linear Colliders - design and R&D by the FCAL Collaboration
两个细分和非常紧凑的量热计被预见到的ILC和CLIC探测器的非常前沿的区域的仪器;光度计测量的精度优于$10^{-3}$,在较低的极角,快速光度估计的检测器的低角度巴巴散射事件的速率。这两种设备都将提高探测器在寻找新粒子时的密封性。由于预期的高占用率,需要快速的前端电子设备。最靠近束管的量热计将受到大量束辐射残余物的撞击,因此需要辐射硬传感器。结果的传感器和读出电子原型的性能进行了总结。
2010-11-01 hep-ex physics.ins-det
The semi-digital hadronic calorimeter (SDHCAL) for future leptonic colliders
第一个技术SDHCAL原型已经成功测试,这是一个新的研发阶段,以完全验证国际线性对撞机(ILC)国际线性探测器(ILD)项目的SDHCAL选项,已经开始了新原型的概念和实现。新的层旨在承载未来SDHCAL的少量但较大的活动层。新的有源层由尺寸大于2平方米的玻璃电阻板室(GRPC)制成,将配备新版本的电子读出器,以满足未来ILD探测器的要求。新的GRPC被认为是一种新的气体分布方案,以改善均匀性。最后采用电子束焊接技术实现机械结构的焊接。将介绍所取得的进展,并讨论今后的步骤。
2016-05-19 physics.ins-det
Optimizing the Performance of a High-Granularity Silicon-Pad EM Calorimeter
硅基细粒度量热计是未来国际直线对撞机ILC、未来环形对撞机CEPC的潜在技术,也是大型强子对撞机升级CMS实验的首选技术。有源硅传感垫用作MIP计数器,热量计的标准校准使用基于平均能量损失$dEdx$的权重。在这项工作中,dEdx校准方法在能量线性,规模和分辨率方面的局限性进行了探讨。在与CMS计划的被动层厚度不同的量热计的情况下,$dEdx$方法导致分辨率函数中的显著常数项和能量响应的非线性。出于这些原因,一种方法的基础上的热量计采样分数,利用每事件测量的淋浴深度,并显示提供优越的绝对能量尺度,线性度和分辨率。量热设计,其中淋浴器的背面采样较少,提供降低成本而不损失性能。因此,这里提出的适当校准对于获得最具成本效益和性能效益的硅取样量热计设计至关重要。
2017-06-21 physics.ins-det
Position resolution and particle identification with the ATLAS EM calorimeter
在2000年和2002年之间的几年中,ATLAS EM桶和端盖量热计的几个预系列和系列模块暴露于电子,光子和π介子束。量热计的性能,其细分的第一次采样进行了研究。已发现极角分辨率在50-60 mrad/sqrt(E(GeV))的范围内。在pT=50 GeV/c时,当光子选择效率为90%时,中性π介子的排斥约为3.5。电子-π介子分离研究表明,在能量高达40 GeV的情况下,π介子假率可达到(0.07-0.5)%,同时保持90%的电子识别效率。
2005-05-18 physics.ins-det
SiW ECAL for future $e^+e^-$ collider
带有硅探测器的量热计具有许多独特的功能,并被提议用于几个世界领先的实验。我们讨论的前三个18 × 18厘米$^2$层分割成1024像素的硅钨电磁量能器的技术原型为未来的$e^+e^-$对撞机的测试。测试于2015年11月在CERN SPS束线上进行。
2017-06-20 hep-ex physics.ins-det