A radiation tolerant clock generator for the CMS Endcap Timing Layer readout chip
我们提出了一个低抖动锁相环（PLL）原型芯片的CMS端盖定时层读出芯片（ETROC）的测试结果。该芯片基于低功耗千兆收发器（lpGBT）项目中的时钟合成电路ljCDR的改进版本。在PLL模式下测试ljCDR。一个自动频率校准（AFC）块与三模冗余（TMR）寄存器的LC振荡器校准开发。该芯片采用65 nm CMOS工艺制造，具有10个金属层。该芯片已经过广泛测试，包括高达300 Mrad的总电离剂量（TID）测试和具有1.3至62.5 MeV*cm^2/mg线性能量转移（LET）的重离子的单粒子翻转（SEU）测试。
2022-02-11 hep-ex physics.ins-det
Machine Learning for Event Reconstruction in the CMS Phase-2 High Granularity Calorimeter Endcap
Laboratoire Leprince-Ringuet, École Polytechnique - CNRS/IN2P3（勒普朗斯-林盖实验室，巴黎综合理工学院 - 法国国家科学研究中心/欧洲核子研究组织）
CMS Phase-2 高分辨率 calorimeter 端帽采用机器学习技术改进事件重建，以利用高空间分辨率和精确时间信息。
2025-12-08 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
Charge Distribution Dependency on Gap Thickness of CMS Endcap RPC
本文系统地研究了CMS阻性板室（RPC）的电荷分布与气隙厚度的关系。用2 mm厚的酚醛高压层压板制作了6种不同间隙厚度的双间隙RPC原型，间隙厚度从1.0 mm到2.0 mm，步长为0.2 mm。六个间隙的效率被测量为有效高电压的函数。我们报告的间隙的电场的强度随间隙厚度的增加而减小。测量了六个带隙中的电荷分布。在较高电压下的电荷分布中可以看到空间电荷效应。使用逻辑函数来拟合电荷分布数据。在较小的气隙内可以产生较小的电荷。但数字化的门槛也应该降低，以利用这些较小的费用。
2016-05-07 hep-ex physics.ins-det
Radiation Testing of Electronics for the CMS Endcap Muon System
欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）粒子加速器的紧凑型μ子螺线管（CMS）实验的数据读出和触发系统中使用的电子设备暴露在高辐射水平下。这种辐射可能会对电子电路造成永久性损坏，以及暂时性影响，如单粒子翻转引起的数据损坏。一旦高亮度LHC（HL-LHC）加速器升级完成，它的瞬时亮度将是LHC的五倍，从而可以检测到罕见的物理过程，新粒子和相互作用。已经进行了测试，以确定辐射对用于端盖μ子电子项目的电子部件的影响，该项目目前正在设计用于2013年在CMS实验中安装。在这些测试期间，测试板上的数字元件在用55 MeV质子辐照的同时以主动数据读出操作。在反应堆测试中，组件暴露于HL-LHC预期的30年当量中子辐射水平。μ子系统的最高总电离剂量（TID）预计在CMS探测器的最内部，十年内为8900拉德。我们的研究结果表明，为新电子产品选择的商用现货（COTS）组件将在CMS辐射环境中可靠运行。
2012-08-20 hep-ex physics.ins-det
R&D for a Dedicated Fast Timing Layer in the CMS Endcap Upgrade
CMS的第二阶段升级计划是为了高亮度LHC（HL-LHC）时代，届时每个光束交叉的平均相互作用次数（“及时堆积”）预计将达到约140-200。例如，在事件重建期间，如果物理对象被标记有“事件时间”，则可以减少由错误关联的喷流和光子簇射引起的潜在背景。该标记与“事件顶点”完全互补，后者已被普遍用于减少错误重建。由于跟踪顶点分辨率通常为均方根顶点分布的~10^{-3}（50微米/4.8厘米），而对于计时仅证明了~10^{-1}（即20与170皮秒（psec）），因此通常假设仅对光子（即EM热量计或最大能量）计时感兴趣。我们表明，最佳的解决方案可能是一个单一的计时层，测量带电粒子和光子的时间（预淋浴层）。
2014-09-17 hep-ex physics.ins-det
In-pixel automatic threshold calibration for the CMS Endcap Timing Layer readout chip
本文介绍了在高亮度LHC升级中CMS端盖定时层（ETL）的像素内自动阈值校准电路的实现和验证。ETL读出芯片（ETROC）的阈值需要定期校准，以减轻电路基线的变化。传统的方法需要通过缓慢的控制系统进行大量的通信，因此非常耗时。本文介绍了一种像素内的自动化方案，在操作时间和可用性的改进。在该方案中，使用一个采样累积电路来测量平均采样输出。应用二进制逐次逼近和线性组合扫描来找到等效基线。实际的校准过程已首先在FPGA固件中实现，并使用ETROC前端原型芯片（ETROC0）进行测试。校准电路已实现与三模冗余（TMR）和验证与单粒子效应（SEES）模拟。一个完整的校准过程持续35 ms，时钟为40 MHz。在最坏的情况下，动态和静态功耗估计分别为300 uW和10.4 uW。该电路设计采用65 CMOS技术实现，将集成到ETROC 2中，ETROC 2是ETROC的下一个迭代，具有16x16像素矩阵。
2021-09-03 hep-ex physics.ins-det
Hidden valley scenario sensitivity in the CMS muon endcap detector
本研究在隐谷框架下探究CMS缪子系统对长寿命粒子位移簇射的灵敏度，采用参数化与混合策略给出模型无关的产生截面上限，分析参数影响并指出强子化模型带来的理论不确定性。
2025-10-01 hep-ex hep-ph
First CMS Results with LHC Beam
紧凑型μ子螺线管（CMS）实验是位于欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的通用粒子探测器实验。2008年，LHC光束被委托并成功地通过CMS探测器。描述了CMS使用束流数据的第一批结果，重点关注使用束流数据的探测器调试，从使用端盖μ子系统的束晕研究到“束流飞溅”事件的显示，其中质子束被上游准直器停止。
2009-05-29 hep-ex
ETROC1: The First Full Chain Precision Timing Prototype ASIC for CMS MTD Endcap Timing Layer Upgrade
本文介绍了用于CMS MTD端盖定时层升级的首款全链路精密定时原型ASIC ETROC1，其集成5×5像素阵列与外围电路，并在束流测试中实现每次击中42-46 ps的时间分辨率。
2024-09-03 hep-ex physics.ins-det
Search for long-lived particles at CMS
最新的搜索长寿命粒子在CMS。位移喷流，位移轻子，位移停止，和重稳定带电粒子中的那些讨论。各种各样的模型都受到这些搜索的限制，从隐藏的山谷到分裂的超对称性。
2014-11-21 hep-ex
Characterization of GEM Detectors for Application in the CMS Muon Detection System
欧洲核子研究中心大型强子对撞机紧凑型μ子螺线管实验的μ子探测系统基于不同的μ子跟踪和触发技术。特别是，探测器端盖圆盘中的μ子系统由用于触发的电阻板室和用于跟踪的阴极条室组成。目前，端盖μ子系统只有部分仪器与非常向前的探测器区域仍然未被覆盖。鉴于未来可能扩展的μ子端盖系统，我们报告使用微模式气体探测器，特别是气体电子倍增器，μ子触发和跟踪的可行性研究。本文介绍了小型三重气体电子倍增器原型探测器的结构和特性。
2010-12-16 hep-ex physics.ins-det
Performance of the Cathode Strip Chamber endcap muon detectors in Run 2
自2012年LHC运行1结束以来，CMS阴极条室（CSC）端盖μ子探测器的最外环已被添加到CMS阴极条室（CSC）端盖μ子探测器中，CSC最内环的读出电子设备已被升级，以适应运行2中预期的更大亮度和碰撞能量。建造、安装和调试这些新的腔室和电子设备需要付出巨大的努力。本次演讲总结了此次升级期间所做的改进，并介绍了CSC探测器在运行2早期阶段的性能。
2015-10-29 hep-ex physics.ins-det
Separation of a single photon and products of the $π^0,η, K^0_s$ meson neutral decay channels in the CMS electromagnetic calorimeter using neural network
人工神经网络方法用于分离信号从单光子$γ$和产品的$π^0,η, K^0_s$介子中性衰变通道的基础上，从CMS电磁量能器单独的数据。在两个桶形赝快度区和一个端帽赝快度区，初始$\Et$为20、40、60和100 GeV时，得到了三种介子的拒绝值与单光子选择效率的函数关系.
2002-01-02 hep-ex
Techniques and results of neutral long-lived particle searches in ATLAS and CMS in LHC Run 2
选定的搜索中性长寿命粒子的结果与位移和延迟喷射，无轨喷气机和新兴的喷气机，以及位移μ子，获得的数据记录在一个中心的质量能量为13 TeV的ATLAS和CMS合作在LHC的运行2，以及挑战和技术。
2019-07-31 hep-ex
Calculation of Forces to the High Granularity Calorimeter Stainless Steel Absorbers Misaligned inside the CMS Superconducting Coil
本文针对CMS超导线圈内新高粒度量能器（HGCal）端盖不锈钢吸收板因正交和角度未对中所受电磁力，采用三维计算机模型进行计算，为高亮度LHC环境下的安装对中提供依据。
2024-01-08 hep-ex physics.ins-det
Using AI on FPGAs for the CMS Overlap Muon Track Finder for the HL-LHC
针对 HL-LHC CMS 第一级触发中重叠区 μ 子重建难题，提出基于 GraphSAGE 的 FPGA 图神经网络方案，并验证其向 Phase-2 部署的可行性。
2025-09-27 hep-ex
Search for long-lived particles in ATLAS and CMS
ATLAS和CMS探测器可用于寻找重的长寿命粒子，这些粒子可能是标准模型之外的物理学信号。这些新的状态可以通过利用它们独特的特征来与标准模型粒子区分开，这些特征包括从探测器体积内任何地方的多轻子和/或喷流产生，到具有低速度和高动量的最小电离粒子。这里回顾了ATLAS和CMS提出的搜索这些信号的策略，特别强调触发器和检测器操作可能面临的挑战。
2008-10-08 hep-ex
A new Slow Control and Run Initialization Byte-wise Environment (SCRIBE) for the quality control of mass-produced CMS GEM detectors
CMS合作旨在通过在CMS实验的端盖安装新的气体电子倍增器（GEM）室来改善HL-LHC的μ子触发和跟踪性能。第一个μ介子端盖站的GEM室的建造和调试正在几个实验室使用共同的质量控制协议加速进行。SCRIBE框架是一个可扩展的跨平台基于Web的应用程序，用于RD51可扩展读出系统（SRS），可近实时地控制数据采集和分析数据。它的开发主要是为了简化和标准化所有生产现场的GEM腔室响应均匀性的测量。SCRIBE工作时对原始SRS脉冲高度数据进行零抑制。这使得具有3072个条带的CMS GEM腔室的采集速率增加到5 kHz，并且允许通过几个小时的数据采集进行条带响应比较。SCRIBE还管理并行数据重建，以向用户提供关于腔室响应的近实时反馈。第一批批量生产的CMS GEM室委托SCRIBE的响应性能的初步结果。
2016-12-19 hep-ex 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
Commissioning and first results from the CMS phase 1 upgrade pixel detector
CMS像素探测器的第1阶段升级旨在保持$2 \times 10^{34} \mathrm{~cm}^{-2} \mathrm{~s}^{-1}$瞬时亮度下的跟踪性能。桶和端盖磁盘系统现在都具有一个额外的层（4个桶层和3个端盖磁盘），以及一个数字读出，提供足够大的带宽来读出其1.24亿像素通道（与以前的系统相比，像素增加了87.7%）。后端控制和读出系统也相应地从基于VME的升级为基于微型TCA的。该探测器现在还配备了双相CO $_2$冷却系统，可减少跟踪区域的材料预算。该探测器已于2017年初安装在CMS内部，目前正在采集数据。这些会议记录讨论了CMS第1阶段像素探测器的调试和操作经验。CMS第一阶段像素探测器与今年的大型强子对撞机质子-质子碰撞数据的第一个结果。新的像素检测器在命中分辨率、跟踪和顶点分辨率方面优于前一个。
2018-07-24 hep-ex physics.ins-det
Radiation background with the CMS RPCs at the LHC
在LHC的CMS实验中，电阻板室（RPC）被用作枪管和端盖中的专用触发系统。本说明介绍了利用CMS收集的2011年和2012年质子-质子碰撞数据进行的辐射背景测量结果。重点是给出的RPC内的背景分布的测量。在未来运行的LHC的预期背景率估计外推测量和模拟。
2014-06-11 hep-ex physics.ins-det
Energy calibration and resolution of the CMS electromagnetic calorimeter in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV
利用2010年和2011年LHC运行的质子-质子碰撞数据，在质量中心能量为7 TeV，积分亮度约为5毫微微电子能垒的条件下，对CMS探测器的电磁量热计（ECAL）进行了能量标定和分辨率测定。探测器操作的关键方面，如环境稳定性，对齐，和同步，提出。详细讨论了现场校准程序，包括在CMS探测器内部具有挑战性的辐射环境中维持校准。在ECAL桶的中心区域，Z玻色子衰变产生的电子的能量分辨率优于2%（对于赝快度abs（eta）<0.8），在其他地方为2-5%。125 GeV希格斯玻色子玻色子衰变产生的光子的能量分辨率在整个桶中从1.1%到2.6%变化，在端盖中从2.2%到5%变化。绝对能量的校准是从Z到e+e-衰变确定的，在桶中的精度为0.4%，在端盖中的精度为0.8%。
2013-10-04 hep-ex physics.ins-det
The Upgrade of the CMS RPC System during the First LHC Long Shutdown
CMS μ子系统包括在筒和端盖区域中的电阻板室（RPC）。它们主要用作触发探测器，也改善了μ子参数的重建。多年来，大型强子对撞机的瞬时光度逐渐增加。在LHC第一阶段（运行的前10年），在14 TeV的能量下，最终的光度预计将超过其设计值10^34/cm^2/s。为了准备这台机器以及为此进行的实验，计划在2013-2014年和2018-2019年进行两次长时间的停机。CMS协作计划在这些长期关闭期间进行几次检测器升级。特别是，μ子探测系统应该能够在高粒子速率下维持有效的1级μ子触发器的低pT阈值。确保这一点的措施之一是在两个端盖区域中添加第四层来扩展当前RPC系统。在第一次长时间停堆期间，这两个新站将在|eta| <1.6的区域配备144个高压层压板（HPL）双间隙RPC，以雪崩模式运行，其设计与现有CMS端盖室相似。在这里，我们提出了CMS RPC系统的第一次长时间停堆的升级计划，包括扩展系统的触发模拟研究，以及新的HPL生产，腔室组装和质量控制程序的细节。
2012-09-10 hep-ex physics.ins-det
Searches for long-lived and highly-ionizing particles at the CMS and ATLAS experiments
长寿命粒子包含在各种超越标准模型的理论中，包括超对称模型、宇宙额外维度或彩色理论。如果这种粒子的寿命足够长，它就可以在衰变之前进入--甚至穿过--探测器。因此，与传统的搜索标准模型之外的粒子相比，搜索长寿命粒子需要非常不同的搜索策略。如果新粒子不仅是弱相互作用的，粒子本身就可以被重建，而不仅仅是通过它的衰变产物。这种新的重带电粒子的一个非常特殊的特征是它们在穿过探测器时的电离损失很大。本文总结了在CMS和ATLAS实验中对长寿命粒子的搜索，这些实验利用了新粒子每路径长度（dE/dx）的潜在高电离损失。在8和/或13 TeV数据上执行所呈现的搜索。此外，在CMS和ATLAS实验的dE/dx测量的方法的概述。
2016-09-27 hep-ex
Search for long-lived charged particles using the CMS detector in Run-2
University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
本研究利用CMS探测器在2017-2018年的数据，通过硅径迹仪中的异常电离信号搜索长寿命带电粒子，提出了一种基于像素和条探测器独立电离测量的新颖本底预测方法，并在多种超越标准模型下解释了结果。
2024-12-03 hep-ex
Effects of the electronic threshold on the performance of the RPC system of the CMS experiment
电阻板室对于大型强子对撞机（LHC）CMS实验的桶和端盖区域的μ子触发都具有非常重要的作用。为了优化它们的性能，调整从这些探测器读取信号的前端板的电子阈值是至关重要的。在本文中，我们提出了一项研究的结果，旨在评估的RPC效率，集群大小和检测器的固有噪声率，电子阈值电压的变化的影响。
2020-06-02 hep-ex physics.ins-det
Strategy and performance of the CMS long-lived particle trigger program in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13.6 TeV
EUROPEAN ORGANIZATION FOR NUCLEAR RESEARCH (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））
CMS实验在$\sqrt{s}$=13.6 TeV质子-质子碰撞中改进了长寿命粒子触发程序，通过理论基准模型扩展标准模型，提高了相关搜索的范围和性能。
2026-09-24 hep-ex
R-Hadron and long lived particle searches at the LHC
如果长寿命的带电粒子存在，并且是在LHC中产生的，它们的速度可能会比光速慢得多。在设计LHC实验、ATLAS和CMS的过程中，没有考虑到这种独特的特征。因此，需要评估硬件和触发器能力。介绍了LHC实验中发现长寿命粒子的模型无关方法。它们使用两个基准进行测试，一个在GMSB中，一个在Split SUSY中。重点是硬件和触发问题，以及重建方法开发的ATLAS和CMS。两个实验都建议基于飞行时间（TOF）的方法。然而，实施是不同的。在ATLAS中，第一个beta估计已经在触发级别完成。CMS还使用dE/dx来估计beta。
2007-10-21 hep-ex
Performance of triple-GEM detectors for the CMS Phase-2 upgrade measured in test beam
CMS实验第二阶段升级的端盖μ子系统的GE 2/1和ME 0站的三重GEM探测器已在试验束中运行，以测量其效率和空间分辨率，同时还使用了一个高空间分辨率的三重GEM跟踪器。GE 2/1探测器的生产模块和原型ME 0探测器显示出出色的本地效率。采用随机孔扇区化的GEM箔的原型探测器显示出死区的显著减少。跟踪器的空间分辨率已被测量，并发现接近预期值75 μm。
2022-10-14 hep-ex physics.ins-det
GEM Detectors for the CMS Endcap Muon System: status of three new detector stations
本文介绍CMS缪子系统三个GEM探测站的进展：GE1/1调试近完成、效率超95%，GE2/1将启动安装，ME0正开展研发，以适配HL-LHC高亮度下的缪子探测需求。
2023-05-03 hep-ex physics.ins-det
GNN-based end-to-end reconstruction in the CMS Phase 2 High-Granularity Calorimeter
我们提出了目前阶段的研究进展，朝着一个通过，完全基于机器学习（ML）的成像量热计重建。所使用的模型基于图神经网络（GNNs），并直接分析每个HGCAL端帽中的命中。ML算法被训练为通过用相同的簇索引标记命中来预测源自相同入射粒子的命中的簇。我们施加简单的标准，以评估是否作为一个集群的预测相关联的命中匹配的命中从任何特定的个人入射粒子。通过模拟两个HGCAL端盖中的两个tau轻子来研究该算法，其中每个tau可以根据其测量的标准模型分支概率来衰变。模拟包括tau衰变产物的材料相互作用，其可能产生入射到量热计上的额外粒子。使用这种不同的多粒子环境，我们可以研究这种重建技术的应用，并开始表征能量遏制和性能。
2022-03-02 hep-ex physics.ins-det
The CMS ME0 Upgrade: Enhancing Forward Muon Reconstruction at the HL-LHC
Panjab University（潘杰普大学）
CMS ME0升级通过六层站扩展伪横坐标覆盖范围，提升HL-LHC前方缪子重建的灵敏度和精度。
2026-03-04 hep-ex physics.ins-det
First results of CMS RPC performance at 13 TeV
大型强子对撞机（LHC）紧凑型μ子螺线管（CMS）实验的μ子谱仪配备了一个冗余系统，该系统由筒体中的电阻板室（RPC）和漂移管室（DT）、端盖区域的RPC和阴极条室（CSC）组成。在本文中，RPC系统的性能在2015年与LHC运行在13 TeV的第一个结果。RPC性能的稳定性，在效率，集群大小和噪声方面，报告。
2017-06-20 hep-ex physics.ins-det
CMS RPC muon detector performance with 2010-2012 LHC data
大型强子对撞机（LHC）紧凑型μ子螺线管（CMS）实验的μ子谱仪采用了由筒体中的电阻板室和漂移管以及端盖区的RPC和阴极剥离室组成的冗余系统。在本文中，RPC系统的操作和性能在前三年的LHC活动将报告。RPC性能的稳定性，如效率，集群大小和噪音，将报告。最后，RPC系统上的辐射背景水平已被测量为LHC光度的函数。外推到LHC和高亮度LHC条件也进行了讨论。
2014-06-29 hep-ex physics.ins-det
Experimental and simulation study of irradiated silicon pad detectors for the CMS High Granularity Calorimeter
预计LHC将升级到高亮度阶段（HL-LHC），这将最大限度地发挥该设施的物理潜力。此次升级预计将使瞬时光度提高5倍，并在运行10年后提供3000 fb-1的积分亮度。由于辐射和堆积的相应增加，CMS端盖中的电磁量热仪将维持1.5 MGy的最大积分剂量和1 e16 neq/cm 2以上的中子注量，因此需要更换它们以进行HL-LHC操作。CMS合作决定用高粒度量热计（HGCAL）取代现有的端盖电磁和强子量热计，这将提供有关HL-LHC非常高堆积中电磁和强子簇射的前所未有的信息。为了在HGCAL中使用Si探测器并应对强辐射环境带来的挑战，已经启动了一项广泛的研发计划，包括生产各种类型，尺寸和厚度的原型传感器，在辐照之前和之后对其进行鉴定以达到预期水平，以及伴随的模拟研究。这里提出的正在进行的调查包括测量电流-电压和电容-电压特性，以及预测的电荷收集效率的传感器照射到预期的水平HGCAL在HL-LHC。的研究和中子辐照的Si探测器的性能的第一个结果，以及它们的比较与数值模拟的状态，被提出。
2017-11-14 hep-ex physics.ins-det
Search for stopped long-lived particles produced in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV
在CERN LHC的7 TeV质子-质子操作期间，已经对在CMS探测器中停止的长寿命粒子进行了搜索。当CMS探测器中没有质子-质子碰撞时，即在LHC束交叉之间的间隙中，可以通过观察它们的衰变来推断这些粒子的存在。使用CMS记录的积分亮度为4.0毫微微巴恩斯的数据集，以及对应于246小时触发实时时间的搜索间隔，观察到12个事件，平均背景预测为8.6 +/- 2.4个事件。极限是在95%的置信水平上对长寿命的胶子和停止生产，超过13个数量级的粒子寿命。假设R-强子相互作用的“云模型”，质量低于640 GeV的胶子和质量低于340 GeV的停止子被排除在外，寿命在10微秒到1000秒之间。
2013-03-11 hep-ex
The CMS Phase-1 Pixel Detector Upgrade
CERN LHC的CMS探测器以硅像素探测器作为其最内层的子探测器。在2016/2017年LHC延长的年终技术停止中，原有的CMS像素探测器已被升级的像素系统（CMS Phase-1像素探测器）取代。升级后的CMS像素探测器旨在应对LHC在2013-2014年第一次长时间关闭期间升级加速器后实现的更高瞬时亮度。与原来的像素探测器相比，升级后的探测器具有更好的跟踪性能和更低的质量，每侧有四个桶层和三个端盖盘，以提供高达2.5的伪快度绝对值的命中覆盖。本文介绍了CMS Phase-1像素探测器的设计和构造，以及它在碰撞数据采集中从调试到早期运行的性能。
2020-12-22 hep-ex physics.ins-det
Long-lived heavy neutral leptons with a displaced shower signature at CMS
我们研究了大型强子对撞机在寻找具有新特征的重中性轻子（HNL）中的发现潜力：CMS μ子探测器中的移位簇，产生了一个大的撞击簇，形成了一个移位簇。一个新的Delphes模块是用来模拟CMS检测器的响应，这样的位移衰变。我们重新解释了一个专门的CMS搜索中性长寿命粒子衰变的CMS μ子端盖探测器的最小HNL的情况。我们证明，这种新的策略是特别敏感的积极无菌混合与$τ$轻子，由于强子$τ$衰变。对于低至$|V_{τN}|^{2}\sim 10^{-7}$的混合，可以访问$\sim 1 - 6$ GeV之间的HNL质量，探测$τ$扇区中参数空间的唯一区域。
2023-01-17 hep-ex hep-ph
Search for Vector-like Quark, Heavy Neutral Lepton and Long-lived Particles at ATLAS and CMS
该研究介绍了LHC上ATLAS与CMS实验针对超出标准模型理论预言的重中性轻子、长寿命粒子及用于解决等级问题的类矢量夸克的寻找新结果。
2024-05-14 hep-ex hep-ph
Electron and photon reconstruction and identification with the CMS experiment at the CERN LHC
介绍了LHC CMS实验中电子和光子的重建和识别算法的性能。报告的结果基于在13 TeV的质心能量下收集的质子-质子碰撞数据，并在2016-2018年记录，对应于136 fb $^{-1}$的积分亮度。从铅铅碰撞数据收集在$\sqrt{s_\mathrm{NN}} =$ 5.02 TeV的结果也被提出。创新技术用于重建探测器中的电子和光子信号，并优化能量分辨率。具有处于最终状态的电子和光子的事件用于测量记录事件中的能量分辨率和能量标度不确定性。质子-质子碰撞数据中Z玻色子衰变产生的电子的测量能量分辨率范围为2%至5%，取决于电子赝快度和探测器材料中通过韧致辐射的能量损失。在质子-质子碰撞中，在桶（端帽）区测量的能量标度小于0.1（0.3）%，在重离子碰撞中，在桶（端帽）区测量的能量标度优于1（3）%。根据2016-2018年质子-质子碰撞数据集，Z玻色子衰变电子的时间分辨率为200 ps。
2021-05-17 hep-ex physics.ins-det
Calculation of Forces on the High Granularity Calorimeter Stainless Steel Absorber Plates in the Compact Muon Solenoid Magnetic Field
本文计算了CMS探测器新型高粒度端盖量能器（HGCal）不锈钢吸收板在3.8 T磁场中的轴向电磁力，为机械结构设计提供关键依据。
2024-01-05 hep-ex physics.ins-det
The FACET Project: Forward Aperture CMS ExTension to search for new Long-Lived Particles
FACET是CMS在高亮度LHC上提出的一个新的子系统，用于寻找暗光子、暗希格斯粒子、重中性轻子和类轴子等正向的入口粒子。这种粒子可以穿透高达50米的铁，然后在14米长的$^3$真空管中衰变，该真空管是通过将LHC管道的18米长部分扩大到50厘米的半径制成的。
2022-01-13 hep-ex physics.ins-det
Search for vector-like leptons with long-lived particle decays in the CMS muon system in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV
本研究利用CMS实验138 fb$^{-1}$的13 TeV质子-质子碰撞数据，首次寻找衰变为长寿命轻赝标量玻色子（双光子衰变）和$\tau$轻子的类矢量轻子，未发现显著超出，在95%置信水平下将其质量排除上限推至最高700 GeV。
2025-09-05 hep-ex
CMS Hardware Track Trigger: New Opportunities for Long-Lived Particle Searches at the HL-LHC
计划升级的CMS探测器可以在硅跟踪器中找到每一次LHC碰撞的轨迹，并将它们用于第一级（硬件）触发决策。到目前为止，CMS合作的研究集中在惩罚性堆积环境中保持整体触发性能。我们认为，轨道触发器的潜在功能要广泛得多，并可能为新的物理搜索提供开创性的机会。作为一个例子，为了便于社区讨论，我们使用一个简单的玩具模拟来研究罕见的希格斯粒子衰变成寿命为几毫米的新粒子。
2017-05-11 hep-ex hep-ph
CMS Pixel Detector Upgrade
目前的紧凑型μ子螺线管硅像素跟踪系统已被设计为峰值亮度为1034 cm-2s-1和总剂量对应于两年的大型强子对撞机（LHC）的操作。随着LHC预期亮度的稳步增加，一种具有四个桶层和三个端盖盘的新像素探测器正在设计中。我们将介绍设计的关键点：新的几何结构，它最大限度地减少了材料预算，增加了跟踪点，以及快速数字读出架构的开发，它确保了即使在高速率下的读出效率。新的像素检测器的跟踪和顶点的预期性能也得到解决。
2011-10-10 hep-ex physics.ins-det
Calibration of the CMS hadron calorimeters using proton-proton collision data at $\sqrt{s} =$ 13 TeV
本文介绍了在LHC上对CMS探测器的强子量热计系统进行刻度的方法。CMS实验的强子量能器是黄铜和闪烁体的采样量能器，并且是一个中心探测器和两个端盖的形式。这些量热计覆盖伪尖端$|η| <$ 3并位于螺线管磁体内部。位于电磁线圈外部的外部量热计覆盖$|η| <$ 1.26，钢和石英纤维切伦科夫前向量热计将覆盖范围扩展到$|η| <$ 5.19。量热计的初始校准是基于测试光束的结果，并通过使用放射源和激光来增强。使用在$\sqrt{s} =$ 7、8和13 TeV收集的质子-质子碰撞数据，以及在LHC射束不存在期间收集的宇宙射线μ子数据，大大改善了校准。目前的校准是使用2016年期间收集的早期13 TeV数据进行的，对应于35.9 fb $^{-1}$的积分亮度。通道的相互校准利用了能量沉积在方位角上的近似均匀性。中心量能器和端盖量能器的绝对能量标度是用孤立带电强子设定的。使用Z $\to$ ee数据设置前向量热计电磁部分的能量标度。外部量热计的能量标度已确定与测试束数据，并通过高横向动量射流的数据确认。在本文中，我们提出的校准方法和精度的细节。
2020-05-06 hep-ex physics.ins-det
Energetic long-lived particles in the CMS muon chambers
本文重铸 CMS 端盖缪子探测器搜索，利用钢材屏蔽和取样量热计特性，实现对低至亚 GeV 级长寿命粒子能量的敏感探测，并补充现有专用实验。
2023-11-10 hep-ex hep-ph
Search for long-lived heavy neutral leptons decaying in the CMS muon detectors in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV
利用 CMS 缪子探测器中的位移簇射特征，在 138 fb$^{-1}$ 数据中搜索长寿命重中性轻子，未发现显著信号，并在电子（缪子）通道对 2.1-3.0（1.9-3.3）GeV 质量范围设定了迄今最严格的限制。
2024-07-19 hep-ex
Search for long-lived particles decaying in the CMS muon detectors in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV
该研究利用CMS缪子探测器在13 TeV质子-质子对撞数据中搜索长寿命粒子，未发现超出标准模型的事例，并对孪生希格斯模型及暗量子色动力学扇区设定了迄今最严格的限制。
2024-08-07 hep-ex
Commissioning and Operation of the New CMS Phase-1 Pixel Detector
CMS像素探测器的第一阶段升级由四个桶层（BPix）和每个端盖（FPix）中的三个前向磁盘组成。它在1，856个模块中包含总共1.24亿像素通道，其设计可承受高达$2 \times 10^{34}\,$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的瞬时亮度。探测器的不同部分在去年组装完成，后来被带到CERN安装在CMS跟踪器内。在组装过程中的各个阶段，已经进行了测试，以确保读出和电力电子设备以及冷却系统符合设计规范。在对各个组件进行测试之后，在CMS内部安装之前进行了系统测试。除了审查这些测试，我们还介绍了使用中央CMS DAQ系统现场检测器的最终调试结果。最后，我们审查的结果，从最初的操作的探测器首先与宇宙射线，然后与pp碰撞。
2017-09-29 hep-ex physics.ins-det
Precision timing at the HL-LHC with the CMS MIP Timing Detector: current progress on validation and production
INFN & Università degli Studi di Milano-Bicocca（意大利国家核物理研究所 & 米兰比可卡大学）
为应对HL-LHC高亮度下的堆叠效应，CMS实验将升级MIP时序探测器，该探测器通过高精度时序提升顶点重建能力，目前BTL生产进行中，ETL开发正在进行。
2026-03-20 hep-ex
FACET: A new long-lived particle detector in the very forward region of the CMS experiment
我们描述了一个建议，添加一组非常前瞻性的大型强子对撞机的高亮度时代的CMS实验，以寻找超越标准模型的长寿命粒子，如暗光子，重中性轻子，轴子类粒子，和黑暗的希格斯玻色子玻色子。拟议的子系统被称为FACET的前向孔径CMS延伸，并将敏感的任何粒子，可以穿透至少50米的磁化铁和衰变在18米长，1米直径的真空管。衰变产物将使用与计划的CMS第2阶段升级相同的技术在探测器中进行测量。
2022-06-18 hep-ex hep-ph
Thinking outside the beamspot: Other SUSY searches at the LHC (long-lived particles and R-parity violation)
长寿命或违反R宇称的超对称粒子可以避开许多传统的超对称性搜索。本次演讲介绍了由ATLAS和CMS合作使用$\sim$ 20 fb $^{-1}$的质子-质子碰撞在8 TeV的质心能量下进行的长寿命粒子或R宇称违反的超对称性搜索的最新结果。
2015-07-09 hep-ex
