Performance of the CMS Pixel Detector at an upgraded LHC
CMS实验将包括用于模式识别和顶点化的像素检测器。它将由三个桶层和每侧的两个端盖组成，提供三个空间点，最高伪刚度为2.1。考虑到LHC环境下探测器性能的局限性，本文讨论了一种用于改进型LHC的8-9层像素探测器。
2005-10-24 physics.ins-det
Beam Test Characterization of Silicon Microstrip Detector Flight-Model Ladders for the AMS-02 Upgrade
Institute of High Energy Physics（高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；INFN Sezione di Perugia（佩鲁贾国家核物理研究所分部）；Massachusetts Institute of Technology (MIT)（麻省理工学院）；Institute of Physics, Academia Sinica（台湾中央研究院物理研究所）
本文研究了AMS-02升级中硅微strip探测器飞行型号梯状结构在350GeV混合强子束流下的性能，探讨了不同SSD数量对空间分辨率、头部和尾部区域响应一致性及入射角影响。
2026-03-26 physics.ins-det
STAR Spin related future detector upgrades
相对论重离子对撞机（RHIC）的STAR实验有一个丰富的自旋物理计划，旨在用极化质子束探索质子的自旋结构。除了目前可获得的渠道，重味，带电矢量玻色子生产和向前介子是长期计划的组成部分。这种测量需要升级STAR跟踪系统和量热仪。我们将概述计划中的升级以及驱动它们的物理目标。
2006-06-30 physics.ins-det
An FPGA-based readout chip emulator for the CMS ETL detector upgrade
我们提出了一个基于FPGA的读出芯片仿真器板的CMS端盖定时层（ETL）检测器升级。仿真器板使用Intel Cyclone 10 GX FPGA来仿真四个端盖层读出芯片（ETROCs）的数字功能。基于实际的ETROC设计，实现并验证了固件。仿真器板用于ETROC数字设计验证和系统开发。
2023-02-03 physics.ins-det
Performance of the ALICE Time-Of-Flight detector at the LHC
LHC的ALICE飞行时间（TOF）探测器基于多间隙电阻板室（MRPC）。这里报告了LHC运行2期间的TOF性能。特别注意的是，提高了时间分辨率达到由飞行时间探测器的$56$ ps，从而提高粒子识别能力。
2018-06-11 physics.ins-det
Development of a time-to-digital converter ASIC for the upgrade of the ATLAS Monitored Drift Tube detector
ATLAS μ子光谱仪的升级为高亮度LHC需要新的触发器和读出电子的各种元素的检测器。我们提出了一个时间-数字转换器（TDC）ASIC原型的ATLAS超导漂移管（MDT）探测器的设计。该芯片采用GlobalFoundries 130 nm CMOS技术制造。研究表明，其时序和功耗特性满足设计要求，48个通道的时序变化为40 ps，每个通道的功耗约为6.5 mW。
2017-08-11 physics.ins-det
Beam test results for the upgraded LHCb RICH optoelectronic readout system
从2018年开始，LHCb探测器将升级到更高的光度，并扩大其新发现的潜力。Ring Imaging Cherenkov（RICH）探测器是LHCb探测器粒子识别的关键组件之一，升级后的规格将需要重新设计光电读出链。在目前的工作中，我们描述的实验装置和粒子束进行的测试，以评估和验证的光电读出系统的性能的结果。
2016-10-31 physics.ins-det
Upgrades for the Precision Proton Spectrometer at the LHC: Precision Timing and Tracking Detectors
CMS-TOTEM精密质子谱仪（CT-PPS）是一个批准的项目，用于在距离CMS检测器周围的相互作用点约$\pm$ 210 m处添加跟踪和定时信息。它被设计为在高亮度下工作，每25 ns的聚束交叉多达50个相互作用，以执行例如四次规范耦合的测量和寻找罕见的排他性过程。2016年，CT-PPS在正常的高光度质子-质子LHC碰撞中获取数据。在未来几年，高辐射剂量和大的多顶点相互作用将代表类似于高亮度LHC计划的困难挑战。目前正在协调进行探测器升级工作，以实现物理学目标，同时减轻退化影响。讨论了跟踪和定时检测器的升级。
2016-11-22 physics.ins-det
Electronics integration for the GE2/1 and ME0 GEM detector systems for the CMS Phase-2 Muon System Upgrade
大型强子对撞机目前正在进行高亮度升级，这将使瞬时亮度增加约五倍。因此，紧凑型μ子螺线管实验正在升级其μ子光谱仪，以应对前向区μ子通量的增加。最近进入批量生产阶段的GE 2/1三重气体电子倍增器探测器和处于后期原型制作阶段的ME 0三重GEM探测器系统正在进行电子集成。这些会议记录简要讨论了GE 2/1和ME 0探测器系统的前端电子设备，电子集成测试过程，以及CMS GEM协作组对这两个探测器系统的前端电子设备的未来计划。
2021-10-30 physics.ins-det
Measurements and TCAD simulation of novel ATLAS planar pixel detector structures for the HL-LHC upgrade
LHC加速器复合体将在2020-2022年之间升级为高亮度LHC，以大大增加各种物理分析的统计数据。为了在这些具有挑战性的新条件下运行，并保持在轨道重建和顶点定位方面的出色性能，ATLAS像素检测器必须进行大幅升级，并预计将进行全面更换。通过在洁净室中对测试结构进行表征以及使用技术计算机辅助设计（TCAD）进行模拟，优化了新型像素设计的处理技术。讨论了一种研究通过像素器件的非垂直轨迹的方法。比较TCAD模拟与二次离子质谱（SIMS）测量，以调查结构的掺杂分布和验证模拟过程。
2015-04-08 physics.ins-det
A fast and efficient SIMD track reconstruction algorithm for the LHCb Upgrade 1 VELO-PIX detector
升级后的CERN LHCb探测器将于2021年开始采集数据，必须使用商用处理器实时重建4 TB/s的原始探测器数据。这是任何科学领域中最大的实时数据处理挑战之一。我们提出了一个内在的并行重建算法的顶点检测器的LHCb实验设计，以最佳地利用多核通用架构。我们将其与以前的最先进的标量模式识别算法进行比较，并显示出显着更快的处理速度，在某些情况下，所有当前的替代品的物理性能增加。我们评估的算法上的两个高端架构，从两个不同的供应商，并详细讨论了不同的SIMD指令集体系结构的扩展对性能的影响。
2019-12-20 physics.ins-det
Subpixel Mapping and Test Beam Studies with a HV2FEI4v2 CMOS-Sensor-Hybrid Module for the ATLAS Inner Detector Upgrade
高亮度大型强子对撞机的升级将对所有实验的跟踪系统提出前所未有的挑战。在CMOS工艺中设计的有源像素检测器的最新进展为使用无源传感器的成熟混合设计提供了有吸引力的替代方案。本文介绍了一个高压CMOS有源像素传感器的ATLAS跟踪器升级设计的研究。传感器被粘在可插入B层的读出芯片上。被测器件的像素比所附读出芯片的像素更小，输出信号中编码有关于命中CMOS像素的信息（子像素编码）。描述了将读出芯片中记录的命中映射到CMOS像素的测试光束测量，从而验证子像素编码。
2017-02-06 physics.ins-det
BDAQ53, a versatile pixel detector readout and test system for the ATLAS and CMS HL-LHC upgrades
BDAQ53是RD53系列混合像素探测器读出芯片的读出系统和验证框架。这些芯片是为ATLAS和CMS实验的内部跟踪探测器升级而设计的。BDAQ 53用于需要多功能性和快速定制的应用中，例如实验室测试环境，测试光束活动和质量控制测量的永久设置。它由定制和商业硬件、基于Python的软件框架和FPGA固件组成。BDAQ 53是作为开源软件开发的，软件和固件都托管在公共存储库中。
2020-10-05 physics.ins-det
WAVE: Machine Learning for Full-Waveform Time-Of-Flight Detectors
我们提出了一种用于全波形飞行时间（TOF）物理探测器的WAVEFORM矢量开发（WAVE）深度神经网络，并通过对小型塑料闪烁体散射相机的Monte Carlo研究，评估其与传统重建技术的性能。Ultralytics LLC（www.ultralytics.com）在https://github.com/ultralytics/wave的开源GPL-3.0许可下免费提供WAVE。
2018-11-14 physics.ins-det
ATLAS IBL Pixel Upgrade
ATLAS探测器的升级将经历向超级LHC升级的不同阶段。像素探测器的第一次升级将包括建造一个新的像素层，该层将在LHC机器第一次关闭期间安装（LHC第一阶段升级）。新的探测器称为可插入B层（IBL），将插入现有的像素探测器和半径为3.3 cm的新（较小半径）射束管之间。IBL将需要开发几种新技术，以应对辐射或像素占用的增加，并通过减少像素尺寸和材料预算来提高物理性能。三种不同的有前途的传感器技术（平面硅，三维硅和金刚石）目前正在研究的像素检测器。本文介绍了该项目的概况，特别强调了像素模块。
2011-04-11 physics.ins-det
Detectors for Time-of-Flight Fast-Neutron Radiography: 1. Neutron Counting Gas Detector
本文介绍了我们的两种具有能谱能力的快中子成像方法之一。它是一种基于氢中子转换器和气体电子倍增器（GEM）的中子计数技术。介绍了探测技术的基本原理以及转换器、电子放大和读出的优化设计。在2 ~ 10 MeV的脉冲中子束中进行了实验，对这些特性进行了评价
2004-08-17 physics.ins-det
Development of 3D-DDTC pixel detectors for the ATLAS upgrade
我们报告的n-对-p，三维双面双列（3D-DDTC）像素探测器的发展FBK-irst（特伦托，意大利）制造和面向ATLAS升级。所考虑的制造技术比具有主动边缘的全3D探测器所需的制造技术更简单，但是探测器效率和辐射硬度关键地取决于柱状电极重叠，并且应该仔细评估。这些传感器（每像素2、3或4列）与ATLAS FEI 3读出芯片的第一批组件已在实验室中进行了测试。选择的结果与放射源的电气和功能特性进行了讨论。
2009-10-19 physics.ins-det
Performances of two resistive MicroMegas prototypes for the Time Projection Chambers of the T2K Near Detector upgrade
T2K是一个长基线中微子实验，自2009年以来一直在运行，提供了一些世界领先的中微子振荡参数测量。已提议对T2K的近距离探测器ND 280进行升级。它包括安装两个新的时间投影室（TPC），这两个室基于一种新的读出技术：电阻阳极MicroMegas（RMM）。该技术有望减少电子通道的数量，同时保持或改善当前ND 280 TPC的批量MicroMegas性能。已经进行了一系列测试，并正在进行进一步的研究，以验证这种方法。两个RMM原型进行了研究，在专门的波束测试。到目前为止，所有的结果，其中一些仍然是初步的，表明一个更好的性能可以实现，即使与更大的垫，由于RMM的优势。
2020-05-12 physics.ins-det
Discharge probability studies with multi-GEM detectors for the ALICE TPC Upgrade
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50倍。为了充分利用LHC的潜力，TPC读出室将升级为气体电子倍增器（GEM）技术。为了确保升级后的腔室在恶劣的LHC环境中的稳定行为，启动了一项专门的研发计划，以优化GEM堆的几何形状及其在放电方面的高压配置。我们总结了用高度电离α粒子照射的3-和4-GEM原型进行的放电概率测量。
2018-07-09 physics.ins-det
The Remote Analog to Digital Conversion DAQ System for the TRISTAN Detector Upgrade
University of North Carolina, Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）；Triangle Universities Nuclear Laboratory（三角大学核实验室）；Institute for Data Processing and Electronics (IPE), Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院数据处理与电子研究所）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
TRISTAN探测器升级用于通过精确电子能谱学探测氚β衰变光谱，以寻找千电子伏量级的中微子信号。该系统采用1000多个硅漂移探测器像素进行高精度测量，开发了专用的数据采集系统以满足实验挑战。
2026-09-23 physics.ins-det
Upgrade of the POLDI diffractometer with a ZnS(Ag)/6LiF scintillation detector read out with WLS fibers coupled to SiPMs
Paul Scherrer研究所（PSI）正在开发一种基于ZnS（Ag）/6LiF闪烁体、波长移动光纤（WLS）和硅光电倍增器（SiPM）的热中子探测器，用于升级POLDI仪器（一种脉冲重叠衍射仪）。检测器的设计概述，并在一个单通道原型上进行测量。正在开发一种基于光子计数方法的创新信号处理系统。它的工作原理进行了描述，其性能进行评估的基础上的蒙特卡罗模拟。
2013-09-26 physics.ins-det
The LHCb Vertex Detector Upgrade
大型强子对撞机将为探索电弱对称性破缺的质量尺度提供机会。因此，我们希望能够发现物理学在标准模型之外的直接表现，这将提出新的问题，这些问题可能会通过对美丽和魅力衰减的精确测量来阐明。LHCb实验准备在LHC启动后立即实施这一雄心勃勃的计划。将其物理灵敏度提高至少一个数量级对于完成这项研究至关重要，因为新的物理效应可能是微妙的。一个新的顶点检测器是这个项目的关键元素。重要的要求是高达约10 $^{16} n_{eq} {\rm cm}^{-2}$的通量的辐射电阻，以及能够在40 MHz下与射束相互作用同步地将其事件信息传递到后端接收器板的前端电子设备。
2009-03-09 physics.ins-det
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
A GEM Detector System for an Upgrade of the High-eta Muon Endcap Stations GE1/1 + ME1/1 in CMS
基于CMS升级研发建议RD10.02，我们描述了CMS的LS 2 GEM项目的动机和主要特点，并建议在CMS的前向μ子系统中增加一个完整的GE 1/12探测器站，包括气体电子倍增器（GEM）室。目前现有的前向μ介子探测器的局限性时，在越来越高的光度预期LS 1后的操作，随后由一个GE 1/1站实现的预期性能改进的简要说明。第二部分介绍了探测器系统，然后概述了电子和相关服务，包括讨论项目的时间表和成本。介绍了在LS 1上安装前体演示器的计划。本提案旨在作为详细文件CMS-IN-2012-023的简明后续文件。如果获得批准，随后应提交详细的技术设计报告。
2012-11-30 physics.ins-det
Upgrade of the MARI spectrometer at ISIS
本研究对ISIS的MARI直接几何飞行时间中子谱仪进行升级，通过加装m=3超镜导管和新型探测器电子器件，实现了特定波长下约6倍的通量增益与电噪声甄别能力的提升，延长了谱仪的高质量科研服役寿命。
2022-11-15 physics.ins-det
ATLAS Experiment Pixel Detector Upgrades
ATLAS实验像素探测器升级计划的重点是新技术的开发，包括FE-I4读出集成电路。利用这项新技术的第一个升级项目是将于2013年安装在更换束管上的“可插入B层”（IBL）像素探测器。IBL将安装在内部，不会改变现有的ATLAS像素探测器。然而，正在研究在2018年用基于FE-I4芯片和新机械结构的质量更低、性能更高的仪器取代像素全探测器的可能性。
2011-09-21 hep-ex physics.ins-det
Snowmass Whitepaper: The Belle II Detector Upgrade Program
我们描述了计划中的近期和潜在的长期升级的美女II探测器在SuperKEKB电子-正电子对撞机在日本筑波。这些升级将允许在味道、τ、电弱和暗扇区物理学中越来越敏感地搜索标准模型之外的可能的新物理学，这些物理学既与LHC和其他实验互补又与之竞争。我们鼓励仪器前沿社区贡献和研究升级想法，作为Snowmass过程的一部分。
2022-03-21 hep-ex physics.ins-det
Design and testing of an sTGC ASIC interface board for the ATLAS New Small Wheel upgrade
ATLAS实验将用新的小轮探测器（NSW）取代目前的小轮探测器，旨在提高高亮度LHC端盖区域的μ子触发和精确跟踪性能。小条带薄间隙室（sTGC）是此次升级中使用的两种新探测器技术之一。sTGC检测器需要一些定制设计的ASIC。我们设计了一个sTGC ASIC接口板来测试ASIC到ASIC的通信，并验证整个系统的功能。搭建了具有最终读出系统的测试平台，并首次展示了整个sTGC读出链。在读出链中的关键参数进行了讨论，并显示结果。
2021-10-24 physics.ins-det
The BABAR Detector: Upgrades, Operation and Performance
1999年至2008年，BABAR探测器在SLAC国家加速器实验室的PEP-II非对称电子对撞机上成功运行。本报告涵盖了对撞机和探测器系统的升级、操作和性能，以及触发器、在线和离线计算，以及自数据采集开始以来的事件重建方面。
2013-09-17 hep-ex physics.ins-det
Upgrade plans and ageing studies for the CMS muon system in preparation of HL-LHC
CMS μ子系统操作基于气体的探测器。需要升级探测器和触发器组件，以应对HL-LHC日益具有挑战性的条件。进行新的辐照测试，以确保μ介子探测器将生存的恶劣条件和可靠地运行。新的CERN GIF++（伽马辐照设施）允许执行老化测试。我们目前的结果在大背景下的系统性能和加速老化测试后。将增加新的探测器以提高临界前向区的性能：将在LS 2的1.6 $<$ $|η|$ $<$ 2.4区安装气体电子倍增器探测器，旨在抑制背景触发，同时保持高触发效率。预计第二个GEM站和两个新一代RPC站将有进一步的增强，这些站具有低电阻率电极。这些探测器将结合跟踪和触发能力，并能承受高达几kHz/cm $^2$的粒子率。此外，为了利用像素跟踪覆盖范围扩展，新的GEM检测器覆盖高达$|η|$ = 2.8。在新的前向量热计后面。
2018-09-05 physics.ins-det
BEPCII/BESIII Upgrade and the Prospective Physics
介绍了BEPCII/BESIII的升级情况，BEPCII的设计目标是达到$10^{33}/cm^{-2}s^{-1}$的c. M.能量为3.89GeV，BESIII探测器完全重建。该项目已步入正轨，进展顺利。机器和探测器预计将在2007年下半年一起调试，并在2007年底或2008年初开始进行工程运行。
2006-05-18 physics.ins-det
New 3D fine-grained scintillation detector for the T2K experiment
T2 K长基线中微子实验的主要目标是精确测量中微子振荡的参数和寻找轻子区的CP破坏。2017年，T2 K合作启动了近探测器升级项目。此次升级旨在将振荡参数的系统误差从6-7%降低到3- 4%。为了实现这一目标，ND 280升级计划实施新的上游跟踪器，以提高广角接受能力和低动量阈值。ND 280升级中引入的新技术之一是具有3D WLS光纤读出的超细粒度（SuperFGD）闪烁体靶。探测器将由大约200万个（192 x184 x56）1厘米大小的闪烁立方体组成。每个立方体有三个正交的WLS光纤孔，以提供3D光学读出。探测器的总质量约为2吨，读出通道的数量约为60，000。本文介绍了该探测器的发展现状。
2020-05-22 physics.ins-det
Design of a Time-to-Digital Converter ASIC and a mini-DAQ system for the Phase-2 Upgrade of the ATLAS Monitored Drift Tube detector
我们提出了第二个原型的时间-数字（TDC）ASIC的升级ATLAS卫星漂移管（MDT）探测器的高亮度LHC操作。与第一个原型相比，三重模块冗余已实现的配置和流控制逻辑。在实现相同的时间分辨率和通道均匀性的同时，总功耗增加不到10 mW。一个小型数据采集系统已经建立，以验证前端电子链与新的原型与其他ASIC和板在触发模式。小直径MDT电离室的宇宙线测试表明，读出电路的结构和数据传输性能良好。预计该原型设计将用于最终生产。
2020-11-23 physics.ins-det
TOP detector for particle identification at Belle II
该研究针对Belle II实验中带电强子鉴别需求，介绍TOP探测器组件及Run1性能，同时阐述LS1期间的升级措施与未来升级计划，为粒子物理实验提供探测器性能数据与升级参考。
2024-07-30 physics.ins-det
Development and test of a mini-Data Acquisition system for the High-Luminosity LHC upgrade of the ATLAS Monitored Drift Tube detector
包括ASIC和FPGA板在内的新的前端电子设备正在为ATLAS的漂移管（MDT）探测器开发，以处理高亮度LHC运行中预期的大数据速率和恶劣环境。一个移动数据采集（miniDAQ）系统的设计，以执行这些前端电子集成测试。此外，它还将用于96个小半径MDT（sMDT）室的地面调试，并用于在现有ATLAS MDT室上集成和调试新的前端电子设备。本文详细介绍了miniDAQ硬件和固件。miniDAQ系统也被用来读出新的前端电子sMDT原型室使用宇宙μ子和获得的结果显示。
2022-05-26 physics.ins-det
GEO 600 and the GEO-HF upgrade program: successes and challenges
德国和英国合作的激光干涉引力波探测器GEO 600自2001年首次锁定以来已运行了14个年头。在GEO 600与其他第一代探测器一起参与科学运行后，一个名为GEO-HF的计划于2009年开始。其目标是通过技术先进但侵入性最小的升级，提高探测器在高频（约1 kHz及以上）下的灵敏度。同时，探测器将在调试活动之间记录科学质量数据。截至2014年初，所有计划的升级都已进行，观测波段高频端的灵敏度提高了4倍。除了科学数据收集外，正在进行一项实验计划，目的是进一步提高灵敏度并评估未来的探测器技术。我们总结了GEO-HF计划的结果，并讨论了它的成功和挑战。
2016-01-19 physics.ins-det
ATLAS IBL: a challenging first step for ATLAS Upgrade at the sLHC
随着LHC在7 TeV收集数据，计划已经推进了一系列升级，最终导致大约10年后的高亮度LHC（HL-LHC）项目中LHC设计亮度的五倍。ATLAS探测器的升级将为HL-LHC做准备。像素探测器的第一次升级将是建造一个新的像素层，该层将在2013-14年LHC机器首次关闭期间安装。新的探测器称为可插入B层（IBL），将安装在现有的像素探测器和半径为3.2厘米的新的更小半径的光束管之间。IBL将需要开发几种新技术，以应对增加的辐射和像素占用，并通过减少像素尺寸和更严格的材料预算来提高物理性能。两种不同的和有前途的硅传感器技术（平面n-in-n和3D）目前正在调查的IBL。IBL模块的设计和这些传感器技术的资格的概述在此过程中。本文还总结了HL-LHC对ATLAS探测器的改进。
2011-09-15 physics.ins-det
Geometric Optimization of a Neutron Detector for In-Flight Measurement of the Neutron Lifetime
最近用束流法测量的自由中子寿命与UCN测量值有8.7 s（4 $σ$）的差异。BL3实验的目的是改善这种测量的统计误差，并帮助排除系统不确定性作为差异的解释。由于中子通量线性地进入中子寿命，因此具有平坦响应的良好表征的中子通量探测器是必不可少的。我将提出一个新的探测器的几何优化与均匀接受高达六阶的中子位置。
2020-10-21 physics.ins-det
Dielectric Resistive Plate Chamber as a detector for time-of-flight measurements
本文介绍了介质电阻板室（DRPC）的工作原理、结构和首次试验结果。该探测器在很宽的电压范围内，在气体放大的雪崩模式下工作稳定。双间隙DRPC的MIP配准效率达到97%，时间分辨率为180-200 ps。当试验光束强度达到10^3 Hz/cm ^2时，DRPC的运行没有变化。
2004-12-02 physics.ins-det
A new CMS pixel detector for the LHC luminosity upgrade
CMS内部像素探测器系统计划在LHC光度升级的第一阶段被替换。该计划设想了一个超低质量系统，两端各有四个桶层和三个圆盘。随着粒子速率的预期增加，电子读出链将改变为快速数字信号。升级CMS像素检测器的设想的设计方案的概述，以及估计的跟踪和顶点的性能。
2011-04-07 hep-ex physics.ins-det
Performances of a resistive MicroMegas module for the Time Projection Chambers of the T2K Near Detector upgrade
提出了对T2 K长基线中微子振荡实验近探测器ND 280的改进方案。此次升级将包括两个新的时间投影室，每个都配备了16个电阻式MicroMegas模块，用于气体放大。电阻式MicroMegas的第一个原型已经被设计、建造、安装在HARP场笼中，并暴露在CERN的带电粒子束中。这些数据已被用来表征的电阻MicroMegas模块的性能。水平电子在距离阳极30 cm处穿过TPC，观察到300 $μm$的空间分辨率和9%的沉积能量分辨率。这些性能完全满足ND280 TPC升级的要求。
2019-12-09 physics.ins-det
LHCb RICH Upgrade: an overview of the photon detector and electronics system
LHCb实验是欧洲核子研究中心LHC上运行的四个大型探测器之一，主要致力于CP破坏测量和在美丽和魅力强子的罕见衰变中寻找新物理。来自两个环形图像切伦科夫（RICH-1和RICH-2）探测器的数据对于识别宽动量范围内的粒子至关重要。从2019年起，计划进行14 TeV的碰撞，亮度达到$2\cdot10^{33}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，束团间距为25 ns，目标是每年收集5 fb $^{-1}$的数据。为了避免在如此高的速率（40 MHz）下PID性能的退化，必须升级RICH检测器。新的光电探测器（多阳极光电倍增管，MaPMT）已被选定，并将使用一个8通道芯片，命名为MAPIO，旨在维持光子计数率高达40兆赫，同时尽量减少功耗和串扰读出。128位数字寄存器允许选择阈值和衰减值，并提供有用的测试和调试功能。光电传感器和电子设备被安排在基本单元中，其第一个原型已于2014年秋季在带电粒子束中进行了测试。概述的CNOO功能和读出电子。
2015-11-30 physics.ins-det
Status of the CMS Phase I Pixel Detector Upgrade
由于LHC第一阶段升级预期的瞬时亮度，CMS实验的新像素探测器正在建造中。新的CMS像素检测器提供四次点击跟踪，同时显著降低了材料预算以及新的冷却和供电方案。新的前端读出芯片减轻了缓冲和带宽限制，并包括一个低阈值比较器。这些改进允许新的像素检测器在由高亮度和堆积施加的增加的要求下维持和改进当前像素跟踪器的效率。本文概述了升级后的像素探测器的设计和升级项目的现状，并介绍了生产读出芯片的测试光束性能测量。
2016-12-22 hep-ex physics.ins-det
Design and performance of a TDC ASIC for the upgrade of the ATLAS Monitored Drift Tube detector
我们提出了一个时间-数字（TDC）ASIC的原型的ATLAS超导漂移管（MDT）探测器的高亮度LHC操作的升级。该ASIC基于先前提交的用于时序性能评估的演示ASIC，包括各种操作模式所需的所有功能，以及迁移到TSMC 130 nm CMOS技术。我们提出了TDC的设计，重点增加的功能和性能优化。时序性能测试表明，该ASIC满足设计要求。TDC具有约780 ps的仓大小，并且对于具有前沿和后沿数字化的所有24个通道，定时仓变化在40 ps内，而功耗被限制为250 mW，对应于每个边沿测量约5.2 mW的功耗。
2019-05-24 physics.ins-det
The CMS inner Tracker Endcap PiXel upgrade
欧洲核子研究中心的高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）预计将以14 TeV的质心能量碰撞质子，并达到前所未有的峰值瞬时亮度$7.5 \times 10^{34} \text{cm}^{-2} \text{s}^{-1}$，平均堆积顶点数为200。这将使ATLAS和CMS实验能够在项目的生命周期内收集积分亮度高达$4000\,\mathrm{fb}^{-1}$的数据样本。为了适应这些苛刻的条件，CMS探测器将在启动HL-LHC之前进行大幅升级，这一计划被称为CMS第二阶段升级。整个CMS硅像素探测器（IT）将被替换，新的探测器将具有更高的辐射硬度，更高的粒度和处理更高数据速率和更长触发延迟的能力。升级后的IT将由桶部件TBPX以及小型和大型前向盘TFPX和TEPX组成。TEPX检测器的每端有四个大圆盘，可将覆盖范围扩展到$\lvert η\rvert \approx 4.0$。在TEPX中，模块排列在五个同心环中。在这方面的贡献，新的TEPX探测器将提出，特别关注的力学设计和热性能，使用有限元方法。的冷却管和磁盘的支持结构连接的模块与CO $_2$冷却剂的材料选择的影响，以及。
2023-01-25 physics.ins-det
A Programmable Time Alignment Scheme for Detector Signals from the Upgraded muon Spectrometer at the ATLAS Experiment
我们提出了一个可编程的时间对准方案中使用的ASIC的ATLAS前向μ子触发器的发展。该方案利用再生时钟与可编程的相位，以补偿不同的检测器走线长度引入的定时偏移。设计中使用的每个ASIC具有104个输入通道，延迟补偿电路为每个通道提供约3 ns的步长和25 ns的全范围。该计划包括多数逻辑抑制单粒子效应的详细实施。该方案是灵活的，完全综合。该方法适用于具有类似相移要求的其他应用。此外，该设计是资源有效的，并且适合于具有大量通道的成本有效的数字实现。
2017-08-07 physics.ins-det
MPGD-based photon detectors for the upgrade of COMPASS RICH-1 and beyond
COMPASS是CERN SPS的一个固定目标实验，旨在研究强子结构和光谱。在$3$和$55 GeV/c$之间的动量范围内的强子识别是由大型气体环成像切伦科夫计数器RICH-1提供的。为了应对COMPASS新物理计划带来的挑战，RICH-1已经升级，用新开发的MPGD光子探测器取代了四个基于MWPC的光子探测器。新型探测器的架构是两层THGEM和Micromegas的混合组合。第一个THGEM的顶部涂有CsI作为反射光电阴极。阳极分段在垫电容耦合到APV-25为基础的读出。新的混合探测器已在2016年COMPASS数据采集期间投入使用，并在2017年运行期间稳定运行。本文讨论了COMPASS RICH-1新型光子探测器的设计、结构、操作和性能。
2020-06-18 physics.ins-det
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
Development of a sub-100 ps Time-of-Flight detector with SiPM-readout scintillator for measurement of cosmic muon velocity
Institute of Modern Physics, Fudan University（复旦大学现代物理研究所）；Department of Physics, Fudan University（复旦大学物理系）
本文提出一种基于塑料闪烁体和定制SiPM阵列的高时间分辨率宇宙射线探测器，通过多面读出拓扑结构实现亚100皮秒的时间分辨能力，验证了其在μ子速度测量中的应用潜力。
2026-05-13 physics.ins-det
Proposal for Cherenkov Time of Flight Technique with Picosecond Resolution
提出了一种用于Jlab 12 GeV计划的新型粒子识别装置。它是基于一种新的光子探测器和时间测量概念获得的时间信息的测量。对于长度小于50 cm的切伦科夫辐射体，切伦科夫飞行时间探测器的预期时间测量精度约为或小于10皮秒。
2005-08-05 physics.ins-det
High Rate Resistive Plate Chamber for LHC detector upgrades
在LHC实验中用作μ子探测器的标准酚醛树脂电阻板室（RPC）的探测率的限制已经阻止了在CMS和ATLAS探测器中的高速率区域中使用这种探测器。这些探测器的一种替代方案是用低电阻率玻璃板（$10^{10} {\rm Ω.cm}$）制成的RPC，DESY的射束测试表明，这种探测器可以在几千Hz/cm $^2$下以高效率（> 90%）工作。
2012-11-24 hep-ex physics.ins-det
A Novel Transparent Charged Particle Detector for the CPET Upgrade at TITAN
由于电子的质量很小，探测出强磁场的电子束团具有挑战性。如果放置在离螺线管入口太远的地方，磁场外的探测器将太小而不能可靠地与出射的电子束相交，因为轻电子将跟随螺线管外发散的磁场。加拿大温哥华TRIUMF的TITAN小组利用光化学加工（PCM）的实践和精度的进步，创造了一种新型的电荷收集探测器，称为“网状探测器”。“TITAN网状探测器用于解决TITAN目前正在开发的新型冷却器彭宁阱（CPET）中的捕获电子探测问题。这种从铜板上蚀刻出来的细导线阵列是一种新颖的、低轮廓的、电荷不可知的探测器，可以根据用户的判断有效地制成透明或不透明的。
2017-08-03 physics.ins-det
Time-Of-Flight methodologies with large-area diamond detectors for ion characterization in laser-driven experiments
飞行时间（TOF）技术结合半导体探测器是一种强有力的工具，提供实时表征离子加速，因为激光-物质相互作用。然而，在相互作用过程中产生的强电磁脉冲（EMP）的存在会严重阻碍其应用。因此，诊断系统必须设计成具有高EMP屏蔽。在这里，我们提出了一个新的先进的原型探测器，在ENEA中心Ricerche Frascati（意大利），具有大面积（15毫米× 15毫米）的多晶金刚石传感器具有150微米的厚度。量身定制的探测器设计和测试确保了高灵敏度，并且由于快速的时间响应，重建离子谱的高能量分辨率。该探测器离线校准，然后成功地测试了在PHELIX激光设施在GSI（德国）进行的实验活动。实验结果表明，该装置对电磁脉冲场有很高的抑制率，并获得了合适的加速质子谱。
2021-10-29 physics.ins-det
RPC Gap Production and Performance for CMS RE4 Upgrade
CMS实验建造了第四个电阻板室（RPC）触发站，由144个RPC组成，以提高两端盖区域的高动量μ子触发效率。所有新的CMS端盖RPC间隙都是根据韩国检测器实验室（KODEL）的QA和QC生产的。所有合格的差距已交付给三个组装地点：欧洲核子研究中心在瑞士，BARC在印度和根特大学在比利时的RPC探测器组件。在本文中，我们提出了详细的程序中使用的生产RPC的差距通过CMS升级。
2014-08-16 physics.ins-det
