Measurement of the CMS Magnetic Field
用费米实验室设计和制造的场映射器测量了CERN正在建造的紧凑型μ子螺线管（CMS）探测器超导线圈内的跟踪体积中的磁场。fieldmapper使用10个由NIKHEF开发的3-D B传感器（霍尔探头），并在CERN校准，标称4 T场的精度为0.05%。在半径为1.724米、长7米的圆柱体内，在中心磁场为2、3、3.5、3.8和4 T的情况下，对33840个点进行了精确的场映射测量。CMS线圈最大励磁处的磁通量密度的三个分量和线圈放电后钢-空气界面上的剩余磁场在检查点中用位于磁通量返回轭元件附近的95个3-D B传感器测量。在CMS线圈的整个快速放电（190 s时间常数）期间，在线对安装在磁轭选定段上的由405匝组成的22个磁通回路中感应的电压进行采样，并离线积分，以提供最大磁场下钢中初始磁通量密度的测量，精度为百分之几。在4 T的测量结果的报告和比较与TOSCA计算的CMS磁体系统的三维模型。
2011-10-03 hep-ex physics.ins-det
Description and performance of track and primary-vertex reconstruction with the CMS tracker
提供了一个描述的软件算法开发的CMS跟踪器，用于重建质子-质子相互作用中的带电粒子轨迹，并使用由此产生的轨道来估计的LHC发光区域和个人的初级相互作用顶点的位置。尽管在LHC非常恶劣的环境中，这些算法获得的性能被认为是优秀的。对于2011年典型堆积条件下的ttbar事件，对于横动量pt > 0.9 GeV的连续产生的带电粒子，在abs（eta）< 0.9的赝势下的平均径迹重建效率为94%，在0.9 < abs（eta）< 2.5的赝势下的平均径迹重建效率为85%。这种低效率主要是由强子在追踪器材料中进行核相互作用引起的。对于孤立的μ子，相应的效率基本上是100%。对于在abs（eta）< 1.4时发射的pt = 100 GeV的孤立μ子，pt的分辨率约为2.8%，横向和纵向碰撞参量的分辨率分别为10微米和30微米。在三个空间维度中的每一个中，对应于感兴趣的pp碰撞的重构主顶点所实现的位置分辨率为10-12微米。跟踪和顶点软件快速灵活，可轻松适应其他功能，例如触发器的快速跟踪，或考虑轫致辐射的电子专用跟踪。
2014-10-28 hep-ex physics.ins-det
Measuring the Magnetic Flux Density in the CMS Steel Yoke
紧凑型μ子螺线管（CMS）是一种通用探测器，设计用于在CERN大型强子对撞机（LHC）的最高亮度下运行。其显著特点包括一个4 T超导螺线管，直径6米，长度12.5米的自由孔，封闭在一个10000吨的返回轭由建筑钢制成。返回轭由五个十二边形三层桶轮和四个端盖盘组成，每个端盖盘由厚达620毫米的钢块组成，用作μ子探测系统的吸收板。CMS检测器中各处的磁场需要精确表征。为了测量钢内和钢周围的磁场，在回磁轭块上安装了一个由22个磁通环和82个三维霍尔传感器组成的系统。在2.64、3.16、3.68和4.01 T的螺线管中心磁场下，在CMS磁体表面调试测试期间进行的螺线管快速放电（190 s时间常数）用于在磁通回路中感应电压。在线测量电压并离线积分，以获得螺线管全激励时靠近μ子室的钢轭中的磁通量。安装在钢-空气界面上的3-D霍尔传感器提供关于磁场分量的补充信息，并允许估计钢中的剩余磁场，该剩余磁场将被添加到通过电压积分获得的磁通量密度中。CMS磁体的TOSCA 3-D模型被开发来描述用场映射机测量的跟踪体积外部各处的磁场。测量和计算的结果，比较和讨论。
2012-12-06 hep-ex physics.ins-det
Precise Mapping of the Magnetic Field in the CMS Barrel Yoke using Cosmic Rays
CMS探测器是围绕一个大型4 T超导螺线管设计的，封闭在一个12000吨的钢返回轭。精确模拟和重建CMS探测器中的物理事件需要详细的磁场图，不仅在螺线管内部的内部跟踪区域中，而且在装有μ子室的钢轭的大型复杂结构中。使用CMS在2008年收集的宇宙μ子事件的大样本，已经确定了在桶轭钢的场，根据位置的不同，精度为3%至8%。
2010-01-04 physics.acc-ph physics.ins-det
3D Magnetic Analysis of the CMS Magnet
CMS磁系统包括一个超导螺线管线圈，12.5米长，6米的自由孔直径，和一个铁磁通量返回轭，其中包括中心桶，两个端盖和强子前向量热计的铁磁部分。螺线管中心的磁通量密度为4 T。为了进行CMS磁系统的磁分析，开发了几个3D模型，使用矢量场代码TOSCA进行磁场和力计算。分析包括一般的磁场行为的研究，由小的轴向，径向位移和角倾斜产生的线圈上的力的计算，在铁磁部件上的力的计算，计算的边缘磁场外的磁系统，并在烟囱的电流引线和低温线的场水平的研究。考虑了从圆柱体表面的磁通量密度值出发重建圆柱体内部磁场的方法。专门的TOSCA-GEANT接口工具已经开发出来，用于将计算的磁场输入探测器模拟包。
2011-09-29 physics.ins-det
Mechanical Design and Material Budget of the CMS Barrel Pixel Detector
在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上进行的紧凑型μ子螺线管实验包括一个硅像素探测器作为其最里面的组件。它的主要任务是精确重建主相互作用顶点附近的带电粒子。本文概述了桶形像素探测器的机械要求和设计选择。详细讨论了探测器中物质的分布及其在蒙特卡罗模拟中的描述。
2009-04-30 hep-ex physics.ins-det
Flux Loop Measurements of the Magnetic Flux Density in the CMS Magnet Yoke
紧凑型μ子螺线管（CMS）是一种通用探测器，设计用于在CERN大型强子对撞机（LHC）的最高亮度下运行。其独特的特点包括一个4 T超导螺线管，直径6米，长度12.5米，自由孔，封闭在一个10,000吨的建筑钢制成的返回轭。返回轭由五个十二边形三层桶轮和四个端盖盘组成，每个端盖盘由厚达620毫米的钢块组成，用作μ子探测系统的吸收板。为了测量钢材内部和周围的磁场，在回磁轭块上安装了一个由22个磁通回路和82个三维霍尔传感器组成的系统。CMS磁体的TOSCA 3-D模型被开发来描述用场映射机测量的跟踪体积外部各处的磁场。第一次尝试是使用标准磁体放电以1.5 A/s的电流斜降速度测量CMS磁轭的钢块中的磁通量密度。
2016-05-27 physics.ins-det
Influence of the high granularity calorimeter stainless steel absorbers onto the Compact Muon Solenoid inner magnetic field
紧凑型μ子螺线管（CMS）探测器是欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的通用实验装置，用于研究在质量能量为13 TeV的质子-质子碰撞中产生新粒子。第三轮数据采集于2022年4月开始，将持续到2025年底。然后，在一个长的关闭时间，现有的CMS强子端盖量热计将被替换为一个新的高粒度量热计（HGCal）设计的更高的LHC光度。HGCal包含不锈钢吸收板，其相对磁导率限制为1.05，这是根据作用在这种微磁性材料上的电磁力估计得出的。为了排除带电粒子跟踪系统的区域中的内部磁通量密度的可能扰动的意外情况，在不锈钢的磁导率的该极限值下研究该附加材料对内部跟踪器体积内的磁场的质量的影响。CMS磁体的三维模型用于此目的。首次将表征带电粒子动量分辨率的磁场双积分方法应用于CMS探测器，并在期刊上发表。用这种方法得到的结果进行了详细介绍和讨论。
2022-10-11 hep-ex physics.ins-det
Validation of the CMS Magnetic Field Map
紧凑型μ子螺线管（CMS）是一种通用探测器，设计用于在CERN大型强子对撞机（LHC）的最高亮度下运行。其独特的特点包括一个4 T超导螺线管，直径6米，长度12.5米，自由孔，封闭在一个10,000吨的建筑钢制成的返回轭。返回轭由五个十二边形三层桶轮和四个端盖盘组成，每个端盖盘由厚达620毫米的钢块组成，用作μ子探测系统的吸收板。为了测量钢材内部和周围的磁场，在回磁轭块上安装了一个由22个磁通回路和82个三维霍尔传感器组成的系统。CMS磁体的TOSCA 3-D模型被开发来描述用场映射机测量的跟踪体积外部各处的磁场。的磁场的描述进行了比较和讨论的测量。
2016-05-31 physics.ins-det
Analysis of Measurements of the Magnetic Flux Density in Steel Blocks of the Compact Muon Solenoid Magnet Yoke with Solenoid Coil Fast Discharges
本研究利用CMS磁体的三次快速放电数据，分离钢中涡流对磁通环电压的贡献，结合2006年触发放电的测量结果，更高精度地验证了CMS磁体三维计算机模型，提出了创新的钢块磁通密度测量方法。
2025-01-02 hep-ex physics.ins-det
Measuring the Magnetic Flux Density with Flux Loops and Hall Probes in the CMS Magnet Flux Return Yoke
紧凑型μ子螺线管（CMS）是一种通用探测器，设计用于在CERN大型强子对撞机（LHC）的最高亮度下运行。其独特的特点包括一个4 T超导螺线管，直径6米，长度12.5米，自由孔，封闭在一个10,000吨的建筑钢制成的返回轭。通量返回轭由五个十二角形三层桶轮和两端的四个端盖盘组成，端盖盘由厚度达620 mm的钢块组成，用作μ子检测系统的吸收板。为了测量钢材内部和周围的磁场，在回磁轭块上安装了一个由22个磁通回路和82个三维霍尔传感器组成的系统。CMS磁体的TOSCA 3-D模型被开发来描述用场映射机测量的跟踪体积外部各处的磁场。在CMS磁体标准斜坡下降期间，由磁通量变化在磁通回路中感应的电压用六个16位DAQ模块测量。感应电压的离线积分重建了在18.164 kA的工作磁体电流下轭钢块中的磁通量密度。在三个磁铁斜坡下降的磁通环测量的结果，并进行了讨论。
2016-11-07 physics.ins-det
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
Aligning the CMS Muon Chambers with the Muon Alignment System during an Extended Cosmic Ray Run
用于CMS探测器的μ子谱仪的对准系统包括三个独立的光学和模拟位置传感器子系统。它使μ子腔室相互对齐，并与中央硅跟踪器对齐。2008年，在一次延长的宇宙射线运行期间，系统开始在全磁场下调试。该系统成功地跟踪了μ子探测器在磁力作用下高达18毫米的移动和几毫弧度的旋转。根据坐标系和子系统的不同，系统的腔体对准精度分别达到140-350 μ m和30-200微弧度，接近实验的精度要求。根据与独立摄影测量的比较，绝对位置的系统误差估计为340-590微米。
2010-01-15 physics.ins-det
Developing the Technique of Measurements of Magnetic Field in the CMS Steel Yoke Elements With Flux-Loops and Hall Probes
紧凑型μ介子螺线管（CMS）是一种通用探测器，设计用于欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的最高亮度运行。它的显著特点包括一个4 T超导螺线管，直径6米，自由孔长12.5米，封闭在一个10000吨的建筑钢制成的返回轭。需要准确描述CMS探测器各处的磁场，包括轭铁的大型铁磁部件。为了测量铁磁部件内部和周围的磁场，将在几个钢件上安装一组磁通环和霍尔探头传感器。在系统调试测试期间，螺线管的快速放电将用于在磁通回路中感应电压，该磁通回路可被集成以测量螺线管全励磁时钢中的磁通。霍尔传感器将提供关于轴向磁场的补充信息，并允许估计快速放电后钢中的残留磁场。一个实验性的研发计划已经进行，使用一个测试通量环，两个霍尔传感器，和样品磁盘由相同的结构钢用于CMS磁轭。将装有测试磁通环和霍尔传感器的样品盘插入配备有计算机控制电源的偶极电磁铁的极尖之间，以测量钢从完全饱和到零场的激励。测量的结果进行了介绍和讨论。
2011-09-29 physics.ins-det
Analysis of Eddy Current Distributions in the CMS Magnet Yoke During the Solenoid Discharge
通量环已被安装在选定的部分磁通量返回轭的4 T超导线圈的紧凑型μ子螺线管（CMS）的检测器正在建设中的欧洲核子研究中心。螺线管放电期间回路中感应的电压将在整个放电过程中在线采样，并离线积分，以提供最大磁场下钢中初始磁通量密度的测量，精度为百分之几。尽管螺线管的放电相当慢（190 s时间常数），但应估计轭元件中感应的涡流的影响。涡流的计算是用矢量场的程序ELEKTRA进行的。报告了计算结果。
2011-09-30 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
Commissioning and Performance of the CMS Pixel Tracker with Cosmic Ray Muons
紧凑型μ子螺线管实验的像素探测器由三个桶层和每个端盖的两个磁盘组成。该探测器于2008年夏季安装，进行了电荷注入调试，并在宇宙射线数据采集期间在3.8 T磁场中运行。本文报告的第一次运行经验，并提出了结果的像素跟踪器的性能，这被发现是符合本检测器的设计规格。在高动量μ子样品中测量的横向碰撞参量分辨率为18微米。
2010-02-02 physics.ins-det
The CMS Si-strip Tracker
LHC的紧凑型μ子螺线管（CMS）实验具有有史以来最大的硅条跟踪器（SST）。该设备浸没在4T磁场中，并与Pixel系统结合，它允许测量带电粒子的动量，并在恶劣的辐射环境下标记重口味的最终状态。SST布局和设计选择的操作条件和物理要求的影响进行了讨论，并审查了预期的性能。SST合作现在面临着约15000个模块的生产及其组装成SST子结构。一种状态被赋予。
2004-02-03 physics.ins-det
Level-1 Track Finding with an all-FPGA System at CMS for the HL-LHC
大型强子对撞机（LHC）上的紧凑μ子螺线管（CMS）实验旨在研究广泛的高能物理现象。它在3.8 T磁螺线管内采用了一个大型全硅跟踪器，可以精确测量横向动量（$p_\mathrm{T}$）和顶点位置。这个跟踪探测器将升级，以配合高亮度大型强子对撞机的运行，这将提供高达$7.5\,\times\,10^{35}\,\mathrm{cm^{-2}s^{-1}}$到CMS的亮度，或每25纳秒束流交叉200次碰撞。这种新的跟踪器必须在这种更具挑战性的环境中保持标称物理性能。已经开发了利用紧密间隔的硅传感器来区分带电粒子$p_\mathrm{T}$的新型跟踪模块，并且允许选择性地读出与$p_\mathrm{T}\,>\,2-3$ GeV的轨道兼容的命中以脱离检测器触发电子器件。这将允许在实验的1级触发时使用跟踪信息，这是保持1级触发率低于750 kHz目标的要求，同时保持物理灵敏度。本文提出了一个概念，为所有的FPGA为基础的跟踪发现使用一个完全的时间复用架构。硬件演示已经组装，以证明这样一个系统的可行性和能力。将介绍各种物理场景的性能，以及演示器到最终系统的拟议缩放。
2019-10-28 hep-ex physics.ins-det
