Experiences from the Commissioning and First Physics Run of the Fermilab Muon g-2 Experiment
费米实验室的μ子g-2实验(E989)正在寻求测量μ子的异常磁矩($a_μ$),精度为140 ppb,旨在解决E821测量与标准模型计算$a_μ$之间的差异。在E989中,μ子束被存储在环形磁铁中。反常自旋进动频率$ω_{a}$通过在24量能计中计数衰变正电子来测量,磁场通过核磁共振(NMR)探针来测量。在这个实验中的改进,其前身和在调试运行和第一次物理运行,运行-1,所取得的进展。
2018-10-08 hep-ex physics.ins-det
ATLAS Great Lakes Tier-2 Computing and Muon Calibration Center Commissioning
ATLAS中的大规模计算基于分层计算中心的网格链接系统。ATLAS Great Lakes Tier-2于2006年9月上线,现在正在全力投入使用,为USATLAS社区提供重要的计算能力和服务。我们的Tier-2中心还拥有密歇根μ子校准中心,该中心负责ATLAS端盖μ子系统的ATLAS半导体漂移管的日常校准。在2008年的第一个LHC束流期间和ATLAS全球宇宙射线数据采集期间,校准中心从μ子探测器接收到大量数据流,以获得漂移管时间偏移和时间-空间函数,周转时间为24小时。我们将介绍校准中心的调试状态以及我们2009年首次大型强子对撞机光束碰撞的计划。
2009-10-15 hep-ex physics.ins-det
Towards commissioning the Fermilab Muon G-2 Experiment
从今年夏天开始,费米实验室将举办一个致力于寻找新物理信号的关键实验:费米实验室Muon g-2实验。其目的是精确测量μ子的反常磁矩。在完全操作中,为了避免污染,新产生的次级束被注入到505米长的输送环(DR)中,在输送环中,次级束在被发送到实验之前进行几次旋转。调试场景的一部分将执行运行模式,其中将跳过来自DR的通道。借助数值模拟,我们提供了预期的性能估计。
2018-02-16 physics.acc-ph physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Muon Spectrometer with Cosmic Rays
大型强子对撞机上的ATLAS探测器在2008年和2009年期间收集了数亿次宇宙射线事件。这些数据被用来调试μ子谱仪,并研究触发和跟踪室的性能,它们的对准,探测器控制系统,数据采集和分析程序。我们提出的相关参数,确定质量的μ子测量的性能。我们讨论了单个元件的效率,分辨率和噪声率,探测器响应和对准系统的校准方法,轨道重建效率和动量测量。结果表明,探测器的性能接近设计要求,μ子谱仪可以用于探测高能质子-质子碰撞产生的μ子。
2010-08-02 hep-ex physics.ins-det
Design, Construction and Commissioning of a Technological Prototype of a Highly Granular SiPM-on-tile Scintillator-Steel Hadronic Calorimeter
CALICE合作正在为未来能源前沿正负电子对撞机的探测器开发高度颗粒化的电磁和强子热量计。在成功测试物理原型之后,基于可扩展到对撞机探测器的设计和建造技术,已经建造了模拟强子量热计的技术原型。该原型由钢吸收体结构和小闪烁体瓦片的活性层组成,所述小闪烁体瓦片由直接耦合的SiPM单独读出。每个层的有效面积为$72 \times 72\,{\rm cm}^{2}$,瓦片大小为$3 \times 3\,{\rm cm}^{2}$。有了$38$活性层,原型几乎有$22,000$读出通道,其总厚度相当于$4.4$核相互作用长度。专用的读出电子设备以大约$1\,{\rm ns}$的预期分辨率提供每次命中的时间戳。原型于2017年建造,并在DESY进行了梁测试。它在2018年在CERN的测试束中记录了不同能量的μ子,强子簇射和电子簇射。本文介绍了样机的设计、建造和调试情况。详细介绍了用于校准探测器的方法,并给出了在均匀性和稳定性方面取得的性能。
2022-09-30 physics.ins-det
Commissioning of the Testbeam Prototype of the CALICE Tile Hadron Calorimeter
CALICE合作目前正在为未来的线性对撞机(如ILC)开发模拟强子量热计的工程原型。该原型的一个主要任务是证明构建具有完全集成的前端电子设备的现实探测器的可行性。为了达到所需的高喷射能量分辨率,检测器基于高度分段的读出层。这些信号通过由硅光电倍增器单独读出的叠片进行采样。读出芯片集成到热量计层中,并针对最低功耗进行了优化。LED系统集成到检测器的每个通道中,以校准光电检测器。本报告介绍了一个层的设置的实现和在测试梁环境中的性能。
2012-11-27 physics.ins-det
Commissioning of the highly granular SiW-ECAL technological prototype
在这篇文章中,我们描述的调试和第一次分析的束流测试性能的一个小原型的高颗粒硅钨量能器。该原型的特点是探测器元件的通道数与国际直线对撞机(ILC)的ILD探测器的通道数类似。分析表明,该探测器能够记录低至0.5 MIP的信号。此外,当在高磁场中操作检测器时,没有观察到性能损失。
2019-04-04 physics.ins-det
Upgrade and commissioning of the ALICE muon spectrometer
欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)的大型离子对撞机实验(ALICE)旨在研究超相对论能量下的质子-质子和重离子碰撞。该实验的主要目标是评估夸克-胶子等离子体的性质,这是一种夸克和胶子在极端温度和能量密度条件下被释放的物质状态。在LHC的长期关闭期间,ALICE正在对其设备进行重大升级,考虑到LHC运行3,计划于2022年开始。这次升级将使一个新的雄心勃勃的高精度测量方案得以部署。此外,探测器将不得不应对增加的碰撞率,在Pb-Pb碰撞中,碰撞率将高达50 kHz。对于μ子谱仪(MS),ALICE正在实施新的硬件和软件解决方案。安装一个新的顶点跟踪器,μ子前向跟踪器(MFT),在接受MS将改善目前的测量,并使新的。它将允许人们在ALICE中第一次在前向快度区域中分离出对charmonia横截面的瞬发和非瞬发贡献。在MFT中重建的μ子轨道与MS中的μ子轨道的匹配将增加覆盖宽范围的横向动量到pT = 0的顶点能力,并将显着提高不变质量分辨率,从而更好地分离J/psi和psi(2S)状态。此外,将升级μ介子跟踪系统(阴极垫室)和μ介子识别系统(电阻板室)的前端和读出电子设备,以优化探测器在新运行条件下的性能。MS升级的详细描述,以及与宇宙射线和第一个LHC光束的调试结果,将在这次演讲中介绍。
2022-10-22 physics.ins-det
Development and commissioning of a new readout system for the gas flow of the Belle II $K_L^0$ and muon detector
针对 Belle II 的 $K_L^0$ 与缪子探测器,开发并调试了新型读出板,通过气体冒泡器光传感器信号连续监测气体流,并集成报警系统,已成功用于 2024 年 2 月至 7 月的数据采集。
2025-03-31 hep-ex physics.ins-det
Integration and commissioning of the ATLAS Muon spectrometer
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)上的ATLAS实验目前正在等待记录2009年春季的第一次碰撞数据。其μ子谱仪的设计目标是实现10%pT(mu)= 1 TeV/c的动量分辨率。该谱仪由三个超导空芯环形磁铁组成的系统,并装有三层连续的漂移管室(阴极带室在极前区域)作为精密探测器。筒体中的电阻板室和端盖区域中的薄间隙室提供了快速触发系统。光谱仪在过去的一年里通过了重要的里程碑。最值得注意的里程碑是端盖μ介子室内层的安装,这是ATLAS探测器在ATLAS洞穴中下降的最后一个大部件。此外,在过去两年中,大多数μ介子探测器在地下实验洞穴中组装时都使用了宇宙射线。我们将报告我们的经验与精度和触发室,光谱仪对准系统,1级触发,和ATLAS数据采集系统。还将介绍利用磁场数据对μ子系统进行的全球性能测试结果。
2008-10-16 hep-ex physics.ins-det
Commissioning and installation of the new small-Diameter Muon Drift Tube (sMDT) detectors for the Phase-I upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer
作为ATLAS μ子谱仪的一部分,前置漂移管是精密漂移室,旨在提供出色的空间分辨率和高跟踪效率,与轨道角度无关。通过LHC和ATLAS实验的生命,该探测器已经证明它们可以在大面积上提供精确的跟踪。ATLAS μ子谱仪升级的目的是提高μ子触发效率,精确的μ子动量测量,并提高高亮度LHC运行期间μ子系统在高背景区域的速率能力。为了满足这些要求,提出的解决方案是基于小(15毫米)直径μ子漂移管室(sMDT)技术。新的探测器提供了大约一个数量级的更高的速率能力,并允许在μ子系统的桶内层安装额外的新的三重电阻板室(RPC)触发探测器。在2019/21 LHC关闭期间,正在进行桶内层升级的试点项目。为此,慕尼黑的马克斯-普朗克物理研究所建造了16个sMDT室,每个室的面积约为2.5 $m^{2}$。为了确保它们在实验中的正常运行,sMDT探测器必须在生产现场和在CERN交付后通过一系列严格的测试。在安装到ATLAS μ子谱仪后,μ子站将进一步接受宇宙射线测试和调试。作者将描述探测器的设计,质量保证和认证的路径,以及将提出的经验与室测试,集成程序和安装的μ子站在ATLAS实验。
2021-12-13 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the new multi-layer integration prototype of the CALICE tile hadron calorimeter
国际直线对撞机(ILC)的瓦强子量能器(HCAL)的基本原型已经实现,并进行了广泛的测试。所提出的概念的一个主要方面是通过测量簇射发展的细节并将它们与跟踪系统(粒子流)的数据相结合来提高射流能量分辨率。该原型利用了由新型硅光电倍增器(SiPMs)读出的叠瓦,并考虑了ILC预期操作所需的所有设计方面。目前,一个新的12层原型约3400探测器通道正在开发中。测试了具有和不具有波长偏移纤维的反射瓦的替代架构以及具有反射器箔的单独包裹的瓦以及不同类型的SiPM。2014年秋季,新原型首次在CERN质子同步加速器测试设施中使用。此外,CALICE基于闪烁器的电磁量热仪(Sc-ECAL)的检测器模块,遵循拟议的HCAL电子架构,是这个新原型的一部分。一个新的多层数据采集系统(DAQ)用于检测器的配置和操作。
2016-10-06 hep-ex physics.ins-det
Surface Commissioning and Performance of the sMDT Muon Chambers for the ATLAS HL-LHC Upgrade
University of Michigan(密歇根大学);Max Planck Institute for Physics(马克斯·普朗克物理研究所);Tufts University(塔夫茨大学);Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Michigan State University(密歇根州立大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本文报告了ATLAS HL-LHC升级中102个sMDT缪子腔室在CERN的表面调试,验证了其低泄漏率、低暗电流、低噪声及高效率和空间分辨率,满足并超过设计要求。
2026-09-14 physics.ins-det
Muon g-2 reconstruction and analysis framework for the muon anomalous precession frequency
费米实验室的μ子g-2实验旨在测量μ子异常磁矩达到前所未有的140 ppb水平,已于2017年夏季开始进行光束和探测器调试。为了处理预计将达到数十PB的传入数据,基于Fermilab的\textit{art}事件处理框架开发了一个强大的数据重建和分析链。在这里,我报告的框架,连同其新颖的功能,如多线程算法的在线数据质量监控(DQM)和快速周转操作(近线)的当前状态。性能的框架在调试运行过程中也进行了讨论。
2017-10-21 hep-ex physics.ins-det
Commissioning and first performances of the ALICE MID RPCs
本文介绍ALICE实验在LHC Run 3中将μ子触发系统升级为MID,采用FEERIC前端电子学以降低RPC老化并提升计数率能力,并报告调试阶段RPC的性能结果。
2022-11-21 nucl-ex physics.ins-det
Commissioning and Performance of the ATLAS Liquid Argon Calorimeters
ATLAS液氩量热计系统由一个电磁桶式量热计和两个端盖组成,端盖分别装有电磁量热计、强子量热计和前向量热计。整个热量计系统的建设已于2004年年中完成。该探测器已与LAr在标称高电压下运行,并完全配备了读出电子设备。为数据收集和处理开发了在线软件、监测工具和离线信号重建。已进行了广泛的测试与校准脉冲,并已行使所有182468通道的电子校准计划。自2006年8月以来,宇宙μ介子数据已收集与ATLAS探测器系统的其余部分作为ATLAS调试计划的一部分。将由宇宙射线沉积的能量重建的LAr信号与从测量的探测器参数和校准脉冲导出的预测进行比较。检查了具有足够宇宙μ子的区域内探测器响应的均匀性。根据以前的光束测试和蒙特卡罗模拟,ATLAS物理的LAr量热计的预期性能,也进行了总结。
2008-10-06 physics.ins-det
Commissioning and testing of pre-series triple GEM prototypes for CBM-MuCh in the mCBM experiment at the SIS18 facility of GSI
大面积的三重GEM室将用于即将在德国达姆施塔特举行的反质子和离子研究博览会上进行的CBM实验的MuCh系统的前两个站。GEM探测器的设计是为了在FAIR的CBM中以前所未有的相互作用速率(高达10 MHz)获取核-核碰撞数据。作为FAIR Phase-0计划的一部分,实际尺寸的梯形模块已安装在mCBM实验中,并在GSI的SIS 18光束线上的核-核碰撞中进行了测试。在这份报告中,我们将详细讨论这些GEM模块的设计、安装、调试和响应。响应已被研究使用的自由流读出电子设计的CBM-MuCh和CBM-STS探测器系统。在自由流数据中,已经进行了基于命中时间戳的事件构建的第一次尝试,从而首次观察到mCBM设置中GEM模块之间的清晰空间相关性。相应地,GEM探测器的时间分辨率达到了$\sim$ 15 ns。
2021-08-12 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Level-1 Trigger with Cosmic Rays
欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的ATLAS探测器将暴露在40兆赫的质子-质子碰撞中。设计了一个三级触发系统,以选择潜在的感兴趣的事件,并将输入速率降低到100-200 Hz。第一触发电平(LVL 1)在定制的电子设备中实现,第二和第三触发电平在软件中实现。基于热量计信息和专用μ子触发探测器中的命中,LVL 1决定由中央触发处理器做出,产生小于100 kHz的输出速率。在此阶段,触发决策的允许延迟小于2.5微秒。ATLAS现场的最终LVL 1触发系统的安装工作正在全面展开,将于今年晚些时候完成。我们提出了一个状态报告的主要组成部分的第一级触发器和现场调试的完整的触发链与宇宙射线μ子。
2007-11-06 hep-ex physics.ins-det
Design, Construction and Commissioning of the Digital Hadron Calorimeter - DHCAL
一种新型的强子量能器正在研制中,用于未来的轻子碰撞束探测器。量热计是优化的粒子流算法(PFAs)的应用程序的测量强子喷流和功能非常精细的分段读数与1 × 1平方厘米的细胞。量热计的有源介质是带有数字(即1位)读数的电阻板室(RPC)。一阶的入射粒子在这个量热计的能量被重建为与垫的数量成比例,具有超过给定阈值的信号。一个具有大约500,000个读出通道的大型原型量热计已经建成,并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。本文报告的设计,建造和调试的原型量热计。
2016-03-04 physics.ins-det
The NEW detector: construction, commissioning and first results
NEXT(Neutrino Experiment with a Xenon TPC)是一个在坎弗朗克地下实验室(Canfranc Underground Laboratory,LSC)进行的无中微子双β(ββ0ν)衰变实验。它试图使用具有电致发光(EL)放大的高压氙气TPC来检测Xe-136的(ββ0ν)衰变。NEXT-White(NEW)探测器在15 bar压力下的有效氙质量约为10 kg,是LSC安装的第一个NEXT原型。它实现了NEXT探测器概念,并在较小的原型中进行了测试,使用了与未来NEXT-100相同的辐射纯传感器和材料,作为技术解决方案以及信号选择和背景抑制算法的基准。新的是目前正在调试中的LSC。在这份海报论文集中,我们描述了新建筑采用的技术解决方案,从调试阶段吸取的经验教训,以及利用低能放射源数据获得的能量校准和能量分辨率的第一批结果。
2016-10-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Construction and commissioning of a technological prototype of a high-granularity semi-digital hadronic calorimeter
设计并建造了一个1.3m3的大型原型,作为未来ILC实验中提出的半数字强子量能器(SDHCAL)概念的演示器。原型是一个48单位的取样强子量能器。每个单元都由一个活性层组成,该活性层由放置在盒内的1 m2玻璃电阻板室(GRPC)检测器制成,盒壁由不锈钢制成。卡匣还包含用于读取GRPC检测器的电子器件。有源层的横向粒度由每个1cm 2的电子拾取焊盘提供。盒子被插入到一个自支撑的机械结构中,该结构也是由不锈钢板制成的,与盒子壁一起发挥吸收器的作用。原型设计得非常紧凑,并作出了重要努力,以尽量减少服务电缆的数量,以优化粒子流算法技术的效率,用于未来的ILC实验。对SDHCAL原型的不同部件进行了单独研究,并在最终选择这些部件时采用了严格的标准。在样机组装后进行了基本的校准程序。该原型是一系列新一代探测器中的第一个,配备了功率脉冲模式,旨在降低这种高粒度探测器的功耗。一个专用的采集系统被开发来处理超过440000个电子通道在触发和无触发模式下的输出。在2011年完成后,原型在欧洲核子研究中心使用宇宙射线和粒子束进行了委托。
2015-10-24 hep-ex physics.ins-det
Track fitting by Kalman Filter method for a prototype cosmic ray muon detector
我们开发了一种基于卡尔曼滤波技术的铁量热仪(ICAL)原型探测器的单μ子轨道冲洗时的轨道拟合程序。相关的轨道参数,即,动量、方向和电荷被重建和分析。本文讨论了原型探测器的设计、Geant 4的几何模拟以及探测器对宇宙线μ子的响应。最后给出了磁化ICAL中$μ^+$和$μ^-$事例的重构动量分辨率和电荷识别效率。
2009-08-06 nucl-ex physics.ins-det
Imaging of high-Z material for nuclear contraband detection with a minimal prototype of a Muon Tomography station based on GEM detectors
μ子层析成像技术是一种基于测量大气宇宙线μ子在物质中多次散射的方法,可用于探测货物或交通工具中高屏蔽的高Z放射性物质(U、Pu)。该技术利用宇宙射线μ子在物质中的偏转,对探测体积内的高Z材料进行断层成像。μ子断层摄影站(MTS)需要具有高空间分辨率的位置敏感探测器,以最佳跟踪入射和射出的宇宙射线μ子。微图案气体检测器(MPGD)技术,例如气体电子倍增器(GEM)检测器是该应用的优秀候选者。我们已经建立并运行了一个最小的MTS原型的基础上,30厘米\times 30厘米GEM探测器探测目标与各种Z值内的MTS体积。我们报告了第一次成功的检测和成像的中等Z和高Z目标的小体积(~0.03升)使用GEM为基础的μ子断层扫描。
2010-07-01 physics.ins-det
Commissioning of the CMS High-Level Trigger with Cosmic Rays
CMS高级触发器(HLT)负责确保高效、高质量地记录具有潜在感兴趣事件的数据样本。本文给出了一个概述的HLT,并侧重于它的调试使用宇宙射线。提出了所部署的触发器的选择,并讨论了将触发事件在线分组到流和主数据集中。在线和离线的数据质量监测工具的HLT的描述,和μ子HLT算法的操作性能进行了审查。HLT选择所需的平均时间及其对检测器和操作条件的依赖性。HLT表现可靠,有助于提供大型数据集。该数据集已被证明对于理解触发器和CMS实验的整体性能非常宝贵。
2010-01-19 physics.ins-det
The design and commissioning of the MICE upstream time-of-flight system
在RAL的MICE实验中,上游飞行时间探测器用于入射μ子束中的粒子识别,用于实验触发和相对于以201 MHz工作的加速RF腔的精确定时(sigma_t ~ 50 ps)。的MICE的飞行时间系统的上游部分的建设和所做的测试,以表征其各个组件。探测器的时间分辨率约为50-60 ps。测试梁的性能和初步结果得到的光束在RAL的报告。
2010-03-03 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
Description and commissioning of NEXT-MM prototype: first results from operation in a Xenon-Trimethylamine gas mixture
NEXT-MM及其调试和首次性能的技术说明报告。它的有效体积约为35 cm,漂移$\times$直径为28 cm,构成了有史以来在氙气中运行的最大的Micromegas读取TPC,由迄今为止使用Microbulk技术制造的4个最大单晶片的扇形排列制成。它配备了一个适当的像素化读出和足够大的敏感体积(~23 l),以便包含长(~20 cm)的电子轨道。给出了在1巴下获得的氙和三甲胺(NH3-(2%)TMA)混合物的第一个结果。TPC可以准确地重建扩展的背景轨迹。令人鼓舞的11.6%的全宽半最大值获得了~29 keV的伽马射线,而不诉诸任何数据后处理。
2013-11-27 physics.ins-det
Design and Commissioning of a Deuterium-Tritium Gas Delivery System for Muon Catalyzed Fusion in a Diamond Anvil Cell
设计并调试了用于金刚石对顶砧μ子催化聚变实验的DD和DT气体输送系统,实现了高压低温下DT燃料的装载与安全操作,通过原位拉曼光谱验证了靶成分。
2026-06-18 physics.ins-det
A Tungsten / Scintillating Fiber Electromagnetic Calorimeter Prototype for a High-Rate Muon g-2 Experiment
一个紧凑和快速的电磁量能器原型设计,建造和测试,为下一代,高速率μ介子g-2实验做准备。它使用一个简单的组装过程:交替层的0.5毫米厚的钨板和0.5毫米直径的塑料绝缘纤维带。这种几何形状导致具有0.69 cm的计算辐射长度、1.73 cm的莫里哀半径和在1.5至3.5 GeV范围内的(11.8 \pm 1.1)/ \sqrt{E(GeV)}的测量固有采样分辨率项的检测器。施工过程中,测试梁的结果,和GEANT-4比较模拟。
2009-10-05 physics.ins-det
Performance of a SiPM-based, plastic scintillator muon veto prototype for CUPID
CUPID实验采用基于SiPM的塑料闪烁体μ子veto原型,实现高光产额与98%探测效率,有效降低μ子背景。
2025-07-21 physics.ins-det
First results from an aging test of a prototype RPC for the LHCb Muon System
最近的老化测试结果在欧洲核子研究中心的伽马辐照设施上的单间隙RPC原型LHCb μ子系统的开发。该结果基于约0.45 C/cm $^2$的累积电荷,对应于LHCb以最高本底速率运行约4年。利用μ子束的几个光子通量值的腔室的性能进行了研究。观察到高于1 kHz/cm $^2$的速率能力的退化,这可以与室板的电阻率的相当大的增加相关。还观察到腔室暗电流的增加。腔室的性能被发现,以满足LHCb的操作要求。
2003-02-11 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
Cosmic Ray Muons Timing in the ATLAS Detector
在这次演讲中,我将讨论量热计计时在探测器调试和寻找新物理学中的应用。特别是我提出了真实的和模拟的宇宙射线μ介子的数据结果的ATLAS瓷砖量热计系统。分析表明,几个探测器的错误,如不完善的校准可以发现。我还演示了使用ATLAS瓦量热计在抑制宇宙射线假失踪的横向能量在寻找超对称性的优良的时间分辨率。
2009-09-07 hep-ex physics.ins-det
Design, Commissioning and Performance of the PIBETA Detector at PSI
我们描述的PIBETA探测器的设计,结构和性能的精确测量的分支比的π β衰变,π + -> π 0 e+ nu,在保罗谢勒研究所。探测器的中心部分是一个240模块的球形纯CsI量热计,覆盖3* π sr立体角。热量计补充了一个主动准直器/光束降能器系统,一个主动分段塑料目标,一对低质量圆柱形线室和一个20元素的圆柱形塑料闪烁体hodoscope。整个探测器系统被安置在一个温度控制的铅砖外壳内,外壳内依次排列着宇宙μ介子塑料否决计数器。在1999/2000年的两个为期三个月的光束周期内,采用1.3*E3 pi+/s和1.3*E6 pi+/s之间的pi+停止率进行调试和校准数据。我们检查的时间,能量和角探测器的分辨率为光子,正电子和质子的能量范围为5-150兆电子伏,以及宇宙μ子的探测器的响应。我们说明了各种罕见的π介子和μ介子衰变及其相关背景的检测器签名。
2003-12-04 hep-ex physics.ins-det
Performance of a prototype bakelite RPC at GIF++ using self-triggered electronics for the CBM Experiment at FAIR
μ子室(MuCh)是压缩重子物质(CBM)实验的一个子系统,用于探测束流能量在2 AGeV到11 AGeV的高能重离子碰撞中产生的低质量矢量介子,并在双μ子通道中衰变。MuCh由一个分段的吸收体和夹在吸收体段之间的四个检测器三重态站组成。在MuCh的第三和第四站,电阻板室(RPC)已被设想用于μ子跟踪。我们已经测试了一个低电阻率胶木RPC原型的性能,配备了自触发前端电子(MuCh-XYTER)的煤层气μ子室。在欧洲核子研究中心(CERN)的γ辐照装置(GIF++)上,对高速光子背景下μ子的探测效率和时间分辨率进行了系统的研究。测量设置和结果的详细信息在这里给出。
2022-01-03 physics.ins-det
Commissioning of the large-scale lead tungstate scintillating calorimeter
Thomas Jefferson National Accelerator Facility(托马斯·杰斐逊国家加速器设施);University of North Carolina at Wilmington(北卡罗来纳大学温斯顿-塞勒姆分校);A. I. Alikhanian National Science Laboratory (Yerevan Physics Institute)(A.I.阿利哈尼扬国家科学实验室(埃里温物理研究所))
本文报告了用于高计数率光子探测和精确能量测量的大规模钨酸铅闪烁晶体量热器的安装与初始调试,通过LED测试、宇宙射线μ子和康普顿散射光子实现光学响应均衡,验证了探测器设计的可靠性和稳定性。
2026-05-24 physics.ins-det
Beam Test Results for New Full-scale GEM Prototypes for a Future Upgrade of the CMS High-eta Muon System
CMS GEM合作正在考虑使用气体电子倍增器(GEMs)来升级CMS在1.5< |eta| <2.4端帽区域的前向μ子系统。GEM探测器可以提供精确的跟踪和快速的触发信息。它们将改善CMS μ子触发和μ子动量分辨率,并在高eta区域提供缺失的冗余。采用一种新的更快的建设和组装技术,我们建立了四个全尺寸的Triple-GEM μ子探测器的内环的第一个μ子端盖站。我们计划在2013/14年LHC第一次长时间关闭期间在CMS中安装这些或进一步改进的版本,以便继续测试。这些探测器旨在满足CMS在2018/19年第二次长时间LHC关闭后日益恶劣的环境中严格的速率和分辨率要求。新的原型在欧洲核子研究中心SPS的μ子/π介子束中进行了研究。我们讨论了我们的经验,构建新的全尺寸生产原型,并提出初步的性能结果,从梁测试。我们还测试了较小的Triple-GEM原型,其中在这些光束中具有2 mm间距的锯齿形读出条,并测量了73微米的空间分辨率。这种读出提供了一个潜在的减少通道数,因此电子成本为这个系统,同时保持高的空间分辨率。
2012-11-16 physics.ins-det
The ProtoDUNE-SP LArTPC Electronics Production, Commissioning, and Performance
ProtoDUNE-SP探测器是为深层地下中微子实验(DUNE)设计的单相(SP)液态氩时间投影室(LArTPC)的大型原型。15,360 LArTPC导线配备了低电子噪声前置放大器和数字化ASIC,集成到前端主板(FEMB)中,在低温恒温器内的低温温度下运行。大量的电子通道和高性能规格要求大规模的生产电子质量控制工作,仔细安装到阳极平面组件(APA),以及严格的检测器调试。这一成功的全方位合作努力使LArTPC电子渠道的有效比例达到99.7%(总共15,360个渠道中的15,318个),其运营业绩超出预期。我们总结了ProtoDUNE-SP冷电子设计和质量控制,安装和调试工作,使这一出色的电子性能。
2020-04-30 physics.ins-det
Beam test performance of a prototype muon trigger detector for the PSI muEDM experiment
本文介绍PSI muEDM实验μ子触发探测器原型在πE1束流线的27.5 MeV/c μ子测试,验证其轨迹识别、闪烁体响应及与Geant4模拟的一致性。
2025-05-06 hep-ex physics.ins-det
A High Spatial Resolution Muon Tomography Prototype System based on Micromegas Detector
宇宙线μ介子穿透力强,无电离辐射危害,是探测特殊核材料的理想探针。本文提出了一种基于Micromegas探测器的高空间分辨率μ子层析成像系统,以优化成像时间和质量。该系统包括八个Micromegas探测器的热结合技术和一个可扩展的读出系统的基础上。此外,基于位置编码的多路复用方法的发展,以减少数量级的电子通道。该系统的空间分辨率可达数百微米。最后,进行了层析成像测试,测试结果表明,该系统可以成像2厘米的物体和区分不同的材料。
2021-12-30 hep-ex physics.ins-det
Prototype Front-end ASIC for Silicon-strip Detectors of J-PARC Muon g-2/EDM Experiment
我们报告的J-PARC Muon g-2/EDM实验的硅条探测器的前端ASIC的发展。本实验旨在精确测量μ子反常磁矩和电偶极矩,探索标准模型之外的新物理。由于μ子衰变产生的正电子的时间和动量是实验中的关键信息,因此对作为正电子跟踪器的硅条探测器提出了快速响应和高粒度的要求。因此,要求读出ASIC耐受每条带1.4MHz的高命中率,并且具有以5 ns时间分辨率持续40 μ s的时间段的深存储器。为满足实验要求,采用Silterra 180 nm CMOS工艺设计了模拟ASIC原型。在评价试验中,时间步行达到0.8~ns,具有足够的6~ MIP的动态范围和45~ns的脉冲宽度用于1个MIP事件。本文讨论了该专用集成电路的设计细节和性能。
2019-01-29 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
Design and Construction of a First Prototype Muon Tomography System with GEM Detectors for the Detection of Nuclear Contraband
目前在海港和国际边界采用标准辐射探测技术的辐射门户监测器对核违禁品不是很敏感,因为这些违禁品受到很好的屏蔽,可以吸收放射出的辐射。μ子层析成像(MT)是一种基于测量大气宇宙线μ子穿过含有高Z物质的货物或车辆的多次散射的被动探测技术。我们报告的小型原型MT站的小型微型气体探测器的设计和建设。该站将采用10个跟踪站,这些跟踪站采用30厘米x30厘米的低质量三重GEM探测器,具有二维读数。由于GEM的出色空间分辨率,在跟踪站之间仅使用几厘米的间隙就足够了。加上GEM探测器的紧凑尺寸,这使得GEM MT台站比使用传统漂移管的MT台站紧凑一个数量级。我们目前的生产和组装的GEM为基础的跟踪站与欧洲核子研究中心和RD51合作,以及初始前端电子和读出系统的设计的细节。
2009-11-17 physics.ins-det
Readiness of the ATLAS Experiment for First Data
ATLAS探测器是LHC的实验之一,将探测14 TeV的高能质子碰撞。2005年,在安装探测器的同时,探测器的调试工作已经开始,目前仍在进行中。到目前为止所获得的数据对应于2008年9月单束的噪声运行、宇宙μ子事件和束背景事件。我们目前的检测器和性能测试结果在调试过程中获得的状态。
2009-07-02 physics.ins-det
Stand-alone Cosmic Muon Reconstruction Before Installation of the CMS Silicon Strip Tracker
2006年11月至2007年7月期间,CMS硅条跟踪器的子系统在跟踪器集成设施(TIF)集成并投入使用。作为试运行的一部分,在没有磁场的各种运行条件下记录了大量宇宙射线数据样本。由闪烁计数器探测到的宇宙射线被用来触发最后硅条探测器的15%的读出,记录了超过470万个事件。本文描述了宇宙轨道重建,并提出了从专门的分析轨道和命中重建的性能的结果。
2009-02-12 physics.ins-det
CALICE Second Generation AHCAL Developments
CALICE协作组正在开发和调试一个强子夹层量能器的技术原型,该量能器有大约2 500个衍射板,由多像素硅光电倍增器分别读出。AHCAL的新原型旨在证明建立一个具有完全集成的电子设备的量热计的可行性,以满足国际直线对撞机实际探测器的限制。这里报告了原型的概念以及在DESY正在进行的试验束活动中获得的第一批结果。
2010-07-14 physics.ins-det
Design and Electronics Commissioning of the Physics Prototype of a Si-W Electromagnetic Calorimeter for the International Linear Collider
CALICE合作正在研究为未来的国际线性对撞机探测器设计高性能电磁和强子量能器。对于电磁量能器,目前的基线选择是以钨作为吸收体和硅探测器作为敏感材料的高粒度采样量能器。一个“物理原型”已经建成,由30个敏感层组成。每层的有效面积为18 × 18 cm 2,焊盘尺寸为1 × 1 cm 2。吸收体厚度总计为24个辐射长度。2006年和2007年,它在DESY和CERN的束流测试设施中暴露于电子束和强子束,使用了广泛的束流能量和入射角。在本文中,原型和数据采集链进行了描述,并在2006年梁测试中采取的数据摘要。文中详细介绍了探测器的定标方法和扣除谱线的方法。信噪比测量为7.63 +/- 0.01。已经观察到一些电子特征;这些导致焊盘之间的相干噪声和串扰,以及敏感区域和无源区域之间的串扰。的性能实现的均匀性和稳定性。
2008-08-05 physics.ins-det
The CMS magnet test and cosmic challenge
CMS探测器正在建造中,即将在瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上运行。安装和调试在地面大厅进行。此后,从2006年底开始,探测器的所有主要重型元件,即圆盘和轮子,都被下放到实验洞穴中。CMS的超导磁体需要在下降之前进行测试,这提供了一个独特的机会来一起操作所有的子探测器和子系统,并将宇宙μ子的数据作为重要的调试测试。这被称为MTCC -磁铁测试和宇宙挑战。参与的系统包括Muon系统的60度扇区,包括气体探测器,如漂移管(DT),阴极条室(CSC)和电阻板室(RPC),都在桶和端盖中。跟踪系统包括硅条跟踪器的元件,以及电磁和强子量热计的部分,用于检测穿过的μ子的能量沉积。在这篇文章中,介绍了业务经验和吸取的教训。
2008-05-13 hep-ex physics.ins-det
The CosmicWatch Desktop Muon Detector (v3X): Prototype Design and Adaptation for Spaceflight
University of Delaware(特拉华大学)
本文介绍 CosmicWatch 桌面缪子探测器 v3X 原型的设计与性能,并提出为卫星飞行适配的热管理、封装、材料及 CAN 总线等改造方案。
2026-10-07 physics.ed-ph physics.ins-det
A prototype electromagnetic calorimeter for the MUonE experiment: status and first performance results
MUonE实验提出通过精确测量μ-e弹性散射微分截面来确定μ子g-2的强子贡献,本文介绍了其模块化探测器布局中PbWO4电磁量能器原型的现状、束流测试校准及首批性能结果。
2024-01-08 hep-ex physics.ins-det
Portable Resistive Plate Chambers for Muography in confined environments
Muography(英语:Muon radiography)是一种利用宇宙成因的μ子作为自由和安全的辐射源的成像技术。它可以应用于各种领域,如考古学,土木工程,地质学,核反应堆监测,核废料表征,地下调查等,在这些应用中,有时部署μ子探测器是具有挑战性的,由于物流,例如在狭窄的地下隧道或矿井。因此,我们正在开发μ介子探测器,其设计目标包括便携性,鲁棒性,自主性,多功能性和安全性。我们的便携式μ子探测器(或“μ子探测器”)基于电阻板室(RPC),平面探测器使用薄气隙中的电离来探测宇宙μ子。有源区$16 \times 16~cm^2$和$28 \times 28~cm^2$的原型RPC在我们位于Louvain-la-Neuve(UCLouvain)和Ghent(UGent)的实验室中建造,以测试和比较各种设计方案。凭借在建造和操作这些原型车方面取得的经验,我们正着手开发具有更先进技术布局和准备就绪性的改进原型车。在本文中,我们提供了我们的性能研究的状态,包括交叉验证的两种类型的原型在联合数据采集,并概述了未来的方向。
2022-09-20 physics.ins-det
Data Quality and Performance of the NOvA Prototype Detector
NOvA项目是一个长基线中微子实验。它利用费米实验室的NuMI中微子束,由两个功能相同的液体闪烁体填充探测器组成。探测器被放置在离轴14毫弧度的光束和810公里的距离。2010年12月,一个209吨重的原型探测器--近地表面探测器(NDOS)建成,并开始获取初始中微子数据。NDOS离NuMI束轴110毫弧度,也记录来自助推中微子束的中微子。由于NDOS处于调试阶段,正在制定指标,以提高对探测器的理解并监测数据质量。将介绍原型探测器的性能。
2011-09-14 hep-ex physics.ins-det
Performance of the CMS Drift-Tube Local Trigger with Cosmic Rays
利用2008年探测器调试期间收集的宇宙射线事件中的μ子,研究了基于CMS实验漂移管系统的本地触发器的性能。系统的性能进行了广泛的测试,并与模拟比较。的随机到达时间的宇宙射线的触发性能的效果的报告,并与质子-质子碰撞的设计预期和μ子束与以前的测量结果进行了比较。
2009-12-16 physics.ins-det
Construction and Performance of Large-Area Triple-GEM Prototypes for Future Upgrades of the CMS Forward Muon System
目前,CERN LHC CMS探测器的前向RPC μ子系统的一部分在高η区仍然没有仪器。一项国际合作正在研究覆盖1.6 <|η| < 2.4区域的μ子端盖与大面积的三重GEM探测器。鉴于其良好的空间分辨率,高速率能力和辐射硬度,这些微图案气体探测器是一个有吸引力的选择,同时提高μ子跟踪和触发能力,在未来升级的CMS探测器。将对这一可行性研究进行概述。将描述小型(10个\times 10 cm 2)和全尺寸梯形(1个\times 0.5 m2)三重GEM原型的设计和构造。在探测器组装期间,测试了用于拉伸GEM箔的不同技术。将显示小型和大型原型的X射线测量结果和CERN SPS的测试光束活动结果。初步模拟研究的预期μ子重建和触发性能的建议升级μ子系统将报告。
2011-11-30 hep-ex physics.ins-det