CBM T0探测器系统在轻离子（4He, 12C）下的性能研究及DOGMA读出系统
CBM T0 Detector Performance Study with Light Ions (4He, 12C) and the DOGMA Readout System
- Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
- Austrian Academy of Sciences, Marietta-Blau-Institut for Particle Physics（奥地利科学院玛丽埃塔·布劳粒子物理研究所）
- GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（德国重离子研究中心）
- Helmholtz Forschungsakademie Hessen für FAIR（黑森FAIR亥姆霍兹研究学院）
- TU Wien, Atominstitut（维也纳工业大学原子能研究所）
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AI总结：
本文研究CBM T0探测器系统，基于pcCVD金刚石传感器与DOGMA读出架构，实现近100%探测效率和低于50皮秒RMS时间精度，并支持实时束流监测与快速中止。
AI中文摘要：
本文介绍了CBM T0探测器系统的实现与性能。该系统基于约70微米厚的多晶化学气相沉积（pcCVD）金刚石传感器，并带有焊盘金属化，探测器安装在柔性真空操纵器上，完全在被动冷却条件下运行。通过与DOGMA读出架构接口，该系统成功满足了CBM的所有运行要求。它展示了高探测效率（接近100%）和低于50皮秒均方根（RMS）的时间精度，覆盖从轻离子（如碳）到重离子（如金）的广泛束流种类。DOGMA读出具有两条不同的数据路径：一条高精度TDC路径将数据直接路由至全局CBM数据采集系统（DAQ），另一条次级路径实时提供速率测量，这对于在线束流质量监测和快速束流中止逻辑至关重要。最后，详细讨论了在EBG MedAustron使用轻离子束进行的性能研究。
英文摘要：
This paper presents the realization and performance of the CBM T0 detector system. Built upon an approximately 70 μm thin polycrystalline CVD (pcCVD) diamond sensor with pad metallization, the detector is mounted on a flexible vacuum manipulator and operates entirely under passive cooling. Interfaced with the DOGMA readout architecture, the system successfully meets all operational requirements for CBM. It demonstrates a high detection efficiency (near 100%) and a timing precision below 50 ps RMS across a broad range of beam species, from light ions (such as Carbon) to heavy ions (such as Gold). The DOGMA readout features two distinct data paths: a high-precision TDC path routing data directly to the global CBM DAQ, and a secondary path deliver in real-time rate measurements crucial for online beam quality monitoring and fast beam abort logic. Finally, detailed performance studies conducted with light-ion beams at EBG MedAustron are discussed.
