Data Acquisition Software for CMS HCAL Testbeams
虽然CMS在几年内不会开始运行，但许多子探测器组都有涉及最终或接近最终电子学的有效试验束计划。高带宽电子学要求开发包括硬件和软件在内的新的DAQ系统。本文介绍了用于欧洲核子研究中心2002年夏季HCAL测试束的DAQ软件的设计和性能。该系统在200-1000 Hz的频率下成功地采集了超过80 M的测试束事件。本文还介绍了2003年的testbeam的一些发展，包括CMS xDAQ框架的集成。
2003-06-12 physics.ins-det
Towards a two-dimensional readout of the improved CMS Resistive Plate Chamber with a new front-end electronics
作为紧凑型μ子螺线管实验第二阶段升级计划的一部分，新的电阻板室将安装在前部区域。在大型强子对撞机的高亮度阶段，预计在该地区的高背景条件，因此，已提出了一种改进的RPC设计与新的前端电子保持更高的速率能力和更好的时间分辨率。一种新的技术被用于前端电子设备，导致非常低的可实现的阈值的数量级为几个fC。在改进的RPC的设计中至关重要的是二维读出的能力，以提高空间分辨率，主要是由触发器的要求。在这项工作中，第一个性能的结果，对这个二维读出的基础上采取的数据与两个嵌入式正交读出条的真实大小的原型室。此外，专门研究的μ子簇的大小作为石墨电阻率的函数进行了讨论。
2020-05-31 hep-ex physics.ins-det
A CMS Level-1 Track Finder for the HL-LHC
高亮度LHC将对触发系统提出重大要求。为了控制触发阈值，CMS协作正在设计一种新颖的1级跟踪触发器。外部跟踪器将使用具有成对传感器层的模块来读出与2-3 GeV以上的带电粒子兼容的命中。系统将组合这些前端触发原语以重建轨迹，提供$p_{\mathrm{T}}$、$η$、$ϕ$和$z_{0}$的测量。本报告将介绍CMS L1航迹查找系统：算法及其估计性能，硬件原型，以及与此系统相关的独特挑战。
2021-11-03 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
The Analog Front-end for the LGAD Based Precision Timing Application in CMS ETL
CMS端盖定时层（ETL）中基于低增益雪崩检测器（LGAD）的精密定时应用的模拟前端已在65 nm CMOS小型ASIC ETROC0中原型化。作为ETL读出芯片（ETROC）的第一个原型，ETROC0旨在研究和演示模拟前端的性能，目标是使用LGAD实现每次命中40至50 ps的时间分辨率（因此，每个磁道有两个探测器层命中时，每个磁道达到约30 ps）。ETROC0由前置级和后置级组成，用于放大LGAD信号并生成包含到达时间和超过阈值时间信息的数字脉冲。本文将重点介绍导致ETROC前端架构选择的设计考虑因素、构建模块的关键设计特性以及使用LGAD仿真数据评估和优化前端设计的方法。ETROC0原型芯片已广泛使用电荷注入测试和测量的性能与模拟吻合。初始束流测试结果也被提出，与时间分辨率约为33 ps的观察到的波形分析和约41 ps的的脉冲分析。ETROC0芯片的一个子集也已通过X射线测试，总电离剂量为100 MRad，未观察到性能下降。
2020-12-28 hep-ex physics.ins-det
The CMS ECAL Trigger and DAQ system: electronics auto-recovery and monitoring
2017年，CERN的LHC（大型强子对撞机）获得了一个惊人的结果，提供了积分亮度为50.25 fb-1的质子-质子碰撞。CMS（Compact Muon Solenoid）是一种在LHC上运行的通用探测器，能够记录45.39 fb-1。ECAL（电磁量热计），已显示出良好的性能与一个非常稳定的DAQ（数据采集）系统，即使在更高的LHC光度峰值。这在一定程度上是因为电子自动恢复系统，该系统已被开发用于识别SEU（单粒子翻转）等错误并解决它们。一个新的监测系统已经开发出所谓的ecalView，这是用于监测的错误，从不同的电子ECAL，并保持这些错误的日志在数据库中，以供将来参考。
2018-07-23 hep-ex physics.ins-det
Radiation Testing of New Readout Electronics for the CMS ECAL Barrel
本文介绍了为CMS ECAL桶部在HL-LHC运行而设计的新读出电子学，通过在CERN和PSI设施对原型读出塔进行辐射测试，验证了其在预期辐射环境下的正常功能。
2025-03-05 hep-ex physics.app-ph physics.ins-det
CMS Muon Drift Tubes HL-LHC Slice Test
CMS漂移管（DT）室的电子设备需要在长周期3期间更换，以适应高亮度LHC（HL-LHC）数据采集条件。HL-LHC电子设备的第一个DT原型，探测器板（OVDT），已经安装在60个扇区中的一个扇区的DT室中，并集成到中央数据采集和触发系统中。来自腔室的信号被分离并到达传统和第二阶段演示器链，这将使它们能够在LHC碰撞期间并行运行。
2021-10-20 hep-ex physics.ins-det
Front-end Electronics for the CALICE/EUDET Calorimeters
CALICE合作涉及高粒度紧凑型热量计的设计。技术发展必须克服各种设计问题，如功耗、探测器内部前端电子设备的集成以及部件之间的连接。使用通用工具和设计来实现这些设备需要大量的协作工作。
2009-01-30 physics.ins-det
Quality Inspection Aspects of Hybrid Prototypes for the CMS Outer Tracker Upgrade at HL-LHC
在高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）上，CMS实验将需要以每25 ns的光束交叉时间高达200次相互作用和高达4000 fb-1的积分亮度运行。为了实现物理目标，实验需要提高跟踪分辨率和选择性触发特定物理事件的能力。CMS跟踪器升级需要设计一个新的探测器来应对HL-LHC条件。新的外部跟踪器基于两种类型的硅模块（条带和像素条带）。每种模块类型都有几种类型的高密度互连混合电路，其中包含前端和辅助电子设备。本文介绍了模块和混合动力的技术选择，并介绍了第一个混合动力原型的质量检查方面。
2021-12-28 physics.ins-det
Measurement of single event upsets in the ALICE-TPC front-end electronics
欧洲核子研究中心大型强子对撞机ALICE实验的时间投影室具有高度集成的探测器读出电子设备。它遵循高能物理实验的一般趋势，将前端电子设备尽可能靠近探测器-距离其有效体积只有10厘米左右。由于靠近光束和相互作用区域，电子设备受到适度的辐射负载，这使得我们能够使用商业现成的组件。然而，它们需要被仔细地选择和鉴定为辐射硬度，并且必须采取措施来保护它们的功能免受软错误，即单粒子扰乱。在这里，我们报告的第一次测量大型强子对撞机感应辐射的影响ALICE前端电子和他们如何证明的期望。
2011-10-14 physics.ins-det
Development of ATLAS Liquid Argon Calorimeter Front-end Electronics for the HL-LHC
大型强子对撞机的高光度阶段将提供比原始探测器设计中假设的高5-7倍的光度。改进的触发系统需要升级ATLAS液氩量热计的读出电子设备。本文介绍了在40-80 MHz和16位动态范围内读出182，500个量热计单元的概念以及耐辐射、低噪声、低功耗和高带宽前端电子元件的发展，包括前置放大器和整形器、14位ADC和10 Gb/s激光二极管阵列驱动器。
2020-09-14 physics.ins-det
Research and Development in Front-End Electronics for Future Linear Collider Detectors
在LHC开始获取数据十年后，为了探测感兴趣的物理学，线性对撞机将需要具有精确测量质量和耦合的能力。我们讨论的要求，这地方在其相关的探测器，和状态和计划继续研发的前端电子产品，是必要的，以满足这些需求。
2004-09-22 physics.ins-det
Construction and beam-tests of silicon-tungsten prototype modules for the CMS High Granularity Calorimeter for HL-LHC
作为其HL-LHC升级计划的一部分，CMS正在开发一种高粒度量热计（HGCAL），以取代现有的端盖量热计。HGCAL将被实现为一个采样量热计，包括一个电磁隔室，该电磁隔室包括28层硅垫探测器，垫面积为0.5 - 1.0平方厘米，其间散布着吸收剂。原型模块，基于6英寸的六边形硅垫传感器与128个通道，已建成，并包括许多所需的功能，这一具有挑战性的探测器。2016年，FNAL和CERN使用Skiroc 2前端芯片（为ILC的CALICE实验设计）对这些模块制成的采样配置进行了光束测试。2017年，该装置被扩展为CALICE AHCAL原型，这是一种基于scinitillator的采样量热计，并在CERN的专用光束测试中进行了进一步测试。在那里，新的Skiroc 2-CMS前端ASIC首次被使用。我们重点介绍了2016年研究的最终结果，包括位置分辨率和精确定时测量。此外，还讨论了2017年的扩展设置，并显示了电子和π介子束流测试的第一个结果。
2017-12-20 hep-ex physics.ins-det
Optical Links for ATLAS Liquid Argon Calorimeter Front-end Electronics Readout
介绍了ATLAS液氩量热计的光学数据链。文中还讨论了垂直腔面发射激光器故障的现状、故障原因的最新搜索结果、搜索过程中的经验、光发射机可能的备份方案以及经验教训。
2022-02-11 physics.ins-det
Dedicated front-end electronics for the next generation of linear collider electromagnetic calorimeter
本文介绍了一种新一代直线对撞机电磁量能器的电子学研制方案。在简要介绍了要求之后，给出了电子学的总体方案。然后，我们描述了在0.35 \mum CMOS工艺中开发的三种不同的构建模块：放大器、比较器和流水线ADC
2005-01-12 physics.ins-det
Compendium of Front-End Electronics
我们的世界变化很快。一方面，技术发展几乎每周都为我们提供新的强大的电子设备。另一方面，这些电子产品的最终用户现在很少需要实际配置设备，因为一切都是自动化的。这种“剥夺”最终用户的权力可能对科学界有害。这是因为进行科学测量的独特条件要求最终用户能够不受限制地访问实验装置的每个变量。在本概要中，介绍了一些流行的电子模块的一般概述，并讨论了最终用户在购买/设计新的实验应用的电子系统时应考虑的不同特性。
2018-02-02 physics.ins-det
Onboard Calibration Circuit for the Front-end Electronics of DAMPE BGO Calorimeter
设计了一种用于DAMPE BGO量热仪前端电子学的板上校准电路。它主要由一个12位DAC、一个运算放大器和一个模拟开关组成。测试结果表明，动态范围为0 ~ 30 pC，精度为5 fC，满足前端电子学的要求。此外，它被用来测试的触发功能的FEE。该校准电路已在DAMPE的鉴定模型和飞行模型的所有环境试验中得到实现和验证。DAMPE卫星将于2015年底发射，校准电路将在太空中进行机载校准。
2015-07-21 physics.ins-det
DIAMASIC: A multichannel front-end electronics for high-accuracy time measurements for diamond detectors
本文介绍了一种用于快速高精度时间测量系统的8通道预分频-反分频电路的设计和测试结果。该电路采用电阻反馈跨导放大器结构和前沿鉴相级。该电路采用130 nm CMOS工艺设计。其预期用作前端电子设备，用于使用金刚石探测器测量飞行时间。芯片尺寸为1.27 × 1.22mm ~ 2，在1.2V电源电压下，单通道总功耗为1.5mW。测试结果表明，对于10 fC的输入电荷脉冲，定时抖动约为80 ps。
2021-10-24 physics.ins-det
Front-end Electronics for Timing with pico-seconds precision using 3D Trench Silicon Sensors
下一代对撞机实验要求跟踪探测器在空间分辨率（几十个$μ\text{m}$）、辐射硬度（$10^{17}~1~$ MeV n $_{eq}/$ cm $^2$）和定时分辨率（几十个ps）方面具有极端的性能能力。最近在TimeSPOT计划中开发的3D硅传感器为应对此类苛刻要求提供了可行的解决方案。为了准确地描述这些新的传感器的定时性能，几个读出板，基于离散有源元件，已设计，组装和测试。相同的电子器件也适用于类似像素传感器的表征，只要要求时序性能在10 ps以下。本文介绍了前端电子所需的一般特性，利用固态传感器与快速定时能力，特别是展示了性能的快速3D硅传感器的测试和表征的开发电子。
2023-01-04 physics.ins-det
The front-end electronics system for the CUORE experiment
CUORE是一个由988个晶体组成的热量计阵列，温度约为10 mK，其吸收的能量由半导体热敏电阻读出。该晶体的组成是TeO 2，目标是研究130 Te的双β衰变，运行时间非常长且稳定。CUPID-0是一个由26个Zn 82 Se晶体组成的阵列，具有双热敏电阻读出，用于研究82 Se的双β衰变。在本文中，我们提出了整个前端电子读出链的概述，从前置放大器到抗混叠滤波器。该概述包括动机，设计策略，电路实现和电子系统的性能结果，包括其他辅助但重要的元素，如电源和慢速控制通信系统。CUORE和CUPID-0操作期间预见的非常长的实验运行的稳定性的严格要求，由于前端放大器和检测器偏置电路设置的新颖解决方案而得以实现。
2018-02-01 physics.ins-det
Intrinsic timing properties of ideal 3D-trench silicon sensor with fast front-end electronics
本研究通过解析与数值方法分析配备快前端电子学的理想3D-trench硅传感器的时间特性，揭示同步区本征效应及TOA分布不对称性，阐明该类传感器优异时间分辨率的物理来源。
2023-05-30 physics.ins-det
The Outer Tracker Detector of the HERA-B Experiment. Part II: Front-End Electronics
HERA-B外部跟踪器是一个大型探测器，具有112674个漂移室通道。它暴露在高达2x10^5/cm^2/s的粒子流中，因此可以应对类似于LHC实验预期的条件。前端读出系统基于ASD-8芯片和定制的TDC芯片，设计满足低噪声、高灵敏度、速率容差和高集成度的要求。TDC系统基于ASIC，该ASIC在总共256个仓内以约0.5ns的仓对时间进行数字化。该芯片还包括一个流水线，用于存储来自128个事件的数据，这是无死区触发和数据采集系统所需的。我们报告的发展，安装和调试的前端电子，包括接地和噪声抑制方案，并讨论其性能的HERA-B实验。
2004-12-10 physics.ins-det
Electronics design and testing of the CMS Fast Beam Condition Monitor for HL-LHC
本文针对HL-LHC实时逐束团亮度测量需求，设计了CMS快速束流状态监测器（FBCM）的抗辐射前端电子学、千兆光链路读出架构及模块化测试系统，实现了1 ns时间分辨率的独立异步监测。
2024-10-18 hep-ex physics.ins-det
Timing performances of front-end electronics with 3D-trench silicon sensors
基于具有定时能力的像素的检测器在过去几年中变得越来越重要。由于在可预见的实验条件下轨道密度的预期水平，下一个即将到来的高能物理实验在对撞机上需要使用跟踪的时间信息。所谓的3D硅传感器给出了在传感器级别获得高分辨率性能的有前途的解决方案。3D传感器的一种特殊情况，即沟槽型传感器，其优异的固有时间分辨率受到感应电流持续时间中的残余非均匀性的限制。当检测器耦合到前端电子器件时，传感器对系统的总时间分辨率的固有贡献取决于电子器件本身的特性，并且可以通过适当的设计来最小化。本文旨在分析一种典型的前端电路，跨阻放大器，考虑不同的可能配置的时间可能的性能。将给出用于定时测量的传感器读出的优选操作模式的证据。
2023-01-26 physics.ins-det
Front-end electronics and data acquisition system for a multi-wire 3D gas tracker
介绍了多丝漂移室（MWDC）读出前端电子学和数据采集系统的设计与实现。除了传统的漂移时间测量，系统提供了沿导线利用电荷分配技术的命中位置。该系统由前置放大器、模拟和数字板组成，通过以太网接口将数据发送到后端计算机。数据记录软件可对接收到的数据进行格式化，并可轻松访问数据分析软件。使用专门设计的前置放大器和峰值检波器，可以对低电阻信号线进行电荷分割读出。研究了电荷分配电路对漂移时间测量的影响，并在专门的离线测试中评估了电子系统的整体性能。
2015-09-21 physics.ins-det
Front-End electronics and integration of ATLAS pixel modules
ATLAS像素探测器的快速读出电子设备已成功开发和测试。主要关注的是在LHC恶劣的辐射环境中在25 ns内检测5，000个电子数量级的小电荷的能力，以及应对Pixel探测器8000万个通道产生的大量数据的挑战。为了集成50微米间距的混合像素检测器，已经开发出使用铅锡或铟凸点的可靠凸点接合技术，并且已经成功地进行了大规模生产的测试。
2004-01-21 physics.ins-det
Production and Testing of the LHCb Outer Tracker Front End Readout Electronics
LHCb外跟踪器是一种具有模块化设计的吸管漂移探测器，共有53760个读出通道分布在12个6x 5 m2的双层敏感区域。主要的电子读出要求是在4%的占有率和1 MHz读出时精确（0.5 ns）的漂移时间测量。一个前端盒总共可读取128个通道。大约一半的FE-Box已经建成。在生产过程中，对单个FE盒组件进行了质量保证。组装好的FE-Box最后使用特殊的FE-Tester进行调试。FE-Tester是一种可编程脉冲发生器，时间分辨率为150 ps，能够模拟模拟真实探测器的所有读出功能。因此，已经发现并解决了问题，从而产生了良好的总体性能。
2007-11-27 physics.ins-det
Simple Front End Electronics for Multigap Resistive Plate Chambers
介绍了一种将多间隙电阻板室（MRPC）的信号传输到现有标准数字化电子设备的简单电路。该电路是基于“现成的”分立元件。需要优化特定组件的值，以匹配给定应用的MRPC的方面。这种简单的电路对于MRPC原型设计和台架或波束测试工作的初始信号处理以及使用现有数据采集系统的小面积飞行时间系统的最终实现是一个有吸引力的选择。
2008-07-18 physics.ins-det
Development of a new Front End electronics in Silicon and Silicon-Germanium technology for the Resistive Plate Chamber detector for high rate experiments
电阻板室（RPC）探测器的升级是为了提高探测器的速率能力并能够在高速率环境中有效地工作，包括降低工作电压以及检测几百μV小的信号。该项目为实现这一目标而选择的方法是开发一种新型的前端电子器件，由于硅和硅锗的混合技术，提高了探测器的性能，提高了其速率能力。该前端由一种内部噪声极低（1000 $e^{-}$ rms）、放大系数为0.3-0.4 mV/fC的硅BJT工艺中的双极晶体管和一种最小阈值为0.5 mV的新型SiGe异质结工艺中的双极晶体管组成。将展示这种前端的性能。通过使用CERN H8光束线获得的结果，该光束线具有1 mm气隙和1.2 mm厚度的电极的全尺寸RPC室，该室配备有这种前端电子设备。
2018-06-11 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
Precision Calorimetry at HL-LHC: Upgrade of the CMS Electromagnetic Calorimeter
CMS探测器的电磁热量计（ECAL）在实验的物理程序中发挥了重要作用，在整个数据采集过程中提供了出色的性能。高亮度LHC将带来新的挑战。每束交叉的相互作用数量增加四到五倍将需要更高的时间分辨率和噪声抑制能力。由于这些原因，电子读数已完全重新设计。一个双增益跨阻抗放大器和一个ASIC提供两个160 MHz的ADC通道，增益选择和数据压缩将用于新的读出电子。触发决策将被移出检测器，并将由功能强大且灵活的FPGA处理器执行，从而允许应用更复杂的触发算法。升级后的ECAL将能够在整个HL-LHC中进行高精度的能量测量，并将大大提高10 GeV以上光子和电子的时间分辨率。
2021-06-08 hep-ex physics.ins-det
The CMS Fast Beam Condition Monitor for HL-LHC
本文介绍CMS快速束流条件监测器（FBCM）的设计更新，用于HL-LHC实时逐束团亮度测量与背景监测，采用专用ASIC和模块化结构，并报告测试进展。
2024-02-06 physics.ins-det
Performance of the Fast Beam Conditions Monitor BCM1F of CMS in the first running periods of LHC
束流条件和辐射监测系统（BRM）在CMS中实现，以保护探测器并提供与LHC的接口。七个子系统在不同的时间尺度上监测束流状况和探测器内的辐射水平。它们检测不利的束流条件，促进接近CMS的束流调谐，并测量不同检测器组件中累积的剂量。数据采集和分析独立于CMS数据采集，显示在控制室，并为触发系统和LHC操作员提供输入。在束流条件对CMS探测器有危险的情况下，诱导束流中止。快速射束条件监视器，BCM1F，是靠近跟踪器体积内射束管的通量计数器。它使用单晶CVD金刚石传感器，抗辐射FE电子器件和光学信号传输来测量束晕以及逐束碰撞产物。该系统已在2008年9月LHC的初始运行期间运行。自2009年重启以来，它一直可靠地工作，对于CMS的日常LHC操作来说是非常宝贵的。在LHC操作过程中收集的数据的基础上，系统的特性。
2010-12-16 physics.ins-det
Design a TDC in SiGe for RPC's electronics Front-end for the use in a high-rate experiment
使用新一代RPC，可以处理数百个$μV$的感应信号，因此前端电子器件是检测器的重要和精密部分，以便获得可检测的信号。电子链是由一个放大器，一个ADC，一个TDC。新的前端是实现与硅锗（SiGe）元件的使用，由IHP微电子公司提供。利用这种技术，我们可以在同一芯片上实现BJT和CMOS晶体管。这种改进的好处是最小化：通道的功率消耗（$2 ÷3$ $ \frac{mW}{ch}$）、噪声（500 $e^-$ r.m.s）、辐射硬度（10 kGy，$10^3$ $\frac{n}{cm}$），并且它最大化响应电子器件的速度。在这项工作中，我将强调第一TDC原型的结果。TDC使用本地振荡器，其具有在$0.6 ÷3 $ GHz之间的振荡范围和15 ps的时间抖动。TDC输出的数据以二进制表示，以减轻采集系统的数据处理。此外，我们正在研究一种最大限度地减少系统延迟的方法。此优化包括添加串行化器（PISO），该串行化器将TDC数据输出以2 GHz发送到采集系统。
2018-06-21 physics.ins-det
Commissioning of CMS Forward Hadron Calorimeters with Upgraded Multi-anode PMTs and μTCA Readout
与CMS正向强子量热仪PMT窗口相互作用的带电粒子的高通量为触发和离线数据分析引入了重要的背景。在长周期1期间，所有原始光电倍增管都被多阳极、薄窗口光电倍增管取代。同时，后端电子读出系统升级为μTCA读出。本文介绍了前向强子量热仪和μTCA系统的调试和校准经验。升级是成功的，并提供了质量数据运行2数据分析在13 TeV。
2016-11-16 hep-ex physics.ins-det
The BTeV RICH Front End Electronics
我们报告的设计和测试的新型混合模拟和数字前端ASIC定制的单光子探测器考虑的BTeV丰富的系统。的关键功能进行审查，以及使用电子台架试验和梁的研究取得的成果。
2005-03-29 hep-ex physics.ins-det
Design and Operation of Front-End Electronics for the HERA-B Muon Detector
基于ASD-08集成电路，对HERA-B μ子系统的大面积正比丝室的阳极丝和阴极垫的读出电路进行了低成本的设计。为了控制和监测大量的读出通道，我们建立了一个分布式控制系统的基础上，飞利浦半导体的I2C总线和微控制器。到目前为止，我们已经安装了大约10800个μ子室和电子通道。平均单通道噪声占用率小于10 ~（-5），探测器的目标相互作用率高达70 MHz。
1998-12-10 physics.ins-det
Development of the CMS detector for the CERN LHC Run 3
本文介绍了为CERN LHC Run 3配置的CMS探测器升级，涵盖硅像素径迹探测器、超导螺线管供电、量能器与缪子电子学、精密质子谱仪及触发计算系统的重大改进。
2024-05-30 hep-ex physics.ins-det
Charge-sensitive front-end electronics with operational amplifiers for CdZnTe detectors
碲锌镉（CdZnTe，CZT）辐射探测器由于其在室温下的高空间分辨率和光谱能量性能而适用于各种应用。然而，最先进的检测器系统需要高性能的读出电子器件。虽然专用集成电路（ASIC）是用于读出的适当解决方案，但是高动态范围和高吞吐量的要求在任何商业电路中都是不可用的。因此，本研究开发的模拟前端电子与运算放大器的8x8像素CZT探测器。为了这个目的，我们建模的CZT检测器与相关的电荷敏感放大器（CSA）的电气等效电路。基于详细的网络分析，电路设计是由各种功能，如弹道赤字，电荷电压增益，上升时间和噪声电平的数值。通过合成检测器信号和像素检测器进行性能的验证。像素探测器组件和22Na放射源的实验结果强调了测量能量的深度依赖性。在基于加权势拟合的深度校正的脉冲处理之后，对于511keV的尖峰，能量分辨率为2.2%（FWHM）。
2016-08-19 physics.ins-det
A new method based on noise counting to monitor the frontend electronics of the LHCb muon detector
已经开发了一种新的方法来检查LHCb μ子探测器的前端电子的正确行为。该方法基于对前端鉴别器不同阈值下的电子噪声率的测量。该方法被用来选择最佳的阈值。在检测器控制系统中实施了基于该方法的程序，并允许检测一小部分已恶化的前端通道。通过蒙特卡罗模拟验证了该方法的有效性。
2013-05-20 hep-ex physics.ins-det
The upgrade of the CMS muon system for the High Luminosity LHC
本文介绍了为适配2029年启动的HL-LHC Phase-2运行，CMS缪子系统通过升级电子学、新增RPC与GEM探测站提升性能与覆盖范围的计划，及当前性能验证与量产进展。
2023-12-16 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
The CMS High Level Trigger: Commissioning and First Operation with LHC Beams
CMS实验将收集大型强子对撞机（LHC）提供的质子-质子碰撞的数据，质量中心能量高达14 TeV。CMS触发系统的设计是为了应对前所未有的亮度和LHC束流交叉率高达40 MHz。独特的CMS触发架构仅采用两个触发电平。1级触发器使用定制电子器件实现。高级触发器是在一个大型的商用处理器集群过滤器群上实现的。触发菜单已经开发用于探测器校准和CMS物理程序的实现，在启动LHC操作时，以及用于具有更高亮度的操作。为10^{32}cm{-2}s{-1}的早期瞬时亮度开发的一个完整的多用途触发菜单已经在HLT系统中在实际在线运行条件下进行了测试。所需的计算能力，需要处理没有死区时间的最大HLT输入速率为50 kHz，预期在启动时，已被测量，使用最新的商用处理器。过滤器农场已经配备了720个这样的处理器，提供的计算能力至少比启动时预期所需的大两倍。全面的触发和数据采集系统与宇宙μ子运行的调试结果的报告。触发器的性能与大型强子对撞机循环质子束，在2008年9月交付的操作过程中，概述和第一个结果显示。
2009-05-05 physics.ins-det
New read-out electronics for ICARUS-T600 liquid Argon TPC. Description, simulation and tests of the new front-end and ADC system
ICARUS T600是一种主要用于中微子物理的液氩时间投影室（LAr-TPC）探测器，于2016-2017年在CERN进行了重大检修，其中还包括新设计的读出电子器件，考虑到其从2019年开始在费米实验室的短基线中微子（SBN）束上运行。新的更紧凑的电子设备显示出更有效地处理信号的能力，也在中间感应2线平面中，具有显著增加的信噪比（S/N），允许在该视图中也进行电荷测量。介绍了新的前端和模数转换（ADC）系统，以及在CERN用宇宙射线对50升液氩TPC进行的测试结果。
2018-05-10 physics.ins-det
AC-LGADs Fermilab Front-End Electronics Characterization
Millennium Institute for Subatomic Physics at the High-Energy Frontier (SAPHIR) of ANID（智利国家科学研究局高能前沿亚原子物理千年研究所（SAPHIR））；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
本研究分析了费米实验室用于处理LGADs高频信号的前端电子学，发现其时间分辨率达到2皮秒以下，验证了信号处理对提升时间分辨率的关键作用。
2025-12-10 hep-ex physics.ins-det
Front-end electronics for ALICE dimuon trigger RPCs
一个专用的前端电子已经开发的触发室的ALICE μ子光谱仪，将在未来的大型强子对撞机在欧洲核子研究中心。这些触发室是基于RPC（电阻板室）工作在流光模式。电子通道的数量（约21000）和RPC脉冲信号具有特定特性的事实，导致使用新的鉴别技术设计8通道前端ASIC。介绍了ASIC的工作原理，讨论了其抗辐射性能。特别强调了约4000个芯片的生产特性。
2005-01-07 hep-ph physics.ins-det
Commissioning of the CMS High Level Trigger
CMS实验将收集大型强子对撞机（LHC）提供的质子-质子碰撞的数据，质量中心能量高达14 TeV。CMS触发系统的设计是为了应对前所未有的亮度和LHC束流交叉率高达40 MHz。独特的CMS触发架构仅采用两个触发电平。1级触发器使用定制电子设备实现，而高级触发器（HLT）基于在大型商用处理器集群（事件过滤器农场）上运行的软件算法。我们目前的CMS高电平触发系统的主要功能，在2008年9月开始的LHC光束操作。详细讨论了HLT系统在在线环境下用蒙特卡罗模拟数据进行的验证和在宇宙射线数据采集活动中的调试。我们的结论与事件发生前的2008年9月19日的第一次循环LHC光束的HLT操作的描述。
2009-08-07 physics.ins-det
Test beam performance of a CBC3-based mini-module for the Phase-2 CMS Outer Tracker before and after neutron irradiation
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）将进行重大升级，将瞬时光度提高到5-7.5 $\times10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。这一大型强子对撞机的高亮度升级（HL-LHC）将在13-14 TeV的质心能量下提供总共3000-4000 fb的$^{-1}$质子-质子碰撞。为了应对这些具有挑战性的环境条件，CMS实验的条带跟踪器将使用具有两个紧密间隔的硅传感器的模块进行升级，以提供信息，包括1级触发选择中的跟踪。本文介绍了性能，在测试束实验中，第一个原型模块的基础上的最终版本的CMS二进制芯片前端ASIC之前和之后的模块被中子照射。结果表明，原型模块满足要求，提供有效的跟踪信息，在被照射的总通量相比，通过实验的寿命预期。
2023-03-06 hep-ex physics.ins-det
Precision timing calorimetry with the CMS HGCAL
现有的CMS端盖量热计将被高粒度量热计（HGCAL）取代，用于在高亮度（HL）LHC上运行。辐射硬度和优异的物理性能将通过利用硅垫传感器和SiPM上闪烁体瓷砖与高纵向和横向分割实现。HL-LHC的主要挑战之一将是高度堆积的环境，相互作用顶点不仅在位置上，而且在时间上分散。为了有效地拒绝源自堆积的颗粒，30 ps量级的精确定时信息将是非常有益的。为了达到这样的性能目标，HGCAL将为信号高于12 fC（相当于3-10 MIP）的单个命中提供定时测量，使得由$p_T$ > 5 GeV的粒子产生的团簇应具有优于30 ps的定时分辨率。考虑到系统的复杂性和尺寸，这对读出电子设备以及校准和重建过程提出了特别的挑战。我们提出了前端电子设计的挑战，在实验室和光束环境中的原型测试的结果，以及从模拟预期的定时性能。
2020-05-27 hep-ex physics.ins-det
Development of the Front-End Electronics for PandaX-III Prototype TPC
粒子和天体物理学氙实验III（PandaX-III）是一个寻找无中子双β衰变（NLDBD）的实验，使用200千克放射纯高压气态氙TPC，两端装有Micromegas探测器，中间装有阴极。一个小型TPC配备了7个Microbulk Micromegas检测器被开发作为原型检测器。按照X-Y设计，从一个Micromegas模块读出128个通道，其中条带的间距为3 mm（每个方向64个通道）。高度集成的前端电子设备由4个前端卡组成，具有1024个读出通道，用于读出Micromegas阳极信号的电荷，整形后对波形进行整形，并将压缩数据发送到DCM板。前端电子器件的基石是一个64通道专用集成电路，它基于开关电容阵列。前端电子器件的积分非线性小于1%，1 pC。每个读出通道的噪声（RMS）小于0.9 fC，峰值时间为1微秒，范围为1 pC。利用~（56）Fe和~（137）Cs两种放射性源，进行了前端电子学与原型TPC的联合测试，重建了7 Micromegas的命中图。
2018-06-25 eess.SP physics.ins-det
Characterization of a high bandwidth readout chain for the CMS Phase-2 pixel upgrade
CMS合作正在为高亮度LHC建造一个新的内部跟踪像素探测器。每个像素读出芯片将由160 Mbps的单个串行输入流控制，并将通过四个电流模式逻辑（CML）1.28 Gbps输出发送数据。读出芯片将被分组在模块中，并通过长达1.6米的低质量电气链路连接到低功耗千兆收发器（lpGBT）和多功能链路加收发器（VTRx+）模块，以10 Gbps的速度将数据以光学方式发送到探测器外电子设备。这些组件和系统测试的读出链的表征。
2022-09-01 hep-ex physics.ins-det
A firmware oriented trigger algorithm for CMS Drift Tubes in HL-LHC
计划全面更换CMS（紧凑型μ子螺线管）探测器中现有的μ子触发系统，以在HL-LHC（高亮度大型强子对撞机）中预期的约$5-7.5\times10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的最大瞬时亮度下工作。在该计划中，为DT（漂移管）探测器设计的新的探测器上电子设备将以其最大的时间分辨率读出所有的腔室信息。一个新的触发系统，基于最高性能的FPGA，正在设计中，将能够提供精确的μ子重建和束流交叉识别。设计了一种易于移植到FPGA架构的算法来实现DT检测器的新触发原语信息。该算法从单线DT命中重建μ子段，由于单元中的漂移时间，该命中包含400 ns的时间不确定性。该算法提供了DT室可实现的最大分辨率，并使硬件系统更接近离线性能。模拟结果和新的电子测试台的第一次实施将显示。
2019-10-31 hep-ex physics.ins-det
Evaluation of the optical cross talk level in the SiPMs adopted in ASTRI SST-2M Cherenkov Camera using EASIROC front-end electronics
ASTRI（Astrofisica con Specchi a Tecnologia Replicante Italiana）是意大利教育、大学和研究部的旗舰项目，其主要目标是设计和建造切伦科夫望远镜阵列的小型望远镜原型。样机名为应科院SST-2 M，采用Schwarzschild-Couder配置的宽视场双镜光学系统，探索电磁波谱的VHE范围。焦平面上的相机基于硅光电倍增器探测器，这是探测天文切伦科夫光的创新解决方案。这篇文章报告了一些初步的结果之间的SiPM像素应科院SST-2 M相机预见的光学串扰水平的评估。
2013-12-02 physics.ins-det
