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
Comparative evaluation of analogue front-end designs for the CMS Inner Tracker at the High Luminosity LHC
由硅像素模块制成的CMS内部跟踪器将在高亮度LHC期间开始之前完全更换。新型内跟踪器系统的关键组件之一是由RD53协作组开发的读出芯片，特别是其模拟前端，它接收来自传感器的信号并将其数字化。三种不同的模拟前端（同步、线性和差分）在RD53A演示芯片中设计和实现。进行了专门的评估程序，以选择最合适的设计来构建能够以高效率和一小部分假像素命中维持高粒子率的耐辐射像素探测器。测试结果表明，所有三个模拟前端的优点，但也有局限性。差分前端表现出非常低的噪声，但阈值调谐在照射后变得有问题。此外，反馈回路中的饱和会影响信号返回基线，从而增加死区时间。同步前端显示出非常好的时序性能，但也有较高的噪声。对于线性前端，所有参数均在规格范围内，尽管该设计具有最大的时间步行。在改进的设计中解决并缓解了这一限制。在CMS内部跟踪器操作要求的背景下分析了三种前端的优缺点，从而选择了改进设计的线性前端集成在最终的CMS读出芯片中。
2021-10-29 hep-ex physics.ins-det
The VLQ Calorimeter of H1 at HERA: A Highly Compact Device for Measurements of Electrons and Photons under Very Small Scattering Angles
1998年，HERA的探测器H1配备了一个小型后向光谱仪，即甚低Q^2（VLQ）光谱仪，包括一个硅跟踪器、一个钨闪烁体夹层量热计和一个飞行时间系统。该光谱仪被设计用于测量在非常低的角度下散射的电子，相当于非常低的平方四动量转移Q^2，以及具有良好能量和空间分辨率的高能光子。VLQ在1999年和2000年运行期间运行。本文介绍了VLQ量热计的设计和结构，一个紧凑的设备与四倍投影能量读出，其性能在测试运行和实验中。
2003-05-16 physics.ins-det
MSGC Development for HERA-B
DESY HERA-B实验的内部跟踪系统由184个微带气室（MSGC）组成，总数量为147456个电子读出通道。探测器必须处理高达25 kHz/mm**2的粒子通量，并耐受每年1 Mrad的辐射剂量。在这些腔室的发展过程中，人们发现，传统的MSGC，在强强子通量操作，迅速被破坏，由于诱导放电。气体电子倍增器（GEM）作为前置放大结构的引入提供了构建稳健可靠的探测器的可能性，从而在HERA-B的恶劣环境中提供充足的增益储备。
1998-04-30 hep-ex physics.ins-det
Front-end electronics for the GAPS tracker
通用反粒子光谱仪是一项南极气球运载飞行任务，通过对宇宙反粒子的灵敏观测来间接搜寻暗物质。首飞计划于2021年底进行。GAPS是第一个专门为探测低能量（< 0.25 GeV/n）反氘核而优化的实验，反氘核被认为是暗物质湮灭或星系晕衰变的独特信号。为了在这个低能量范围内实现对宇宙反核的高灵敏度，GAPS使用了一种基于奇异原子捕获和衰变的新粒子识别方法。GAPS仪器由10个1440 10厘米直径，2.5毫米厚，8条锂漂移硅（Si（Li））探测器，它构成了跟踪器，由塑料闪烁体飞行时间系统包围平面。为了满足飞行任务的严格要求，开发了一种新的制造技术。在这方面的贡献，我们描述了前端电子跟踪的GAPS。该系统由前端ASIC和电源组成。ASIC提供宽动态范围（10 keV - 100 MeV）内信号的读出和数字化（使用11位ADC）。每个ASIC有32个通道，并执行4个检测器的读出，总共11520个通道。ASIC模拟前端基于动态压缩技术，可处理大范围的信号幅度，并具有低噪声性能，可在低能量下实现所需的4 keV分辨率。电源系统为Si（Li）探测器提供偏置电压，并为电子设备提供低电压。第36
2019-09-04 astro-ph.IM physics.ins-det
Design of the readout electronics for the DAMPE Silicon Tracker detector
硅跟踪器（STK）是DAMPE卫星上用于测量高能宇宙线入射方向的探测器。它由6个X-Y双层硅微带探测器组成，具有73，728个读出通道。在恶劣的空间环境下，如何读出通道数据和处理海量数据是一个巨大的挑战。采用1152个专用集成电路（ASIC）和384个模数转换器（ADC）读出探测器通道。192个跟踪器前端混合（TFH）模块和8个相同的跟踪器读出板（TRB）模块被设计用于控制和数字化前端信号。本文将详细介绍STK读出电路的设计及其性能。
2016-06-16 astro-ph.IM physics.ins-det
Design, production, burn-in and tests of the hybrid circuits of the Upstream Tracker at the LHCb detector
本文介绍了LHCb上游径迹仪前端电子学混合电路的设计、原型制作与生产，该多层聚酰胺基电路专为承载前端ASIC设计，具备优化的供电网络、极小辐射长度及抗辐射硬度，以适应恶劣的数据采集环境。
2023-06-30 hep-ex physics.ins-det
Hadron beam test of a scintillating fibre tracker system for elastic scattering and luminosity measurement in ATLAS
在欧洲核子研究中心（CERN）的ATLAS实验中，提出了一种测量质子弹性散射的光纤跟踪器。跟踪器将安装在所谓的罗马罐装置中，距离ATLAS互动点每侧240米。设计选择的初步验证是在DESY的束流测试中实现的，该测试采用相对低能量的电子束，并使用慢速现成的电子器件。在这里，我们报告的结果，从第二束测试实验在欧洲核子研究中心，新的探测器原型进行了测试，在高能强子束，使用第一个版本的定制设计的前端电子。结果表明，足够的跟踪性能的条件下，类似的情况下，在大型强子对撞机。此外，使用所谓的重叠检测器的对准方法进行了研究，并显示出具有预期的精度。
2007-06-22 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
Multi-Wire 3D Gas Tracker for Searching New Physics in Nuclear Beta Decay
在低能前沿进行的超越标准模型（SM）的新物理学研究是对在高能对撞机上进行的实验的补充。在低能量下测试SM和超越SM的方法中，有核和中子β衰变中的精确谱形和相关系数测量。为了研究β谱形状中的微小效应，我们建造了一台特殊的谱仪。它由一个3D低压气体跟踪器（带有六边形单元的漂移室，在两个导线端部读出信号）和塑料放电器组成，用于触发数据采集和β粒子能量记录。表征过程的结果表明，在一系列实验中使用这样的气体跟踪器的可能性与低能量的电子，最小的运动学恶化的β粒子跟踪是有益的。该技术也计划应用于中子衰变相关实验。在本文中，第一次应用这种跟踪器在高精度β谱形状的研究进行了讨论。介绍了测试技术、调试结果和未来展望。
2018-10-05 physics.ins-det
Beam Test Performance Studies of CMS Phase-2 Outer Tracker Module Prototypes
本文通过 DESY 束流测试验证 CMS Phase-2 外层径迹探测器 2S 模块原型，首次集成 CBC、CIC 与光学读出，实现约 99.75% 簇击中效率并验证同步读出与 $p_\mathrm{T}$ 判别，证明其满足升级后 CMS 径迹探测器要求。
2024-08-30 physics.ins-det
A Scintillating Fiber Tracker With SiPM Readout
我们提出了一个原型的第一个跟踪探测器组成的250微米薄的光纤和硅光电倍增器（SiPM）阵列。该探测器采用模块化设计，每个模块由两个100微米薄碳纤维蒙皮之间的10 mm Rohacell泡沫机械支撑结构组成。支撑结构的顶部和底部都粘有五层增强纤维。具有250微米的通道间距的SiPM阵列被放置在光纤前面。我们展示了使用Bicron BCF-20和Kuraray SCSF-81 M型多包光纤的第一个模块原型的结果，这些光纤由FBK-irst/INFN Perugia的新型32通道SiPM阵列以及Hamamatsu生产的32通道SiPM阵列读出。空间分辨率为88微米± 6微米，平均探测光子数为10个/最小电离粒子。
2008-12-02 physics.ins-det
Deployment of the readout electronics for the BESIII Cylindrical GEM Inner Tracker
北京谱仪（BESIII）是位于北京正负电子对撞机（BEPCII）的实验装置。最近批准的BESIII数据采集的十年延长促使BEPCII对撞机的升级计划，该实验和一些子探测器组成的光谱仪。目前的内部漂移室正在遭受老化，已经提出用基于圆柱形气体电子倍增器（CGEM）技术的检测器来代替它。CGEM内跟踪器（CGEM-IT）由三层同轴GEM组成。轻量级跟踪器旨在恢复效率并改善z确定和二次顶点位置重建，从而获得更好的性能和更长的使用寿命。研制了一种新型CGEM探测器读出系统，包括一种新的ASIC，称为TIGER（Torino Integrated GEM Electronics for Readout），用于放大和放大CGEM信号。TIGER输出的数据由第一个基于FPGA的模块GEM读出卡收集和处理，该模块负责配置和控制前端ASIC。第二个基于FPGA的模块GEM数据集中器（GEM DC）构建事件包并将其传输到BESIII数据采集系统。在这篇论文中，我将描述整个定制电子链设计的CGEM-IT，以达到预期的性能。我的工作的结构，连同在探测器上进行的测量的结果和与宇宙射线的检测和测试束下获得的数据的分析。
2021-11-16 physics.ins-det
The design and test results of A Giga-Bit Cable Receiver (GBCR) for the ATLAS Inner Tracker Pixel Detector
本文介绍了一个千兆电缆接收ASIC称为GBCR的HL-LHC升级的ATLAS内部跟踪器（ITk）像素探测器的设计和测试结果。三个原型（GBCR 1，GBCR 2和GBCR 3）已设计在CERN确定的65 nm CMOS技术。GBCR通过最长1米的柔性电缆和最长5米的Twinax电缆从前端读出芯片RD53B接收7个（GBCR 2）或6个（GBCR 3）通道（RX），每个通道的速率为1.28 Gbps，并将均衡和重新定时的信号发送到lpGBT。GBCR 2和GBCR 3 ASIC都有两个传输通道（TX），可以在通过相同的电缆将来自lpGBT的信号发送到RD53 B之前对其进行预加重。在400 MeV质子束中，GBCR 2的任何测试通道中都没有观察到单粒子翻转（SEU）。用于未来HL-LHC应用的外推比特差错率低于8 * 10 ^（-16），显著低于指定的BER标准。GBCR 3旨在通过将三重模块冗余（TMR）技术应用于所有RX通道来提高对单粒子翻转的抗扰度。来自GBCR 3的重定时信号的总抖动小于来自GBCR 2的信号（35 ps vs 79 ps）。GBCR 3的每个接收器通道消耗的功率比GBCR 2的多75%。
2023-01-31 physics.ins-det
CLICTD: A monolithic HR-CMOS sensor chip for the CLIC silicon tracker
CLIC Tracker Detector（CLICTD）是一款单片像素化传感器芯片，采用$180$ nm成像CMOS工艺，构建在高电阻率外延层上。在CLIC跟踪检测器研究的背景下设计的芯片包括${16\times128}$伸长像素的矩阵，每个像素测量${300\times30}$ $μ$ m $^2$。为了确保及时收集电荷，每个细长像素被分割成八个子像素，每个子像素包含一个收集二极管和一个单独的模拟前端。在像素上数字逻辑中执行具有$10$ ns时间仓的同时$8$位时间测量和具有可编程范围的$5$位能量测量。的主要设计方面，以及从实验室测量与CLICTD芯片的第一个结果。
2020-04-06 hep-ex physics.ins-det
The Monopix chips: Depleted monolithic active pixel sensors with a column-drain read-out architecture for the ATLAS Inner Tracker upgrade
设计并测试了两种完全同步列漏读出结构的耗尽型单片CMOS有源像素传感器（DMAPS）原型：LF-Monopix和TJ-Monopix。这些芯片是研发工作的一部分，旨在为HL-LHC ATLAS内部跟踪器适当实现CMOS DMAPS。LF-Monopix采用150 nm CMOS工艺在高阻衬底（>2 k $Ω\,$ cm）上开发，而TJ-Monopix采用改进的180 nm CMOS工艺制造，具有1 k $Ω\,$ cm外延层用于耗尽。这些芯片在其前端设计、偏置方案、像素间距、收集电极相对于像素尺寸的尺寸（分别为大电极设计和小电极设计）以及读出电子器件在这种电极内的放置方面不同。在减薄至100 $\mathrmμ$ μ m并在LF-Monopix中进行额外的背面处理以实现总体积耗尽之后，两个芯片都可以运行。在这项工作中的结果包括测量其泄漏电流，噪声，阈值色散，响应最小电离粒子和效率在测试束运动。此外，中子辐照后的测量结果与剂量的$1\times10^{15}\,\mathrm{n_{eq} / cm}^{2}$和其对未来设计的影响进行了讨论。
2019-04-25 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
Track reconstruction and matching between emulsion and silicon pixel detectors for the SHiP-charm experiment
2018年7月，在CERN SPS对SHiP的Charm截面测量进行了优化。在H4质子束线的歌利亚磁铁前安装了一个沉重的移动靶，靶上装有核乳胶胶片，后面跟着一个硅像素跟踪器。在磁铁后面，放置了光纤、漂移管和RPC探测器。此次运行的目的是验证测量的可行性，开发所需的分析工具并微调探测器布局。本文介绍了像素跟踪器中的航迹重建和运动乳胶探测器中的航迹匹配。像素检测器的性能符合预期，并表明，经过适当的对齐，顶点匹配率达到87%。
2022-02-22 physics.ins-det
Front-End electronics configuration system for CMS
CERN的四个LHC实验已经决定使用商业SCADA（监督控制和数据采集）产品来监督其DCS（探测器控制系统）。因此，CMS DCS所使用的SCADA是来自ETM公司的PVSS II。该SCADA具有自己的数据库，适用于存储电压，温度和压力等常规控制数据。此外，需要存储校准数据和FE（前端）电子配置。这些数据量太大，无法存储在SCADA数据库中[1]。因此，将使用外部数据库管理此类数据。然而，该数据库应完全集成到SCADA框架中，应可从SCADA访问，并应受益于SCADA功能，例如报警、日志记录。对于原型设计，Oracle 8i被选为外部数据库管理器。校准常数和FE电子配置的控制系统的开发是与CMS跟踪器组和JCOP（联合控制项目）密切合作完成的（1）。（1）四个LHC实验和CERN IT/CO小组已将它们的努力合并起来建立实验控制系统，并为此于1997年12月底建立了JCOP。
2001-12-17 physics.ins-det
The new truly cylindrical tracker for the ALICE ITS3
Università di Torino（都灵大学）
ALICE ITS3 新型跟踪器采用更轻的材料和改进的传感器技术，提升空间分辨率和辐射耐受性，同时降低材料预算。
2025-12-09 physics.ins-det
A Silicon Beam Tracker
当在测试束中测试和校准粒子探测器时，与被测探测器无关的精确跟踪信息在数据的离线分析期间是非常有用的。一个通用的硅束跟踪器（SBT）的有效面积为32.0 × 32.0 mm2，以提供这种能力的宇宙射线能量和质量（CREAM）量热计的光束校准。该跟踪器由两个模块组成，每个模块由两层正交的380 μm厚的硅条传感器组成。在一个模块中，每一层都是64通道交流耦合单面硅条探测器（SSD），间距为0.5 mm。在另一种情况下，每层都是32通道DC耦合单面SSD，间距为1.0 mm。使用带有USB 2.0接口板的改进CREAM hodoscope前端电子设备将来自4层的信号读出到Linux DAQ PC。在本文中，我们提出了SBT的建设，随着其性能在放射源测试和欧洲核子研究中心束测试在2006年10月。
2020-09-24 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Design and performance of the TIGER front-end ASIC for the BESIII Cylindrical Gas Electron Multiplier detector
我们介绍了TIGER（Turin Integrated Gem Electronics for Readout）的设计和表征，TIGER是一种64通道ASIC，用于CGEM（圆柱形气体电子倍增器）探测器的读出，CGEM探测器是北京BEPCII进行的BESIII实验2018年升级的内部跟踪器。每个ASIC通道都有一个电荷敏感放大器耦合到一个双分支整形器级，针对时序和电荷测量进行了优化，然后是一个混合模式后端，用于提取和数字化输入信号的时间戳和电荷。到达时间由一组基于模拟插值技术的低功耗TDC提供，而电荷测量则从超过阈值的时间信息或采样保持电路获得。该ASIC采用110 nm CMOS工艺制造，设计工作电压为1.2 V，输入电容约为100 pF，输入动态范围为3 ~ 50 fC，功耗约为12 mW/通道，持续事件速率为60 kHz/通道。TIGER第一个原型的设计和测试结果显示其全部功能。
2019-03-13 physics.ins-det
Cooling and Timing tests of the ATLAS Fast Tracker VME boards
Fast Tracker（FTK）是一款ATLAS触发器升级版，专为全事件、低延迟、高速率跟踪而构建。FTK内核由9U VME板制成，可执行最苛刻的计算任务。关联存储板串行链路处理器（AMB）和辅助卡（AUX），插在同一VME插槽的正面和背面，构成处理单元（PU），它使用来自内部检测器的8层的命中来查找磁道。PU与第二阶段板（SSB）一起在管道中工作，SSB通过向已识别的轨道添加额外的命中来查找12层轨道。在所设计的配置中，16个PU和4个SSB安装在VME机箱中。AMB、AUX和SSB的高功耗（每块板分别约为250 W、70 W和160 W）要求开发定制的冷却系统。尽管与普通VME设置相比，FTK系统的每个VME机箱的预期功耗较高，但8个FTK内核机箱将使用$\approx$ 60 kW，这只是执行相同任务的CPU场所需功率和空间的一小部分。我们报告了FTK系统内32个PU和8个SSB的集成，运行和冷却它们所需的基础设施，以及为验证系统处理速率和安全值下的温度稳定性而进行的测试。
2020-10-27 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
Development of GEM Detectors at Hampton University
汉普顿大学小组建造、测试和操作了两台GEM望远镜，每台望远镜由三个10 × 10厘米$^2$三重GEM室组成。GEM由INFN Rome开发的APV25前端芯片和基于FPGA的数字化电子设备读取。这些望远镜被用于德国DESY的OLYMPUS实验的光度监测系统，使用2 GeV的正电子和电子束。GEM元件已被回收用于另外两个应用：三个GEM元件用于跟踪瑞士PSI的MUSE实验中的束粒子。一组四个元件已被配置为暗光实验第1a阶段的原型跟踪器，该实验在美国纽波特纽斯杰斐逊实验室的低能再循环装置（LERF）中进行，并于2016年夏季进行首次测试。汉普顿小组负责筹备暗光第一阶段轻子追踪器。正在进一步努力优化MUSE和DarkLight中GEM操作的数据采集速度。将概述该小组的GEM探测器相关活动。
2018-02-28 nucl-ex physics.ins-det
A custom readout electronics for the BESIII CGEM detector
为了计划于2018年升级BESIII谱仪的内部跟踪器，目前正在开发一种基于创新的圆柱形气体电子倍增器（CGEM）探测器的轻型跟踪器。CGEM的模拟读出使得能够使用电荷质心算法来将空间分辨率提高到优于130 μ m，同时将间距带放宽到650 μ m，这允许将通道的总数减少到约10000。这些通道由160个专用集成64通道前端ASIC读出，提供时间和电荷测量，并具有全数字输出。能量测量值从超过阈值的时间（ToT）或信号峰值幅度的10位数字化中提取。事件的时间由四缓冲低功耗TDC生成，允许每个通道的速率超过60 kHz。TDC基于模拟插值技术，并以优于50 ps的时间分辨率产生事件的时间戳（或两个，如果在ToT模式下工作）。基于CSA和CR-RC 2整形器的前端噪声主导通道固有时间抖动，其r.m.s.小于5 ns。命中的时间信息可以用于重建轨迹路径，将检测器操作为小TPC，并且因此当云的分布由于大入射角或磁场而非常宽时提高位置分辨率。事件数据由非检测器主板收集，其中每个GEM-ROC读出卡处理4个ASIC载体PCB（512个通道）。探测器外电子设备和基于脆弱海洋生态系统的数据收集卡之间的配置上传和数据读出由双向光纤链路管理。
2017-06-28 physics.ins-det
The HERMES Recoil Detector
在HERA的最后运行阶段，在HERMES实验上安装了反冲探测器，以改善带电轻子核子散射中硬排斥过程的测量。在这里，深虚康普顿散射是特别感兴趣的，因为这个过程提供了广义部分子分布的约束，使访问的总角动量的夸克在核子内。HERMES反冲探测器的设计是为了通过直接测量反冲粒子的四动量来改善排他性事件的选择。它由三个部分组成：HERA光束真空内的两层双面硅条传感器，一个双筒光纤跟踪器和一个光子探测器。所有子探测器均位于集成场强为1 T的螺线管磁场内。反冲探测器于2005年底安装。在2006年9月完成所有组件的调试后，它一直稳定运行到2007年6月底HERA数据采集结束。本文简要介绍了感兴趣的物理过程和一般的探测器设计。反冲探测器组件，它们的校准，带电粒子的动量重建，和事件的选择进行了详细描述。本文最后总结了检测系统的性能。
2013-05-06 hep-ex physics.ins-det
SALSA: a new versatile readout chip for MPGD detectors
SALSA芯片是为EIC项目EPIC实验的MPGD探测器开发的多功能读出ASIC，集成前端、ADC和DSP处理器以处理数据并限制带宽，兼容连续读出与触发环境，计划于2027年量产。
2025-06-25 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
Development of a modular test system for the silicon sensor R&D of the ATLAS Upgrade
高压CMOS传感器是对撞机实验中用于跟踪探测器的一种很有前途的技术。ATLAS协作组正在进行广泛的研发研究，以便在内部跟踪器探测器的高亮度LHC升级中可能使用HV-CMOS。CaRIBOu（Control and Readout Itk BOard）是一个模块化测试系统，用于测试硅基探测器。它目前包括五个定制设计的板，一个Xilinx ZC 706开发板，FELIX（前端Link eXchange）PCIe卡和一个主机。已经用Python开发了一个软件程序来控制CaRIBOu硬件。CaRIBOu已用于CERN的HV-CMOS传感器CCPDv 4的测试束。初步结果表明，该测试系统是非常通用的。进一步的开发正在进行中，以适应不同的传感器，并使其可用于各种实验室测试台。
2016-10-17 hep-ex physics.ins-det
Prototyping of petalets for the Phase-II Upgrade of the silicon strip tracking detector of the ATLAS Experiment
在大型强子对撞机（HL-LHC）的高光度时代，瞬时光度预计将达到前所未有的值，导致典型的聚束交叉中约200个质子-质子相互作用。为了应对由此带来的占用率、带宽和辐射损伤的增加，ATLAS内部探测器将被全硅系统内部跟踪器（ITk）所取代。ITk由一个硅像素和一个条带探测器组成，并利用了模块化的概念。已对各种条检测器组件进行了原型制作和测试。本文介绍的发展和结果与减少尺寸的结构相当于那些预见到将用于硅条探测器的前向区域。被称为花瓣，这些结构是围绕一个复合材料三明治与嵌入式冷却管和电气磁带路由的信号和电力。使用电子柔性板和硅条传感器构建的检测器模块被粘合在碳结构的前后侧表面上。详细介绍了几种瓣片的组装、测试和评价。显示了机械量和电学量的测量结果。此外，展望了改进的原型计划，大型结构。
2017-11-05 physics.ins-det
Quality Assurance Test of Silicon Photomultipliers and Electronic Boards for STAR Event Plane Detector
事件平面探测器（EPD）安装在布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机的螺线管跟踪器中，是一种基于塑料散射器的装置，用于测量相对论重离子碰撞前向区域的反应中心性和事件平面。我们使用硅光电倍增器（SiPM）阵列来检测通过光纤连接在闪烁体中产生的光子。来自SiPM阵列的信号由前端电子（FEE）板放大，并通过接收器（RX）板发送到模数转换器（ADC）板进行进一步处理。完整的EPD系统由24个超级扇区（SS）组成;每个SS配备两个SiPM板，两个FEE板和两个RX板，它们对应于744个读出通道。所有这些板都是在中国科学技术大学批量生产的，并采用专门的质量保证（QA）程序在部署前识别任何问题。本文详细介绍了QA方法和相关的测试系统。QA测试结果与讨论一起呈现。
2020-11-22 hep-ex physics.ins-det
Time performance of a triple-GEM detector at high rate
气体探测器在高能物理学中用作跟踪器，或者更一般地，用作测量粒子位置的设备。因此，它们必须提供高空间分辨率，并且必须能够在强辐射区域，即对撞机相互作用点周围工作。其中，微模式气体探测器（MPGD）是最新的前沿，并允许克服许多限制的预先存在的探测器，如辐射耐受性和速率能力。气体电子倍增器（GEM）是一种MPGD，其在减小的放大区域中利用强电场以防止放电。几个放大阶段，如在一个三重GEM，允许增加检测器增益，并减少放电概率。使用诸如电荷质心（CC）和微时间投影室（$\upmu$ TPC）的重建技术来执行位置测量。根据文献，三重GEM显示出高达$10^8\,$ Hz/cm $^2$的稳定行为。在美因茨微波加速器（MAMI）设施进行了测试束与四个平面三重GEM，并在不同的束流条件下对其性能进行了评估。在这篇文章中，一个重点的时间性能的$\upmu$ TPC集群给出了一个新的测量的三重GEM限制在高速率。
2020-04-10 physics.ins-det
Performances of a GEM-based Time Projection Chamber prototype for the AMADEUS experiment
大量的高能重离子实验成功地使用了时间投影室作为中心跟踪器和粒子识别探测器。然而，新的高速粒子实验对TPC的性能要求大大超过了传统的多丝正比室（MWPC）的TPC读出能力。气体电子倍增器（GEM）探测器作为放大器件，在提高TPC性能方面具有很大的潜力。在本文中，我们提出了一种新的基于GEM的TPC探测器的研发活动，作为AMADEUS内部的原型，AMADEUS是一个新的实验方案，在DAFNE对撞机在Atenatori Nazionali di Frascati（INFN），旨在进行测量的低能量负K介子相互作用的核。为了评估GEM-TPC的性能，已经实现了漂移间隙高达15 cm的10 × 10 cm 2原型。该探测器在Paul Scherrer Institut（PSI）的pM 1束流设备上进行了测试，使用的是低动量的π介子和质子，没有磁场。测量了氩-异丁烷混合气体的漂移特性，并与Magboltz预测进行了比较.检测效率和空间分辨率作为大量参数的函数，如气体增益，漂移场，前端电子阈值和粒子动量，进行了说明和讨论。粒子识别能力和测量的能量分辨率在异丁烷为基础的气体混合物也报告。
2013-02-13 hep-ex physics.ins-det
An ultra-light helium cooled pixel detector for the Mu3e experiment
本文介绍Mu3e实验中采用气态氦冷却和HV-MAPS的超轻像素探测器热学研究成果，证明了该方案在极低材料预算下实现高效冷却的可行性。
2023-07-27 hep-ex physics.ins-det
The Ladder and Readout Cables of Intermediate Silicon Strip Detector for sPHENIX
本文介绍 sPHENIX 中间硅条探测器 INTT 的硅梯形支架、高速读出电缆和读出电子学卡设计，并研究其部分部件的辐射硬度。
2025-03-12 physics.ins-det
Pixel data real time processing as a next step for HL-LHC upgrades and beyond
本文针对高亮度LHC探测器升级，开发了基于查找表的像素径迹重建与隔离算法，实现了40 MHz实时触发处理，显著提升了电子触发性能，并探讨了通过前端ASIC和嵌入式AI克服触发延迟的方案。
2024-03-25 hep-ex physics.ins-det
MEG Upgrade Proposal
我们建议继续进行MEG实验来寻找带电轻子味违反衰变（cLFV）μ \to e γ，在此基础上对实验进行升级，其目的是使MEG实验的灵敏度比最终结果提高一个数量级，达到$6 \times 10^{-14}$水平。这次新的MEG升级的主要特点是提高了所有探测器的速率能力，使其能够在强度前沿运行，并提高了探测器正电子和光子臂的能量、角度和定时分辨率。在正电子方面，设想了一种新的低质量、单体积、高粒度跟踪器，结合一种新的高度分段、快速定时计数器阵列，以跟踪来自较薄停止目标的正电子。光子臂具有世界上最大的液体氙（LXe）探测器，总量为900 l，也将通过增加入射面的粒度，用大量较小的光电传感器取代当前的光电倍增管，并优化侧面的光电传感器布局来改进。一个新的数据采集方案也在开发中，该方案涉及到一个新的组合读出板的实施，该读出板能够将数字化、触发能力和分离器功能的各种功能集成到一个浓缩单元中。我们在这里描述的MEG实验，升级的科学价值和实验方法，我们计划使用的状态。
2013-02-04 hep-ex hep-ph physics.ins-det
