Alignment of the CMS Silicon Strip Tracker during stand-alone Commissioning
CMS跟踪器对准分析的结果,使用的数据从宇宙轨道,光学调查信息,和激光对准系统在跟踪器集成设施在欧洲核子研究中心。在2007年春季和夏季的几个月的运作中,大约有500万个宇宙轨道事件被部分活跃的CMS跟踪器收集。这使我们能够使用三种不同的统计方法进行有源硅模块与宇宙轨道的首次对准;验证测量和激光对准系统的性能;并测试Tracker结构在+15 C至-15 C的各种应力和温度下的稳定性。与模拟的比较表明,在跟踪器的桶部分实现的对准精度导致残留分布类似于在桶的外(内)部分中具有50(80)微米的随机失准所获得的那些。
2009-04-07 physics.ins-det
Local Alignment of the BABAR Silicon Vertex Tracking Detector
BABAR硅顶点跟踪器(SVT)是一个五层双面硅探测器,旨在提供主轨迹位置和方向的精确测量,并完全重建斯坦福直线加速器中心PEP-II非对称对撞机的e+e碰撞产生的低动量轨迹。本文介绍了设计,实施,性能和验证的本地对准程序,用于确定340 SVT晶片的相对位置和方向。该过程使用现场实验数据和补充实验室工作台测量的调谐组合来控制系统失真。通过最小化使用每个晶片的这些数据计算的卡方来确定晶片位置和取向,迭代以考虑晶片之间的相关性。测量和应用的硅晶片的非平面失真的校正。在特殊的控制样本中,对相关物理变量的残余失调的净效应进行了评估。利用1999年11月至2008年4月期间收集的BABAR数据样本,对SVT稳定性进行了研究。
2008-09-22 physics.ins-det
The Architecture of the ZEUS Micro Vertex Detector DAQ and Second Level Global Track Trigger
介绍了ZEUS微型顶点探测器数据采集系统的结构及其二级触发器ZEUS全局跟踪触发器的实现。来自顶点检测器HELIX读出芯片的数据(对应于200 k通道)由3箱ADC数字化,这些ADC执行噪声和消隐以及数据抑制和压缩。PowerPC VME板计算机通过快速和千兆以太网网络连接推送集群数据进行二级触发处理,并剥离数据进行事件构建。来自中央跟踪室和前吸管跟踪器的附加跟踪信息被连接到全球跟踪触发器的12个双CPU PC场,在那里进行跟踪和顶点查找。系统以ZEUS第一级触发速率(~ 500 Hz)进行数据驱动,并且必须在平均10 ms时间后生成触发结果。
2003-07-01 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
Track Reconstruction and Alignment with the CMS Silicon Tracker
这份报告介绍了最近的结果轨道重建和对齐与硅跟踪器的CMS实验在LHC,获得了一个完整的检测器模拟。在概述了跟踪器的布局及其材料预算之后,讨论了用于跟踪重建的基线算法。示出了轨道重建的性能及其对未对准的依赖性。CMS跟踪器的对准的概念,使用激光对准系统以及三种不同的基于跟踪的对准算法,提出。
2006-10-01 physics.acc-ph 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
A Triplet Track Trigger for the FCC-hh to improve the measurement of Di-Higgs production and the Higgs self-coupling
本研究提出适用于FCC-hh的三重态径迹触发(TTT)概念,基于单片像素传感器与快速硬件径迹重建算法,可在高堆积条件下高效识别硬相互作用顶点,相比量能器触发具备更低阈值、更高效率与更强抗堆积波动能力,有望提升双希格斯事件统计量以改进希格斯自耦合测量。
2024-05-22 physics.ins-det
Conformal Tracking for all-silicon trackers at future electron-positron colliders
共形跟踪是一种创新的和全面的模式识别技术,使用基于元胞自动机的跟踪发现在共形映射空间中执行。它特别适合于具有高位置分辨率的轻质硅系统,例如为未来正负电子对撞机设计的下一代跟踪探测器。该算法已开发和验证CLICdet跟踪器的模拟数据。该算法不仅在跟踪效率、假目标率和跟踪参数分辨率方面表现出了优异的性能,而且对高波束背景具有很好的鲁棒性。由于其几何不可知的性质和它的模块化,该算法是非常灵活的,可以很容易地适应其他探测器的设计和实验环境,在未来的$e^+e^-$对撞机。
2019-08-01 hep-ex physics.ins-det
High performance picosecond- and micron-level 4D particle tracking with 100% fill-factor Resistive AC-Coupled Silicon Detectors (RSD)
在本文中,我们提出了一个完整的表征的第一批电阻交流耦合硅探测器,称为RSD 1,设计在INFN都灵和布鲁诺凯斯勒基金会(FBK)在特伦托制造。凭借其100%的填充因子,RSD代表了高精度4D跟踪的新技术。事实上,基于低增益雪崩探测器(LGAD)的众所周知的电荷倍增机制,它们受益于这种技术的非常好的定时性能以及前所未有的空间跟踪分辨率,这允许在轨道重建中达到微米级尺度。这主要是由于焊盘之间没有任何分段结构(100%填充因子)和其他两个创新的关键特征:第一个是适当掺杂的n+电阻层,在倍增后减慢电荷,第二个是在硅上生长的介电层,在沉积在检测器顶部的金属焊盘上感应电容耦合。我们在实验中测得的非常好的空间分辨率(微米级)-高于标称焊盘间距-来自信号读出的模拟性质,其幅度从焊盘中心到其外围衰减,而在时序方面的出色结果(小于14 ps,甚至优于标准LGAD)是由于非常精细的间距,模拟响应和电荷倍增的组合。
2020-03-24 physics.ins-det
A Study for a Tracking Trigger at First Level for CMS at SLHC
预计LHC加速器和实验将在运行几年后进行光度升级。LHC的这部分操作被称为超级LHC(SLHC),预计将提供比当前设计大一个数量级的亮度(1035 cm-2 sec-1)的光束。初步结果是从一个可行性研究的第一级跟踪触发CMS在SLHC使用内部跟踪探测器的数据。作为这些研究的模型,使用了具有相同像素大小和距光束径向距离的当前CMS像素检测器。蒙特卡罗研究已经进行了使用完整的CMS模拟包(OSCAR)和这样的探测器在SLHC光束条件下的占用率计算。设计了一个电子触发器,它使用的热量计能量沉积和像素数据,以确定孤立的电子和光子的设计进行了研究。跟踪器占用率和电子触发性能的结果
2005-10-25 physics.ins-det
First prototype of a silicon tracker using an artificial retina for fast track finding
我们报告的R\& D的第一个原型的硅跟踪器的基础上的另一种方法快速跟踪发现。工作原理的灵感来自神经生物学,特别是大脑在自然界中对视觉图像的处理。它基于数据分布和模式识别的广泛并行化。在这项工作中,我们提出了一个实际的设备,包括一个基于单面硅探测器的望远镜的设计,我们描述了数据采集系统和使用商业FPGA器件的数字逻辑的跟踪算法的实现。跟踪性能和触发功能的设备进行了讨论,以及未来的应用前景。
2014-09-11 hep-ex physics.ins-det
Time resolution analysis of detectors based on plastic scintillators coupled to silicon photomultipliers
研究了几种基于硅光电倍增器读出的塑料闪烁器的触发计数器在宇宙射线下的性能。使用数字波形分析测量效率和时间分辨率。所得结果与NICA重离子对撞机多用途探测器(MPD)触发子系统和核加速器(BM@N)重子物质有关。结果表明,计数器具有很高的效率和良好的定时性能。
2019-12-10 hep-ex physics.ins-det
Track Extrapolation and Distribution for the CDF-II Trigger System
CDF-II实验是一个多用途探测器,旨在研究费米实验室Tevatron产生的高能质子-反质子碰撞中观察到的各种过程。当事件发生率大于1 MHz时,CDF-II触发系统对于选择感兴趣的事件进行后续分析至关重要。本文件概述了轨道外推系统(XTRP),这是CDF-II触发系统的一个组件。XTRP是一个全数字系统,用于高动量轻子和重味特征的基于轨道的选择。XTRP系统的设计包括五个不同的定制板,采用分立和FPGA技术,位于单个VME机箱中。我们描述了该系统的设计,施工,调试和运行。
2006-06-28 physics.ins-det
Track Recognition for the $ΔE-E$ Telescopes with Silicon Strip Detectors
硅条探测器(SSD)因其高粒度和高能量分辨率而被广泛应用于重离子反应中带电粒子的测量。本文提出了一种新的方法来实现在紧凑型重离子实验谱仪(CSHINE)的SSD望远镜中的径迹识别。每个望远镜由一个单面硅条探测器(SSSSD)和一个双面硅条探测器(DSSSD)组成,并由$3 \times 3$ CsI(Tl)晶体支持。实现了探测器标定和航迹重建。针对多航迹识别过程中由于电荷共享而产生的多击效应和一定概率的信号丢失问题,提出了一种特殊的解码算法。实验结果表明,该方法对DSSSD-CsI和SSSSSD-DSSSD事件的航迹识别效率分别为90%和80%。
2022-01-06 nucl-ex physics.ins-det
Online Pattern Recognition for the ALICE High Level Trigger (tracking and compression techniques)
ALICE高级触发器必须在线处理数据,以便选择感兴趣的(子)事件,或者通过建模技术有效地压缩数据。聚焦于主要的数据源,时间投影室(TPC),我们提出了两种模式识别方法的调查:一个顺序的方法(集群发现者和跟踪)和迭代的方法(候选人跟踪发现者和集群反卷积器)。结果表明,前者适用于pp和低多重数PbPb碰撞,而后者可能适用于dN/dy>3000的高多重数PbPb碰撞.基于开发的跟踪计划,我们表明,使用建模技术的压缩因子约为10可能是可以实现的。
2003-10-13 physics.ins-det
Level-1 pixel based tracking trigger algorithm for LHC upgrade
像素探测器是欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)紧凑型μ子螺线管(CMS)实验跟踪系统的最内层探测器。它精确地确定了事件的相互作用点(主顶点)和由于重味($b$和$c$夸克)而可能的次顶点;它是整个跟踪系统的一部分,可以重建事件中带电粒子的轨迹,并与磁场结合来测量它们的冲量。像素检测器允许测量最靠近交互点的区域中的轨迹。基于Level-1(实时)像素的跟踪触发器是一种新型的触发系统,目前正在研究的LHC升级。一个重要的目标是开发能够在非常恶劣的环境中处理非常高的数据速率和高流量的实时跟踪重建算法。像素探测器在从大量事件堆积中精确识别罕见物理事件的主顶点方面具有特别重要的作用。在选择的实时级别添加像素信息的目的是帮助降低总级别1触发率,同时保持高选择能力。这对于高亮度LHC(HL-LHC)的实验升级是一个非常具有创新性和挑战性的目标。这里讨论的特殊情况是CMS实验。本文档描述了练习,重点是开发快速像素轨迹重建,其中像素轨迹使用基于根的仿真框架与1级电子对象匹配。
2015-10-13 physics.ins-det
A 3-D Track-Finding Processor for the CMS Level-1 Muon Trigger
我们报告的设计和测试结果的原型处理器的CMS Level-1触发器,执行3-D的轨道重建和测量的数据记录的阴极条室的端盖μ子系统。跟踪算法是用C++编写的,使用我们开发的类库,便于自动转换为Verilog。该代码被合成到Xilinx Virtex-II系列现场可编程门阵列的固件中。第二代原型已经开发,目前正在测试中。它在60度方位角扇区中执行区域寻轨,并与40 MHz波束交叉频率同步接受3 GB/s的输入数据。寻轨算法的延迟预计为250 ns,包括传入轨道段的几何对准校正和基于CMS端盖中非均匀磁场中的μ子轨迹的最终动量分配。
2003-06-14 physics.ins-det
Triplet Track Trigger for Future High Rate Experiments
基于强子-强子的未来圆形对撞机(FCC-hh)是一个目标是实现质心能量为100 TeV的质子-质子束碰撞的项目,束团穿越速率为25 ns。FCC实验必须解决的一些主要挑战是大约1000个的非常大量的堆积事件和数据处理,即减少1-2 PSNR/s的巨大数据速率,同时保持感兴趣的过程的信号效率高。因此,需要智能触发概念,其不仅允许显著减少堆积和速率,而且还提供高信号接受度和纯度。在这一过程中,一个这样的概念的三重轨道触发单片有源像素传感器(MAPS)的基础上提出了一个通用的检测器的几何形状。它表明,三重像素层的设计允许一个非常简单和快速的轨道重建已经在第一个触发电平,提供良好的轨道重建效率和非常高的纯度在同一时间。基于一个完整的Geant 4模拟跟踪性能的研究提出了一个完整的三重像素检测器,即三个紧密间隔的像素层在一个足够大的半径,在FCC类检测器环境。不同的三重态层的设计参数所获得的结果进行了比较。
2019-10-15 physics.ins-det
The CDF L2 XFT Trigger Upgrade
我们简要介绍了CDF Level 2触发系统的eXtremely Fast Tracker立体声音轨升级。此次升级使3级CDF在线触发系统的2级能够进行全三维轨道重建。使用中央外部跟踪器的立体层提供的信息,我们可以通过要求轨迹在所有三维中与单个顶点一致,以及通过使用轨迹信息来“指向”各种检测器组件,来降低由于假轨迹引起的触发率。我们还将讨论2级立体声跟踪算法在高亮度运行期间以高效率实现降低的触发率的有效性。
2008-10-22 hep-ex physics.ins-det
Beam test results of the Intermediate Silicon Tracker for sPHENIX
National Central University(中央大学);Nishina Center for Accelerator-Based Science, RIKEN(理化学研究所理仁加速器科学中心);RIKEN BNL Research Center(理化学研究所布鲁克海文研究中心);Department of Mathematical and Physical Sciences, Nara Women’s University(奈良女子大学数理科学系);Physics Department, Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室物理系);Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency(日本原子能研究机构先进科学研究中心);Department of Physics, Rikkyo University(立教大学物理学系)
sPHENIX的INTT通过束流测试评估了其信号-噪声比、残余分布、空间分辨率等关键性能指标,以验证其在RHIC上的跟踪能力。
2026-02-05 nucl-ex physics.ins-det
Silicon strip prototypes for the Phase-II upgrade of the ATLAS tracker for the HL-LHC
本文介绍了大型强子对撞机(LHC)二期升级的ATLAS探测器硅条跟踪器的集成结构,也被称为高亮度LHC(HL-LHC)。在这个建议的检测器硅带传感器被安排在高度模块化的结构,称为“板条”和“花瓣”。本文介绍了性能的结果,从最新的原型冷却壁在伯克利分校建成。这种新的双面原型由一个专门的核心结构组成,其中一个无屏蔽总线带嵌入在碳纤维铺层之间。详细讨论了原型的详细描述及其电气性能。
2013-10-01 hep-ex physics.ins-det
An FPGA-based Trigger System with Online Track Recognition in COMET Phase-I
为COMET第一阶段实验设计了一个基于FPGA的在线触发系统。这个实验寻找的是μ子到电子的转换,这是迄今为止从未观察到的。漂移室和触发计数器检测来自1 T螺线管磁场中的转换过程的单能电子。高强度μ子源被应用于达到前所未有的实验灵敏度。它还产生不期望的背景粒子,并且由于这些粒子而引起的触发速率预期比数据采集系统中的可接受触发速率高得多。通过也使用来自漂移室的命中信息,在线触发系统有效地抑制背景触发率,同时保持信号事件接受度大。该系统的一个特点是以硬件上的查找表的形式利用机器学习技术。初步的仿真研究表明,在线触发的信号事件接受率为96%,而后台触发率从超过$90\,\mathrm{kHz}$降低到$13\,\mathrm{kHz}$。对于这种情况下,我们已经产生了一个分布式触发器架构的制造商相关的电子产品。估计触发系统的总潜伏期为$3.2\,\mathrm{μs}$,并利用漂移室读出区的一部分进行了首次操作测试。
2021-05-28 physics.ins-det
Three dimensional fast tracker for central drift chamber based level 1 trigger system in the Belle II experiment
SuperKEKB加速器上的Belle II探测器有一个在现场可编程门阵列中实现的1级触发器。由于光束的高亮度,需要有效抑制光束诱导背景的触发器。正在开发一种用于使用Belle II中心漂移室探测器响应的1级触发器的三维跟踪算法,以减少记录的光束背景,同时具有感兴趣的物理学的高效率。在本文中,我们描述了三维跟踪触发器,发现和拟合跟踪参数,我们开发的。
2017-11-08 hep-ex physics.ins-det
Silicon Tracking DAQ
本文简要介绍了未来直线正负电子对撞机硅跟踪系统数据采集系统的设计和开发的一些初步设想。拟议的结构包括三个DAQ级别。第一级基于位于检测器上的高级处理混合模式ASIC。探测器上的第二层是一个类似DSP的接口,它将处理后的数据发送到通用DAQ系统。几个新的技术方面是这一发展的一部分。正在进行的测试束活动与探测器原型作为训练营的作用被强调。
2009-03-28 hep-ex physics.ins-det
Hardware-based Tracking at Trigger Level for ATLAS: The Fast TracKer (FTK) Project
物理碰撞在13 TeV预计在LHC与平均40-50质子碰撞每束交叉在标称条件下。触发级跟踪是在高堆积条件下控制速率同时保持相关物理过程的良好效率的重要工具。Fast TracKer是ATLAS探测器触发器升级的组成部分。对于通过1级触发器的每个事件(最大速率为100 kHz),FTK从硅探测器的所有通道接收数据,为高电平触发器提供跟踪信息,以确保选择对堆积具有鲁棒性。FTK执行基于硬件的轨道重建,使用基于使用定制芯片的关联存储器,设计用于以非常高的速度执行模式匹配。它在低分辨率(道路)下找到候选轨迹,这些轨迹是FPGA完成的全分辨率轨迹拟合的种子。将介绍FTK系统的概述,重点是模式匹配过程。此外,预期的性能和ATLAS触发系统内的FTK集成将进行讨论。
2015-12-17 hep-ex physics.ins-det
The CDF L2 Track Trigger Upgrade
本会议记录介绍了CDF 2级触发系统的XFT立体声升级。从立体查找器板开始,直到在Level 2 PC中实现XFT立体声跟踪算法。本会议将讨论2级立体声跟踪算法在高亮度运行期间以高效率降低触发率的有效性。
2008-08-05 hep-ex physics.ins-det
The development of high performance online tracker for High Level Trigger of Muon Spectrometer of ALICE
LHC ALICE实验的μ子谱仪(MS)配备了HLT(高电平触发器),其目的是提高在L0阶段提供的触发切割的准确性。一个实时事件重建的计算挑战是满意的,以实现这一软件触发切割的HLT。在描述了在线算法之后,使用在$\sqrt{s}=7$ TeV处测量的pp碰撞将在线跟踪器的性能与离线跟踪器的性能进行比较。
2011-05-19 hep-ex physics.ins-det
Tracking Triggers for the HL-LHC
CMS和ATLAS触发系统中基于硬件的轨道重建将为高亮度LHC升级提供独特的能力。概述了强子对撞机上早期的径迹触发系统,特别是Tevatron CDF和D0实验。我们讨论了CMS和ATLAS实验的计划,以实现基于硬件的轨道重建的高亮度LHC。特别关注的是升级CMS实验的跟踪触发能力。我们讨论了这种新型手柄的挑战和机遇,并审查了其实施所考虑的替代方案,以及讨论了预期的性能。CMS和ATLAS计划的轨道触发系统有不同的目标,我们比较和对比这两种方法。
2020-10-23 hep-ex physics.ins-det
Usage of tracking in the CMS Level-1 trigger for the High Luminosity LHC Upgrade
在高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)上,CMS实验将面临一个苛刻的环境,其瞬时亮度高达7 × 10 $^{34}$ /cm $^2$ /s,相当于平均每个聚束交叉140-200次多重质子-质子碰撞。HL-LHC CMS 1级(L1)触发升级的主要目标是维持尽可能低的触发阈值,并与LHC目前使用的触发阈值相当,并可能包括在LHC上不可行的新触发。这将通过升级探测器读出电子设备来实现,以允许更大的L1触发率,并首次在L1触发器中包括跟踪信息。如何跟踪信息可以被用来减少L1触发率的例子。
2018-11-16 hep-ex physics.ins-det
Development of Deep Neural Network First-Level Hardware Track Trigger for the Belle II Experiment
针对Belle II实验因束流本底升高导致触发率过高、限制亮度提升的问题,开发了基于FPGA、采用简化自注意力架构的DNN硬件径迹触发,降低触发率的同时提升了信号径迹效率,保障系统长期运行能力。
2025-10-03 hep-ex physics.ins-det
Hardware Demonstrator of a Compact First-Level Muon Track Trigger for Future Hadron Collider Experiments
单μ子触发器对于强子对撞机实验的物理方案至关重要。为了对电弱过程敏感,需要横向动量阈值低至20 GeV的单μ子触发器和阈值更低的双μ子触发器。为了将这些触发的速率保持在可接受的水平,这些触发必须是高度选择性的,即它们必须具有小的意外触发速率和尖锐的触发开启曲线。大型强子对撞机实验的μ子系统和未来对撞机(如FCC-hh)的实验将使用两个μ子室系统进行μ子触发,快速触发室(如具有粗空间分辨率的RPC)和慢得多的精度室(如具有高空间分辨率的漂移管室)。触发室的数据用于识别产生μ子的聚束交叉和粗略的动量测量,而精密室对μ子轨迹的精确测量是精确μ子动量测量的理想选择。提出了一种紧凑的μ子径迹发现算法,其中μ子径迹候选者使用基于一维Hough变换的分箱算法来重建。该算法已被设计和实现在一个系统芯片上的设备。一个使用Xilinx评估板ZC 706的硬件演示已经建立起来,以证明这一概念。该系统已经证明了以良好的角分辨率重建μ子轨道的可行性,同时满足延迟约束。演示的轨道重建系统,所选择的架构,迄今取得的成就和未来的选择这样一个系统将进行讨论。
2019-02-11 hep-ex physics.ins-det
First Alignment of the Complete CMS Tracker
本会议记录介绍了CMS跟踪器完整校准的第一批结果,该结果基于调试运行期间采集的宇宙数据中数百万条重建轨道,其中探测器处于最终位置,并且存在磁场。CMS Tracker的全硅设计为使用151,148个硅条和1440个硅像素模块对齐复杂系统带来了新的挑战。为了获得最佳的轨道参数分辨率,其模块的位置和方向需要以大约1微米的精度来确定。这些模块被宇宙射线粒子很好地照亮,使用两种基于轨道的对齐算法与调查测量相结合进行对齐。在所有五个轨道参数的分辨率控制与数据驱动验证的轨道参数测量附近的相互作用区域,并测试与预测详细的探测器模拟。第一次质子碰撞的预期跟踪性能的前景。
2010-03-12 hep-ex physics.ins-det
A neural network z-vertex trigger for Belle II
我们基于神经网络方法提出了Belle II实验的跟踪触发器概念,该触发器能够在第一级触发器的延迟内重建事件顶点的z(纵向)位置。因此,触发器将能够抑制来自相互作用区域之外的事件的大部分主导背景。触发器使用来自Belle II的中央漂移室(CDC)在极角和方位角以及横向动量(扇区)中的窄锥内的命中的漂移时间信息,并且估计z顶点而无需明确的轨道重建。跟踪触发器的预处理基于标准CDC触发器提供的跟踪信息。它从2D($r - φ$)磁道查找器获取输入,从CDC的立体声线路添加信息,并在CDC中为给定事件中的每个磁道查找适当的扇区。在每个扇区内,相关轨道的z顶点由专门的神经网络估计,连续输出对应于缩放的z顶点。神经网络的输入值是根据CDC的线命中计算的。
2015-02-11 hep-ex physics.ins-det
Improvements of Track Fitting with Well Tuned Probability Distributions for Silicon Strip Detectors
本文以综合的方式说明了一个良好调谐的概率分布的构造,这些概率分布忠实地反映了硅条探测器中粒子的落点分布。它们用于轨道拟合显示出相对于标准方法的因子2(对于低噪声情况)和因子3(对于高噪声情况)的急剧改进。即使在存在具有大误差的命中的情况下,轨道也被很好地重建,具有令人惊讶的命中丢弃效果。所示的应用程序是PAMELA跟踪器的模拟,但其他类型的跟踪器可以类似地处理。计算的概率分布的重心算法,他们是非常不同的高斯概率。这些差异对于准确重建具有高错误命中的轨迹以及有效丢弃噪音太大的命中(异常值)至关重要。我们的分布与柯西分布的相似性迫使我们放弃标准差进行比较,而是使用半峰全宽。必须为这些应用开发一套数学方法,其中一些方法即使非常复杂,也是广义上的标准方法。一个是必不可少的,如果没有它,所有其他的都是无用的。因此,在本文中,我们报告了这种关键方法的细节。它提取探测器的物理特性,并允许插入的概率分布中的影响点的功能依赖。其他文件将专门讨论其余部分。
2014-04-07 physics.data-an physics.ins-det
Performance of the online track reconstruction and impact on hadronic triggers at the CMS High Level Trigger
LHC探测器的触发系统在决定实验的物理能力方面起着至关重要的作用。需要将事件率降低几个数量级,以达到与探测器读出、离线存储和分析能力兼容的值。CMS实验设计了一个两级触发系统:1级(L1)触发器,在定制设计的电子设备上实现,和高级别触发器(HLT),CMS重建和分析软件的精简版本在计算机农场上运行。基于软件的HLT需要在算法的复杂性、可持续的输出率和选择效率之间进行权衡。在运行II期间,这将更具挑战性,具有更高的质心能量,更高的瞬时光度和堆积,以及由于25 ns的聚束间距造成的时间外堆积的影响。在线算法需要针对这种复杂的环境进行优化,以便在不影响在线选择的物理效率的情况下控制输出速率。例如,跟踪将在事件重建中发挥更重要的作用。在这张海报中,我们将介绍在线轨道和顶点重建算法的性能,以及它们对强子触发器的影响,这些触发器使用b标记和用粒子流技术重建的喷流。我们将展示这些触发因素对实验物理性能的影响,以及鉴于2015年运行II数据的最新改进计划。
2014-09-09 hep-ex physics.ins-det
The Neural Network First-Level Hardware Track Trigger of the Belle II Experiment
本文介绍 Belle II 基于神经网络的 L1 硬件径迹触发器,利用 2D 径迹候选估计 z 顶点和极角以抑制本底,并支持多径迹与最小偏置触发。
2024-06-12 hep-ex physics.ins-det
To catch a long-lived particle: hit selection towards a regional hardware track trigger implementation
在对撞机实验中对新现象的传统搜索往往集中在相互作用点产生的快速粒子上,并且迅速衰减。新的物理模型包括长寿命粒子,这些粒子在衰变之前在探测器中行进了相当长的距离,这提供了一个有趣的替代方案,特别是考虑到目前LHC实验中缺乏新现象,并且可以解决标准模型未回答的问题。长寿命粒子具有独特的实验特征,虽然使它们与其他过程明显不同,但也可能使它们对当前的数据采集方法不可见。需要有针对长寿命粒子的特定触发策略。在本文中,我们研究了使用跟踪器的信息在触发水平,以确定位移签名。我们提出了两种方法,可以实现在硬件级:一个基于Hough变换,另一个基于模式匹配与模式训练的位移轨迹。
2019-10-21 hep-ex physics.ins-det
Level-1 Track Finding with an all-FPGA system at CMS for the HL-LHC
随着高亮度LHC的升级,将跟踪信息纳入CMS 1级触发器变得必要,以保持可管理的触发率和良好的触发性能,例如保留电弱物理的阈值。1级径迹探测面临的主要挑战是在40 MHz的碰撞率和4微秒的延迟预算下,探测器的大数据吞吐量,以重建具有足够低的横向动量的带电粒子径迹,用于1级触发决策。专用的全FPGA硬件系统的时间复用架构已被开发用于跟踪发现,以解决这些挑战。讨论了模式识别和粒子轨迹确定的算法和性能。最后给出了基于FPGA的定制电子产品的实现。
2019-04-01 hep-ex physics.ins-det
Hardware Implementation of a Fast Algorithm for the Reconstruction of Muon Tracks in ATLAS Muon Drift-Tube Chambers for the First-Level Muon Trigger at the HL-LHC
高亮度大型强子对撞机将提供一个独特的机会来探索物理学的本质,超越强相互作用和电弱相互作用的标准模型。高度选择性的第一级触发器是必不可少的物理方案的ATLAS实验在HL-LHC的瞬时光度将超过LHC运行1瞬时光度几乎一个数量级。ATLAS第一级μ子触发率主要由低动量μ子控制,这是由于电阻板和薄间隙触发室的中等动量分辨率而选择的。这种限制可以通过在第一级触发决策中包括精密μ子漂移管(MDT)室的数据来克服。这需要MDT命中到检测器外触发逻辑的快速连续传输以及在触发逻辑中执行的快速跟踪重建算法。为了证明在大约3~ $μ$ s的短的可用第一级触发延迟内重建MDT室中的轨迹的可行性,我们在Xilinx Zynq FPGA的ARM Cortex A9微处理器上实现了种子Hough变换,并使用CERN的伽马辐照设施中记录的测试束数据研究了其性能。我们可以证明,通过使用ARM处理器的Neon单指令多数据引擎并行执行4个浮点运算,可以满足具有挑战性的延迟要求。
2018-03-11 hep-ex physics.ins-det
Triggering with the ALICE TRD
本文讨论了如何从大型强子对撞机实验(ALICE)中的跃迁辐射探测器(TRD)中获得强子-强子碰撞后约8微秒的一级触发。从快速检测器上重建的室状轨道段与位置、角度和电子似然性一起读出。在全局跟踪单元中,来自穿过检测器层的粒子的多达6个轨迹被匹配并用于重建横向动量和电子识别。这些径迹形成了多功能和灵活的触发条件的基础,例如单个高pt强子,单个高pt电子,双电子(J/Psi,Upperdance)和至少n个闭合的高pt径迹(喷流)。对低延迟在线重建的需求对检测器操作提出了挑战。增益(逐焊盘)和漂移速度校准必须已在前端电子设备中应用。由于压力和气体成分的变化,需要对这些参数进行在线监测和反馈。第一次经验的表现是从触发宇宙和pp运行。
2011-12-21 nucl-ex physics.ins-det
Transverse momentum spectra of hadrons identified with the ALICE Inner Tracking System
内跟踪系统是最靠近光束轴的ALICE探测器。它由六层硅探测器组成:两个最内层的硅像素探测器(SPD),两个中间层的硅漂移探测器(SDD)和两个最外层的硅条探测器(SSD)。ITS可用作独立跟踪器,以便恢复时间投影室(TPC)未重建的轨道,并重建具有低至100 MeV/c的$p_{t}$的低动量粒子。ITS中的粒子识别通过测量SDD和SSD层中的能量损失信号来执行。ITS允许在低$p_{t}$时扩展ALICE中心快度区中的带电粒子识别能力:有可能分离100 MeV/c范围内的$π/K$ $< p_{t} <$ 500 MeV/c和200 MeV/c范围内的$K/p$ $ < p_{t} <$ 800 MeV/c。本文将详细讨论ITS中强子的鉴别,并介绍提取$π, K$和$p$的$p_{t}$谱的不同方法。
2013-08-16 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Silicon tracker array for RIB experiments at SAMURAI
本文介绍为 RIKEN RIBF 的 SAMURAI 谱仪研制的硅径迹探测器阵列,用于核天体物理质子俘获反应实验中重离子与质子的角度重建和原子序数鉴别,并通过两次先导实验验证其性能。
2023-07-13 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
Level 1 Track Finder at CMS
高亮度LHC预计每25 ns进行一次质子-质子碰撞,估计每个束团交叉有140-200个堆积相互作用。超快寻轨对于处理此类条件下的1级触发率至关重要。介绍了一种基于FPGA的径迹触发系统,该系统能够探测到动量大于2GeV的径迹。
2019-10-15 hep-ex physics.ins-det