Fine Synchronization of the CMS Muon Drift-Tube Local Trigger using Cosmic Rays
CMS实验在桶μ子触发器中使用自触发漂移管阵列来执行正确的聚束交叉的识别。只有在触发器链正确同步时，标识才是唯一的。在本文中，在一个扩展的宇宙线运行期间进行的同步描述和结果的报告。宇宙射线μ子的随机到达时间允许几个同步方面进行研究，并开发一种简单的方法，用于LHC漂移管本地触发器的精细同步。
2010-01-12 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
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 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
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
Optimizing the Performance of the CMS ECAL Trigger for Runs 2 and 3 of the CERN LHC
CMS电磁量热计（ECAL）是一种在CERN LHC上运行的高分辨率晶体量热计。它负责CMS中电子和光子的识别和精确重建，这对希格斯玻色子的发现和随后的表征至关重要。它还有助于重建τ轻子，喷流和量热计能量总和，这是许多CMS物理分析的重要组成部分。ECAL触发系统采用快速数字信号处理算法，精确测量LHC碰撞期间记录的ECAL能量沉积的能量和定时信息。这些触发原语以40 MHz的LHC碰撞率传输到1级触发系统。然后，这些能量沉积与来自其他CMS子探测器的信息相结合，以确定事件是否应该触发从CMS到永久存储器的数据读出。本报告将总结LHC运行2（2015-2018）期间实现的ECAL触发器性能。它将描述用于在LHC操作期间提供ECAL触发基元的频繁校准的方法。这些都需要考虑晶体和光电探测器响应中的辐射诱导变化，并最大限度地减少桶区（$η<$ 1.48）中使用的光电探测器中直接信号的寄生触发。这两种效应相对于LHC运行1（2009-2012）都有所增加，因为运行2中经历了更高的亮度。CMS ECAL触发原语的能量和时间重建的进一步改进正在为LHC运行3（2021-23）进行探索。这些改进的算法的主要特点将被描述和潜在的性能增益的初步估计。
2019-10-14 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
Study of the electron trigger efficiency of the CMS Experiment using test beam data
利用ECAL/HCAL组合试验束数据对L1触发算法的电子识别和选择效率进行了研究。详细讨论了电子隔离及其对选择效率的影响。L1电子算法研究了不同的束流能量和结果表明，98%或以上的效率可以实现电子的能量在15和100 GeV之间。被L1电子触发算法拒绝的能量从3到100 GeV的带电强子的分数估计大于93%。
2008-01-04 physics.ins-det
Identification and Filtering of Uncharacteristic Noise in the CMS Hadron Calorimeter
对CMS强子量能器的调试研究已经发现了零星的非特征噪声和少量故障量能器通道。已经开发了算法来识别和解决数据中的这些问题。该方法已在2008年收集的宇宙射线μ子数据、量热计噪声数据和CMS单束数据上进行了测试。噪声抑制算法可以应用于LHC碰撞数据的触发级或离线分析。在触发级的算法的应用程序示出去除90%的噪声事件与假失踪的横向能量高于100 GeV，这是足够的CMS物理触发操作。
2010-01-31 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
RPC Gap Production and Performance for CMS RE4 Upgrade
CMS实验建造了第四个电阻板室（RPC）触发站，由144个RPC组成，以提高两端盖区域的高动量μ子触发效率。所有新的CMS端盖RPC间隙都是根据韩国检测器实验室（KODEL）的QA和QC生产的。所有合格的差距已交付给三个组装地点：欧洲核子研究中心在瑞士，BARC在印度和根特大学在比利时的RPC探测器组件。在本文中，我们提出了详细的程序中使用的生产RPC的差距通过CMS升级。
2014-08-16 physics.ins-det
Performance of e/$γ$-based Triggers at the CMS High Level Trigger
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。为了在尽可能少地影响物理效率的情况下实现良好的速率降低，在HLT处使用的算法被设计为尽可能紧密地遵循离线重建中使用的算法。在这里，我们将介绍用于在线重建电子和光子（e/ $γ$）的算法，无论是在L1和HLT，其性能和这些HLT对象的计划改进。
2014-09-14 hep-ex physics.ins-det
The Trigger System of the CMS Experiment
我们给出了CMS触发和数据采集（DAQ）系统的主要功能的概述。然后，我们说明的策略和触发配置（触发表）开发的CMS实验的检测器校准和物理程序，在启动的LHC操作，以及它们可能的演变随着光度的增加。最后，我们讨论了触发算法的预期CPU时间性能和启动时事件过滤器场的CPU要求。
2008-06-16 hep-ex physics.ins-det
The CMS High Level Trigger
CMS实验设计了一个2级触发系统：1级触发器，在定制设计的电子设备上实现，以及高级别触发器（HLT），在计算机农场上运行的CMS离线重建软件的简化版本。软件触发系统需要在可用计算能力上运行的算法的复杂度、可持续的输出速率和选择效率之间进行权衡。在这里，我们将介绍2012年数据采集期间使用的主要触发器的性能，从简单的单对象选择到更复杂的算法，结合不同的对象，并应用分析级重建和选择。我们将讨论触发器的优化和应对LHC堆积增加的具体技术，减少其对物理性能的影响。
2014-03-06 hep-ex physics.ins-det
The CMS Level-1 Trigger at LHC and Super-LHC
CERN CMS实验的一级触发器被设计用于选择质子-质子相互作用，其最终状态包括高横向能量电子，光子，喷流或高缺失横向能量形式的新物理学特征。1级触发系统以40 MHz的速率以流水线方式处理数据，具有128束交叉的设计延迟和100 KHz的输出速率。重点介绍了该系统的设计，其中热量计触发器的设计。经过长时间的测试和对其性能的验证，第一级触发系统已在欧洲核子研究中心的CMS实验中安装和调试。宇宙射线数据和蒙特卡罗事件已被用来比较实际的触发性能与离线仿真模型的期望。这些研究的结果在这里介绍。该系统的局限性，以应付未来的LHC，超级LHC的光度升级，进行了讨论。本文介绍了在超级大型强子对撞机（Super-LHC）上建立新的CMS一级触发系统的CMS计划。新系统的中心点是一个1级跟踪触发器，它使用来自新CMS硅跟踪探测器的数据。
2008-10-22 hep-ex physics.ins-det
Particle Flow and PUPPI in the Level-1 Trigger at CMS for the HL-LHC
随着高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）的紧凑μ子螺线管（CMS）1级触发器计划增加跟踪信息，触发算法可以完全重新概念化。我们探讨了在硬件触发级别使用粒子流重建和堆积每粒子识别（PUPPI）堆积缓解的可行性。这代表了HL-LHC的一种新型多子探测器模式识别挑战。我们目前的物理和硬件资源性能的原型算法CMS在HL-LHC时代使用的原理证明的研究。
2018-08-06 hep-ex physics.ins-det
Upgrade plans and ageing studies for the CMS muon system in preparation of HL-LHC
CMS μ子系统操作基于气体的探测器。需要升级探测器和触发器组件，以应对HL-LHC日益具有挑战性的条件。进行新的辐照测试，以确保μ介子探测器将生存的恶劣条件和可靠地运行。新的CERN GIF++（伽马辐照设施）允许执行老化测试。我们目前的结果在大背景下的系统性能和加速老化测试后。将增加新的探测器以提高临界前向区的性能：将在LS 2的1.6 $<$ $|η|$ $<$ 2.4区安装气体电子倍增器探测器，旨在抑制背景触发，同时保持高触发效率。预计第二个GEM站和两个新一代RPC站将有进一步的增强，这些站具有低电阻率电极。这些探测器将结合跟踪和触发能力，并能承受高达几kHz/cm $^2$的粒子率。此外，为了利用像素跟踪覆盖范围扩展，新的GEM检测器覆盖高达$|η|$ = 2.8。在新的前向量热计后面。
2018-09-05 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
Performance of Muon-Based Triggers at the CMS High Level Trigger
CERN 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。在这里，我们将介绍在运行I数据采集期间使用的主要μ子触发器的设计和性能。我们将展示这些触发因素如何对2012年的物理结果做出贡献。然后，我们将提出预期的改进，以应对运行II数据采集的挑战。我们将讨论在L1和在HLT重建的各个阶段所做的改进，从局部漂移管和阴极条室重建，到L2 μ子轨道，再到最终的L3 μ子。
2014-09-17 hep-ex physics.ins-det
Development and Study of Different Muon Track Reconstruction Algorithms for the Level-1 Trigger for the CMS Muon Upgrade with GEM Detectors
在接下来的几年里，随着LHC升级到更高的亮度，CMS将受到越来越多的粒子通量的影响，特别是在其最前沿的区域，| η|> 1.6。为了巩固CMS的μ子谱仪并增加冗余，CMS GEM合作建议对1.6 <| η| < 2.1区域，最初预计配备RPC和Triple-GEM探测器。该技术已被证明在高通量下保持高效，并满足CMS的要求。这项工作，使用模拟，研究三个轨道重建算法打算安装在CMS的第一选择阶段的三重GEM探测器：最小二乘拟合，标准卡尔曼滤波器，和修改后的卡尔曼滤波器。为了量化CMS μ子谱仪和CMS触发系统的改进，对Triple-GEM探测器和实际系统的测量结果进行了比较分析。
2013-06-04 hep-ex physics.ins-det
Level-1 Regional Calorimeter Trigger System for CMS
紧凑型μ子螺线管（CMS）量热计区域触发系统设计用于检测孤立和非孤立电子/光子、喷流、？轻子，和失踪和总横向能量使用一个无死时间流水线架构。该系统包含18个定制电子箱。已经建立了预生产原型背板、电路板、链路和专用集成电路（ASIC），并对其性能进行了表征。
2003-05-16 hep-ex physics.ins-det
Potential Impact of a New GEM-based Detector on CMS Triggering
随着LHC瞬时亮度的增加，保持有效的触发和避免死时间将变得特别具有挑战性。由于许多物理学研究的灵敏度主要取决于维持相对较低的μ子动量阈值的能力，因此识别触发的潜在改进尤为重要。在现有的CMS μ子系统中增加一个新的μ子探测器，可以大大提高μ子触发的性能。新探测器和现有阴极条室系统的集成可以提高μ子触发动量分辨率，这是由于增加了用于测量μ子弯曲角的杠杆臂。
2013-10-08 hep-ex physics.ins-det
Testing a Neural Network for Anomaly Detection in the CMS Global Trigger Test Crate during Run 3
本研究在LHC Run 3的CMS一级全局触发测试机箱中部署并测试用于无偏检测新物理信号的自编码器，介绍了神经网络集成方案及质子对撞期间的算法监测验证工作，为新触发算法的实时数据测试提供了不中断数据采集的平台。
2023-12-15 hep-ex physics.ins-det
The Upgrade of the CMS Tracker at HL-LHC
在大型强子对撞机（HL-LHC）的高光度方案中，这将使瞬时光度高达7.5\，$\times$ \，$10^{34}$ \，cm $^{-2}$ s $^{-1}$，ATLAS和CMS将需要以每25\，ns光束交叉高达200次相互作用的方式运行，并达到高达4000\，fb $^{-1}$的积分亮度。为了实现他们的物理目标，实验将需要提高跟踪和顶点能力，以及在合理的阈值下选择性地触发特定物理事件的能力。CMS跟踪器的升级需要设计新的内部和外部跟踪探测器，以应对增加的亮度，并实现第一触发级功能。本文介绍了新的布局和技术选择，以及研究和开发活动的一些亮点。
2021-02-11 physics.ins-det
Performance of the CMS muon trigger system in proton-proton collisions at $\sqrt{s} =$ 13 TeV
CMS实验的μ子触发系统使用硬件和软件的组合来识别包含μ子的事件。在运行2期间（涵盖2015-2018年），LHC实现了高达2 $\times$ 10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的瞬时亮度，同时以$\sqrt{s} =$ 13 TeV进行质子-质子碰撞。CMS实验的触发系统的挑战是将记录的事件速率从约40 MHz降低到约1 kHz。自运行1结束以来，在整个运行2数据采集期间，通过改进的μ子重建和识别算法，对μ子触发系统进行了重大改进，这对CMS物理程序的成功至关重要。新算法在整个数据采集期间保持对μ子触发的接受率相同或甚至更低，尽管在每个LHC束流交叉中额外的质子-质子相互作用的数量不断增加。本文描述了2015年和2016年使用的算法及其在2017年和2018年的改进。测量的CMS μ子触发器的性能为这个数据采集期间，包括效率，横向动量分辨率，触发率，和选定的μ子样品的纯度。本文重点讨论了CMS使用的具有最低可持续横向动量阈值的单μ子和双μ子触发器。的效率是测量在横向动量范围从8到几百GeV。
2021-07-04 hep-ex physics.ins-det
Advancing the CMS Level-1 Trigger: Jet Tagging with DeepSets at the HL-LHC
CERN（欧洲核子研究中心）；University of Hamburg（汉堡大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文提出了一种基于深度集的喷注标记器，用于HL-LHC中提升CMS一级触发系统对双Higgs事件的触发能力。
2025-11-20 hep-ex physics.ins-det
The CMS trigger system
本文介绍了LHC运行1期间CMS触发系统及其性能。触发系统由两个级别组成，旨在从GHz（MHz）的质子-质子（重离子）碰撞的相互作用速率中选择潜在的物理感兴趣的事件。触发器的第一级在硬件中实现，并且选择包含与电子、光子、μ子、τ轻子、喷流或缺失的横向能量一致的探测器信号的事件。一个可编程菜单多达128个基于对象的算法用于选择事件进行后续处理。在数据采集期间，触发阈值被调整为LHC瞬时亮度，以将输出速率限制为100 kHz，这是CMS读出电子设备施加的上限。第二个层次，在软件中实现，进一步细化输出流的纯度，选择400 Hz的平均速率用于离线事件存储。在LHC运行1期间的触发系统的目标，策略和性能进行了描述。
2017-01-25 hep-ex physics.ins-det
The CMS Trigger Upgrade for the HL-LHC
CMS实验设计了一个两级触发系统：1级触发器，在定制设计的电子设备上实现，和高级别触发器，CMS离线重建软件在计算机农场上运行的简化版本。在第二阶段，LHC将通过200次碰撞达到$7.5\times10^{34}\,\textrm{cm}^{-2}\,\textrm{s}^{-1}$的光度，在整个实验运行中产生大于3000 fb $^{-1}$的积分亮度。为了充分利用更高的亮度，CMS实验将引入更先进的1级触发器，并将全读出速率从100 kHz提高到750 kHz。CMS正在设计一个有效的数据处理硬件触发器（1级），其中将包括跟踪信息和高粒度热量计信息。目前的概念系统设计预计将充分利用FPGA和链路技术在未来几年的进步，提供一个高性能，低延迟的系统，用于大吞吐量和复杂的数据相关性。更高的亮度、事件复杂性和输入速率对高水平触发器提出了前所未有的挑战，尽管存在更高的堆积和更纯粹的预选，但高水平触发器的目标是实现与今天类似的效率和抑制因子。在本报告中，我们将讨论正在进行的研究和前景的在线重建和选择算法的高光度时代。
2020-11-18 hep-ex physics.ins-det
Triggering on electrons and photons with CMS
在2011年，大型强子对撞机（LHC）的瞬时光度持续上升到约4x10^33cm-2 s-1。由于这种惊人的高能质子碰撞率，有效地触发电子和光子已成为LHC实验的主要挑战。紧凑型μ子螺线管（CMS）实验实现了一个复杂的两级在线选择系统，实现了近106的拒绝因子。第一级（L1）基于来自量热计和μ子探测器的粗信息，而高级触发器（HLT）结合了来自所有子探测器的细粒度信息。在这种强强子环境中，L1电子/光子触发器提供了一个强有力的工具来选择感兴趣的事件。它是基于来自电磁量热计（ECAL）的信息，这是一种高分辨率探测器，包括75848个“桶”和两个“端盖”中的钨酸铅（PbWO 4）晶体。介绍了电子/光子触发器的性能和优化
2012-02-03 hep-ex 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
High-level hadronic tau lepton triggers of the CMS experiment in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13.6 TeV
EUROPEAN ORGANIZATION FOR NUCLEAR RESEARCH (CERN)（欧洲核子研究中心）
本文介绍了CMS实验在13.6 TeV碰撞中采用机器学习算法提升hadronic tau lepton识别效率，以应对高亮度下的触发挑战。
2026-04-03 hep-ex physics.ins-det
Performance of the CMS Level-1 trigger in proton-proton collisions at $\sqrt{s} =$ 13 TeV
在2015年运行2开始时，LHC以13 TeV的质心能量进行了质子-质子碰撞。在运行2（2015 - 2018年）期间，LHC最终达到了2.1 $\times$ 10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的亮度，几乎是运行1（2009 - 2013年）期间达到的三倍，比LHC设计值大两倍，导致每个聚束交叉（堆积）平均约50次同时发生的非弹性质子-质子碰撞。CMS Level-1触发器在2016年之前进行了升级，以改善LHC第二次运行带来的挑战性条件下的物理事件选择。本文描述了2016 - 2018年数据采集期间CMS 1级触发升级的性能。升级后的触发器实现了用于μ子重建的模式识别和增强的决策树回归技术，包括用于喷射和能量总和的堆积减法，并结合了电子和τ轻子的堆积依赖隔离要求。此外，新的触发器计算高水平的数量，如重建粒子对的不变质量。该升级降低了后台进程的触发率，并提高了各种物理信号的触发效率。
2020-10-19 hep-ex physics.ins-det
Summary of the trigger systems of the Large Hadron Collider experiments ALICE, ATLAS, CMS and LHCb
本白皮书综述了大型强子对撞机（LHC）实验ALICE、ATLAS、CMS和LHCb的触发系统，介绍其通用原理、最新进展及高亮度升级所需的新触发范式。
2024-07-24 hep-ex physics.ins-det
Performance of the CMS high-level trigger during LHC Run 2
本文评估了CMS高级触发器在LHC Run 2期间对轻子、喷注和缺失横动量等物理对象的性能，展示了机器学习b标记和强子衰变τ轻子重建等复杂算法在线部署的成果。
2024-11-23 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
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
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
The CMS Outer Tracker for the High-Luminosity LHC
高亮度大型强子对撞机时代的到来，对探测器的设计和运行提出了前所未有的挑战。升级后的机器计划光度为5 - 7.5 x 10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，到2039年底达到3000 - 4000 fb $^{-1}$的综合光度。CMS Tracker探测器必须更换，以充分利用所提供的光度并应对苛刻的操作条件。新的探测器将为第一级触发器提供稳健的跟踪和输入。本报告的重点是更换CMS外部跟踪系统，描述新的布局和技术选择，以及研究和开发活动的一些亮点。
2022-10-14 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
The High-Level Trigger for the CMS Phase-2 Upgrade
高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）将开创高能物理学的新纪元。HL-LHC的实验条件需要高达$7.5 \times 10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的瞬时亮度和高达200个同时碰撞每束交叉（堆积）。为了应对这些条件，CMS探测器将进行一系列改进，即所谓的第二阶段升级。特别是，数据采集和高级触发器（DAQ-HLT）的升级必须解决更高的事件率和更复杂的事件。在本文中，我们将讨论HLT升级的各个方面，详细介绍了在线重建的发展，简化HLT菜单的构建，表征和定时/速率测量，HLT中异构体系结构的作用以及直到第2阶段开始的工作计划和里程碑。
2022-11-16 hep-ex physics.ins-det
Design and Performance of the CMS Pixel Detector Readout Chip
CMS像素检测器的读出芯片必须处理巨大的数据速率。片内零抑制是不可避免的，并且命中数据必须在第一级触发的延迟期间被本地缓冲。死区时间必须保持在最低限度。它由来自读出的贡献主导。为了保持其低的模拟读出方案已被采用，其中像素地址是模拟编码的。我们提出了最终CMS像素探测器读出芯片的结构，特别强调模拟读出链。其性能的测量进行了讨论。
2006-02-24 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
The CMS RPC Detector Performance and Stability during LHC RUN-2
CMS实验位于欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC），有一个由三种不同的气体探测器技术组成的冗余μ子系统：阴极条室（在前部区域），漂移管（在中部区域）和电阻板室（中部和前部区域）。所有这三个都用于μ子重建和触发。CMS RPC系统赋予μ子触发器鲁棒性和冗余性。RPC系统的操作在具有挑战性的背景和堆积条件下的LHC环境。RPC系统为所有μ子径迹探测器提供信息，从而有助于μ子触发和重建。总结了2016年和2017年数据采集期间13 TeV质子质子碰撞获得的探测器性能结果。系统的稳定性的效率和集群大小随时间和增加的瞬时光度。高亮度LHC（HL-LHC）阶段的预期性能的数据驱动的预测已被报道。
2018-08-30 hep-ex physics.ins-det
Reconstructing jets in the Phase-2 upgrade of the CMS Level-1 Trigger with a seeded cone algorithm
本文针对CMS Level-1触发器Phase-2升级，提出一种基于种子锥的喷注重建算法，在FPGA上实现低延迟、高吞吐的喷注识别，并支持神经网络喷注标记。
2023-10-12 hep-ex physics.ins-det
Improving the CMS High Level Trigger tracking at the HL-LHC with novel and evolved heterogeneous algorithms
University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
本文针对HL-LHC下CMS高电平触发径迹重建的计算挑战，提出结合mkFit、Patatrack和LST异构算法并利用机器学习技术，以提升性能并保持重建效率。
2026-09-23 hep-ex physics.ins-det
Run 2 Upgrades to the CMS Level-1 Calorimeter Trigger
CMS Level-1热量计触发器正在分两个阶段升级，以保持LHC在第二次运行中增加堆积和瞬时亮度时的性能。在第一阶段中，使用改进的算法，包括逐事件堆积校正。重离子运行的新算法也已经开发出来。在第二阶段，更高的粒度输入和时间复用方法允许改进的位置和能量分辨率。升级的两个阶段的数据处理都是使用基于Xilinx Virtex-7的AMC卡进行的。
2015-11-18 hep-ex physics.ins-det
Design and FPGA Implementation of WOMBAT: A Deep Neural Network Level-1 Trigger System for Jet Substructure Identification and Boosted $H\rightarrow b\bar{b}$ Tagging at the CMS Experiment
本文设计了基于深度神经网络的CMS一级触发系统WOMBAT，包含W-MM和W-AM模型，用于提升态H→bb标记，在保持信号效率的同时显著降低触发阈值，并在FPGA上验证了其满足资源与延迟约束。
2025-05-30 hep-ex physics.ins-det
The CMS Outer Tracker for the High Luminosity LHC upgrade
欧洲核子研究中心的高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）预计将以14\，TeV的质心能量碰撞质子，并达到前所未有的峰值瞬时亮度5\，$-$\，7.5\，x\，$10^{34}$ \，cm $^{-2}$ s $^{-1}$，平均堆积事件数为140\，$-$\，200。这将允许ATLAS和CMS实验在项目寿命期间收集高达3000\，$-$\，4000\，fb $^{-1}$的积分亮度。为了应对这种极端情况，CMS探测器将在启动HL-LHC之前进行大幅升级，计划称为CMS第2阶段升级。CMS Tracker探测器必须更换，以充分利用所提供的光度并应对苛刻的操作条件。新的探测器将为第一级触发器提供稳健的跟踪和输入。本文重点介绍CMS外部跟踪系统的更换，描述新的布局和技术选择，以及模块组装和质量保证方面的一些亮点。
2020-01-06 physics.ins-det
Line Segment Tracking: Improving the Phase 2 CMS High Level Trigger Tracking with a Novel, Hardware-Agnostic Pattern Recognition Algorithm
针对高亮度LHC计算资源超线性增长挑战，提出了一种基于Alpaka库的完全可并行化且硬件无关的新型线段追踪（LST）模式识别算法，在CMS HL-LHC高层级触发追踪中提升了物理与计时性能。
2024-07-25 hep-ex physics.ins-det
Improved-RPC for the CMS muon system upgrade for the HL-LHC
在大型强子对撞机的第二阶段，被称为高光度大型强子对撞机（HL-LHC），加速器将增加其瞬时光度为5 $\times$ 10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，提供3000 fb $^{-1}$超过10年的运作从2027年开始。考虑到HL-LHC，CMS μ子系统将进行升级，以维持有效的μ子触发和重建性能。电阻板室（RPC）作为μ子触发的专用探测器，由于其出色的定时分辨率，并将扩展$|η|$（伪快度）高达2.4的区域。在长周期3（LS 3）之前，端盖的RE 3/1和RE 4/1站将配备新的改进型电阻板室（iRPC），其设计和几何形状与当前RPC系统不同。iRPC几何配置提高了探测器的速率能力和在HL-LHC恶劣背景条件下生存的能力。此外，新的电子设备配备了出色的定时精度测量，分辨率小于150 ps的开发读出RPC探测器从两侧的条，以允许良好的空间分辨率沿他们。iRPC的性能已经在欧洲核子研究中心的伽马辐照设施（GIF++）用伽马辐照进行了研究。正在进行的寿命研究将有助于认证HL-LHC运行期间的iRPC。主要的检测器参数，如电流，速率和电阻率定期监测作为一个功能的综合电荷。将介绍探测器性能的初步结果。
2020-07-23 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
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
The CMS muon system in Run2: preparation, status and first results
CMS μ子系统在LHC Run-1数据中获得的许多物理结果中发挥了关键作用。在长周期（2013-2014年）期间，对μ子探测器和L1 μ子触发器进行了重大升级。在并行的μ子重建和识别的算法已被改进的高级触发器和离线重建。将介绍对数据和蒙特卡罗模拟进行的研究结果，重点是改进，旨在确保在Run-2的高光度阶段期间预期的堆积事件和聚束间距的多重性条件下的优异性能。LHC Run-2的早期μ子性能结果将被显示。
2015-10-19 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
