Beam Calorimeter Technologies
两种不同的技术被认为是用于ILC探测器的束量热计。对金刚石-钨夹心式量热计和光纤读出的均质重元素晶体量热计的性能进行了模拟研究。对于金刚石-钨选项，对多晶金刚石的稳定性和线性进行了研究。对于重晶体选项，研究了由于波长偏移光纤读出而导致的光产额降低。
2005-07-25 physics.ins-det
LFS-3 - new radiation hard scintillator for electromagnetic calorimeters
用大功率$^{60}Co$源研究了新型重质LFS-3晶体在4 Krad/min剂量率下的辐照损伤。
2009-12-02 physics.ins-det
Results on damage induced by high-energy protons in LYSO calorimeter crystals
掺铈的正硅酸镥钇（LYSO：Ce）作为一种明亮的结晶，是在强电离辐射场和大的高能强子注量中应用量热法的候选者，正如欧洲核子研究中心大型强子对撞机计划中的高亮度升级后所预期的那样。在那里，质子-质子碰撞将在量热计的大快度区域产生高达~ 5E 14/cm ^2的快强子注量。研究了LYSO：Ce在不同注量的24 GeV/c质子辐照后的性能。测量的光传输作为质子注量的函数的变化，并随着时间的推移，由于在室温下的自发恢复的演变进行了研究。在所述环境中，材料的活化也将是一个问题。通过测量和FLUKA模拟，研究了LYSO引起的环境剂量及其随时间的演化，并与其他闪烁晶体进行了比较。
2013-09-17 physics.ins-det
Design and performance of LED calibration system prototype for the lead tungstate crystal calorimeter
一个高稳定的监测系统的基础上，蓝色和红色发光二极管耦合到一个分配网络组成的光纤已经开发的电磁量能器，使用钨酸铅晶体读出与光电倍增管。我们报告的系统原型设计和实验室测试的结果。稳定性优于0.1%（r.m.s.）在一周的原型运行中实现了这一点。
2005-09-29 physics.ins-det
Tile and crystal calorimeter for KLOE-2 experiment
DA $Φ$ NE机器布局的升级需要修改KLOE $^2$的内聚焦四极的尺寸和位置，从而要求实现两个覆盖四极区域的新量热器。为了改善光子撞击四极的$K_L\to 2π^0$事件的重建，需要对低能光子（20-300 MeV）具有高效率、时间分辨率小于1 ns和空间分辨率为几厘米的瓦量热计QCALT。我们提出了一个瓦热量计与高粒度读出对应约2500硅光电倍增器（SiPM）的$1\times 1$毫米$^2$面积。此外，低极角区域需要实现具有非常高的时间分辨率性能的致密晶体量热器，以扩展对多光子事件的接受。这种量热计的最佳候选者是具有APD读出的LYSO晶体或具有大面积SIPM读出的PbWO $_4$晶体。
2009-06-05 hep-ex physics.ins-det
The Mu2e undoped CsI crystal calorimeter
费米实验室的Mu 2 e实验将寻找带电轻子味在原子场中μ子到电子的违反转换。Mu 2 e探测器由一个跟踪器、一个电磁量能器和一个围绕螺线管的外部系统组成，以否决宇宙射线。量热计在提供以下方面起着重要作用：a）优异的颗粒识别能力; b）快速触发滤波器; c）更容易的跟踪器轨迹重建。位于跟踪器下游的两个圆盘各含有674个纯CsI晶体。每个晶体由两个UV扩展SiPM阵列读出。晶体和SiPM的选择经过全面的测试活动后最终确定。由51个晶体和102个SiPM阵列组成的第一个小规模原型已经在弗拉斯卡蒂的BTF（束测试设施）暴露于电子束。虽然读出电子不是最终的，结果表明，目前的设计能够满足Mu 2 e实验所需的时间和能量分辨率。
2018-02-22 physics.ins-det
The development of a high granular crystal calorimeter prototype of VLAST
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）
VLAST高粒度晶体calorimeter原型通过双APDs读出方案和BGO晶体实现高动态范围和高分辨能力，用于高能伽马射线探测。
2026-01-21 physics.ins-det
Electromagnetic calorimeter simulation for future $μ\to e$ conversion experiments
我们检查了三个密集的高Z结晶的$μ\to e$转换实验使用GEANT 4模拟工具包。研究了所有晶体组件的全能量沉积、纵向和横向能量泄漏。研究了晶体厚度对量热计中能量沉积的影响。
2012-12-18 hep-ex physics.ins-det
The Mu2e calorimeter: quality assurance of production crystals and SiPMs
Mu2e量热计由两个圆盘组成，每个圆盘包含1348个纯CsI晶体，每个晶体由两个6x6 mm2单片SiPM阵列读出。实验要求已转化为晶体和SiPM的一系列技术规格。质量保证测试，第一个晶体，然后SiPM生产批次，确认性能的预生产样品先前组装在一个量热计原型和电子束测试。生产产量足以在预期时间内制造出所需质量的量热计。
2018-12-19 hep-ex physics.ins-det
A visualization of the damage in Lead Tungstate calorimeter crystals after exposure to high-energy hadrons
在CERN的大型强子对撞机（HL-LHC）计划进行高亮度升级后，在预期的环境中，量热计晶体的预期性能必须得到很好的理解，然后才能对探测器升级的需求做出明智的决定。在HL-LHC运行的这些年里，探测器将暴露在相当大的快强子通量下，这已被证明会导致钨酸铅闪烁晶体的累积透明度损失。在这项研究中，我们提出了直接的证据的主要潜在的损害机制。结果显示，从一个测试，产生一个直接洞察到的性质的强子特定的损伤在钨酸铅量热器晶体暴露于24 GeV/c的质子。
2012-02-02 hep-ex physics.ins-det
Commissioning of the large-scale lead tungstate scintillating calorimeter
Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）；University of North Carolina at Wilmington（北卡罗来纳大学温斯顿-塞勒姆分校）；A. I. Alikhanian National Science Laboratory (Yerevan Physics Institute)（A.I.阿利哈尼扬国家科学实验室（埃里温物理研究所））
本文报告了用于高计数率光子探测和精确能量测量的大规模钨酸铅闪烁晶体量热器的安装与初始调试，通过LED测试、宇宙射线μ子和康普顿散射光子实现光学响应均衡，验证了探测器设计的可靠性和稳定性。
2026-05-24 physics.ins-det
LED Monitoring System for the BTeV Lead Tungstate Crystal Calorimeter Prototype
我们报告的性能的监测系统的原型量热计的BTeV实验，使用钨酸铅晶体耦合光电倍增管。这些测试是在俄罗斯Protvino的70 GeV加速器综合体中进行的。
2004-07-08 hep-ex physics.ins-det
Particle Flow with a Hybrid Segmented Crystal and Fiber Dual-Readout Calorimeter
在未来的e $^+$ e $^-$对撞机上重建物理事件时，量热计的设计对整个探测器的性能起着至关重要的作用。具有许多处于其最终状态的喷流的事件的重建对喷流能量和角分辨率提出了严格的要求。对于能量约为4 - 5GeV的喷流，为了有效地分离W和Z玻色子不变质量，能量分辨率要求在4- 5%水平。我们在本文中演示了如何利用粒子流算法定制的混合双读出量热计分段晶体和纤维，可以实现这样的性能。这种量热计对光子和中性强子（分别为$3\%/\sqrt{E}$和$26\%/\sqrt{E}$）的优异能量分辨率和线性度是均匀晶体和双读出技术选择所固有的，为粒子识别和喷注重建的新方法的发展提供了强有力的处理。虽然本文提出的双读出粒子流算法（DR-PFA）是在其早期的发展阶段，它已经证明了一个混合的双读出量热计的喷注重建的潜力，通过提高喷注能量分辨率相对于一个量热计只有重建从6.0%到约4.5%的45 GeV的射流。
2022-04-29 hep-ex physics.ins-det
Crilin: A CRystal calorImeter with Longitudinal InformatioN for a future Muon Collider
新能源前沿实验中的物理过程测量需要良好的空间、时间和能量分辨率来分辨准直高能喷流的结构。在未来的μ子对撞机中，束流诱导背景（BIB）是探测器设计和事件重建算法的主要挑战。热量计的工艺和设计应尽量减少BIB的影响，同时保持良好的物理性能。可以推断出几个要求：i）高粒度，以减少相同量热计单元中BIB颗粒的重叠; ii）优异的定时（100 ps量级）以减少BIB的时间外分量; iii）纵向分段以区分信号簇射与由BIB产生的假簇射; iv）良好的能量分辨率（小于10%/sqrt（E））以获得良好的物理性能，如已经针对概念性粒子流量热计所证明的。我们的建议包括一个半均匀的电磁量热计的基础上氟化铅晶体（PbF 2）读出的表面贴装UV扩展的硅光电倍增器（SiPMs）：克里林量热计。本文分析了在μ子对撞机框架下Crilin量热器用于强子喷注重建的性能。我们报告的单组分表征连同一个小规模的原型，由2层的3x 3晶体每个的发展。
2022-09-07 hep-ex physics.ins-det
High-energy proton induced damage in Lead Tungstate calorimeter crystals
用20 GeV/c的质子束辐照了8个CMS生产级PbWO_4晶体，辐照剂量高达5.4E ~（13）cm ~（-2）。这些晶体的损伤恢复已经进行了一年多。使用1 kGy/h的剂量率，对其他7个晶体进行了60 Co光子的比较辐照。在质子辐照的晶体中，光透射带边移动，并且诱导吸收长度与波长的4次方的倒数成正比。在γ射线辐照的晶体中，带边不移动，但吸收带的形成是清楚可见的。晶体中γ辐射引起的吸收长度被证实具有优异的辐射硬度，在低于0.5 m-1的水平饱和。在质子的情况下，我们观察到没有相关性的预表征的辐射硬度的晶体和诱导吸收增加与注量线性。在5E 13 cm-2的能量密度后，诱导吸收长度约为100 nm。15 m-1，没有饱和迹象。这些观察结果提供了强有力的证据，表明高能质子造成的损伤是伽马射线照射无法复制的。然而，这些强子效应只在积分注量远超过1 E12 cm-2时才显现出来，并且很可能在较低注量时逃逸而未被发现。在质子和伽马辐照的晶体中，很大一部分损伤要么是稳定的，要么恢复得非常缓慢。
2004-12-16 physics.ins-det
Conceptual Design of a Novel Highly Granular Crystal Electromagnetic Calorimeter for Future Higgs Factories
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；State Key Laboratory of Particle Detection and Electronics（粒子探测与电子学国家重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；China Center of Advanced Science and Technology（中国高等科学技术中心）；Institute of Nuclear and Particle Physics, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院核物理与粒子物理研究所）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学李政道研究所）；National Key Laboratory of Dark Matter Physics, Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MoE)（暗物质物理全国重点实验室、粒子物理与宇宙学上海市重点实验室、粒子天体物理 cosmology 教育部重点实验室）
本文提出了一种新型高粒度晶体电磁量能器的概念设计，以实现未来希格斯工厂所需的高精度能量分辨率。
2026-03-07 hep-ex physics.ins-det
Simulation Study for the Energy Resolution Performances of Homogenous Calorimeters with Scintillator-Photodetector Combinations
高能物理和粒子物理实验中使用的活性材料的热稳定性对量热计和实验的性能起着重要的作用。两种闪烁体材料，一种闪烁玻璃和一种无机晶体被用于对撞机实验，显示出良好的光学和闪烁性能。本文讨论了两种感兴趣的材料组装在一个闪烁器-光电探测器组合的模拟性能。利用Geant 4模拟程序进行了计算研究，确定了不同束流能量和不同尺寸的量热器的能量分辨率。
2018-09-10 physics.ins-det
Study of linearity of LYSO crystal for HERD calorimeter
高能宇宙辐射探测设施是一项空间任务，旨在探测宇宙射线电子、高达数十TeV的$γ$射线和高达数PeV的从质子到铁的宇宙射线核。HERD的主要仪器是由近万立方LYSO晶体组成的三维成像量热计（CALO）。为了实现HERD的PeV观测目标，需要单个HERD CALO Cell（HCC）的大动态范围，这意味着HCC的响应应该从最小电离粒子（MIP）校准到PeV簇射最大值保持良好的线性。为了研究HCC在如此大的能量范围内的线性，在BEPC的E2和E3束线上进行了束流实验。由E2线提供的高强度脉冲电子束用于在HCC内产生高能量密度;由E3线提供的$π^{+}$ /质子用于HCC校准。结果表明，在30 MeV（1 MIP）~ 1.1 $\times$ ~ 10 $^{3}$ TeV（能量密度为93 TeV/cm $^{3}$）范围内，HCC没有饱和效应，线性度优于10%，满足上述要求。
2016-12-11 physics.ins-det
A highly-compact and ultra-fast homogeneous electromagnetic calorimeter based on oriented lead tungstate crystals
提出基于取向超快钨酸铅(PWO-UF)晶体的紧凑型电磁量能器，利用晶轴对齐加速簇射发展以减少量能器深度，并验证了晶体质量与概念设计，为极高能实验应用开辟新途径。
2025-07-15 hep-ex physics.ins-det
High-Precision Alignment Techniques for Realizing an Ultracompact Electromagnetic Calorimeters Using Oriented high-Z Scintillator Crystals
针对电磁量能器设计中常忽略闪烁晶体晶格取向的问题，本研究提出利用XRD测量晶面偏角、实现PWO晶体100μrad内高精度对准的方法，为下一代超紧凑型电磁量能器研发提供新技术路径。
2025-03-21 hep-ex physics.ins-det
CaloCube: a novel calorimeter for high-energy cosmic rays in space
为了将高能宇宙射线的直接观测扩展到PeV区域，需要具有大几何接受度和高能量分辨率的高性能量热计。在对空间任务至关重要的设备总质量的约束下，必须对量热计的几何接受度、粒度和吸收深度进行优化。CaloCube是一种具有立方几何形状的均匀量热计，以最大限度地提高对空间各个方向粒子的敏感性;粒度是通过依赖于小的立方结晶晶体作为活性元素来获得的。研究了不同的膨胀材料。晶体的尺寸和它们之间的间距已经相对于能量分辨率进行了优化。一个原型，CsI（Tl）立方晶体的基础上，已建成和粒子束测试。给出了在CERN用不同束流进行的一些试验结果。
2017-05-23 physics.ins-det
Design, status and test of the Mu2e crystal calorimeter
费米实验室的Mu2e实验寻找带电轻子的味道，在铝核的场中，负μ子到电子的无中微子转换。这样一个过程的动态是很好地模拟了一个两体衰变，导致一个单能电子的能量略低于μ子静止质量（104.967兆电子伏）。本实验的量热计在提供优异的粒子识别能力和在线触发滤波器同时辅助轨迹重构能力方面起着重要作用。基线量热计配置由两个圆盘组成，每个圆盘由两个大面积UV扩展的硅光电倍增器读出的约700个未掺杂的CsI晶体制成。这些晶体符合响应稳定性、高分辨率和抗辐射性的要求。在本文中，我们提出了最终的量热计设计。
2016-07-01 hep-ex physics.ins-det
Differentiable Full Detector Simulation of a Projective Dual-Readout Crystal Electromagnetic Calorimeter with Longitudinal Segmentation and Precision Timing
本文在key4hep软件栈中为未来对撞机实现了可微全探测器模拟，提出可对探测器尺寸进行微分的全自动几何结构，并探讨了基于为各探测器选择合适神经网络的通用AI/ML重建策略。
2024-08-24 hep-ex physics.ins-det
Absolute Energy Calibration with the Neutron-Activated Liquid-Source System at BaBar's CsI(Tl) Calorimeter
BaBar探测器上的电磁量热计是SLAC非对称B工厂的一部分，它以良好的分辨率测量能量范围从20 MeV到8 GeV的光子。在低能端用从液体源系统获得的6.13 MeV光子校准量热计。在校准过程中，富氟液体通过中子发生器激活，并泵送通过热量计晶体的前部。发生在晶体前面的衰变会发射出具有明确能量的光子，这些光子可以通过常规数据采集系统在晶体中检测到。液体源系统在量热计前仅添加非常少的材料，几乎不需要维护，并且允许在具有最小安全危险的钥匙开关处进行操作。该报告介绍了该系统，介绍了自1999年以来从其运行中获得的校准结果，显示了晶体由于辐射损坏而损失的光输出，并分享了多年来取得的经验。
2003-12-22 hep-ex physics.ins-det
The CRILIN calorimeter: gamma radiation resistance of crystals and SiPMs
本文评估CRILIN量能器所用PbF₂/PWO-UF晶体与SiPM在10 kGy γ辐照后的性能，验证其用于缪子对撞机的可行性并比较备选材料。
2024-10-24 hep-ex physics.ins-det
Temperature Dependence Calibration and Correction of the DAMPE BGO Electromagnetic Calorimeter
BGO电磁量能器（ECAL）是为暗物质粒子探测器（DAMPE）任务建造的。通过热真空实验研究了温度对BGO ECAL的影响。BGO晶体的光输出显著依赖于温度。对BGO晶体棒的温度系数进行了标定，并提出了修正方法。
2016-04-27 hep-ex physics.ins-det
New perspectives on segmented crystal calorimeters for future colliders
晶体量热仪在推动高分辨率电磁（EM）量热法的前沿方面有着悠久的历史。在本文中，我们探讨了碰撞检测器性能的主要创新，可以实现与晶体量热法时，纵向分割和双读出能力相结合，一个新的高EM分辨率的方法PFA在多喷流事件，如$e^+e^+\rightarrow HZ$事件在所有强子末态希格斯工厂。我们展示了一种新的技术，预处理$π^0$动量通过组合双光子配对之前，应用喷射算法。该过程显著减少了多射流事件中跨射流的$π^0$光子分裂。正确的光子-喷流分配效率在$3\%/\sqrt{E}$ EM分辨率下提高了3倍。此外，韧致辐射光子恢复技术显着改善电子动量测量。一个高EM分辨率的量热计增加了Z玻色子反冲质量分辨率在Higgstrahlung事件衰变成电子对的80%的μ子对。我们提出了一个高度分段的晶体探测器的概念，实现所需的能量分辨率，时间分辨率优于30 ps提供卓越的粒子识别能力的设计和优化。我们证明，与以前的探测器设计，遭受从一个相互作用长度的晶体在前面的采样强子量能器的大中性强子分辨率退化，双读出晶体上的实施允许实现一个分辨率优于$30\%/\sqrt{E}\oplus 2\%$中性强子。我们的研究发现，将晶体量热法集成到未来的希格斯工厂对撞机探测器中，可以通过在PFA范例中产生最高水平的EM和中性强子分辨率来开辟新的前景。
2020-09-15 hep-ex physics.ins-det
Design, status and perspective of the Mu2e crystal calorimeter
费米实验室的μ 2 e实验将研究铝核场中无中微子$μ\to e$相干转换的带电轻子味破坏过程。Mu 2 e将达到约$2.5\cdot 10^{-17}$的单事件灵敏度，其对应于相对于当前最佳极限的四个数量级的改进。探测器系统由一个吸管跟踪器和一个由未掺杂CsI与硅光电倍增器耦合制成的晶体量热器组成。量热计被设计为可在恶劣的环境中操作，其中约10 krad/年将在最热的区域中输送，并且在1 T磁场的存在下工作。量热计的作用是执行$μ$ /e分离，以抑制模仿信号的宇宙μ子，同时提供高电平触发和在跟踪器中播种轨道搜索。在本文中，我们介绍了量热计的设计和最新的R $\&$ D结果。
2018-04-18 hep-ex physics.ins-det
Design, R&D and status of the crystal calorimeter for the Mu2e experiment
费米实验室的μ 2 e实验将在原子核的场中寻找μ子到电子的相干、无中微子转换，灵敏度比以前的实验提高了10^4倍。这种带电轻子变味反应探索了新的物理学，其规模是目前或计划中的高能对撞机无法直接搜索的。转换电子是单能的，其能量略低于μ子静止质量。如果在三年的运行中没有观察到任何事件，Mu 2 e将对转化率和捕获率之间的比率R_{μe}设定< 6 x 10^{-17}（@90% CL）的限制。本文简要介绍了Mu 2 e的物理动机和电磁量能器项目的现状。
2016-07-05 hep-ex physics.ins-det
Beam test, simulation, and performance evaluation of PbF$_2$ and PWO-UF crystals with SiPM readout for a semi-homogeneous calorimeter prototype with longitudinal segmentation
本文测试了用于Crilin半均质纵向分段量能器的PbF2和PWO晶体配合SiPM读出方案，在CERN SPS使用120 GeV电子束流验证了其光产额和定时响应，结果表明其时间分辨率完全满足Muon Collider和HIKE实验的设计要求。
2023-08-02 hep-ex physics.ins-det
The FoCal prototype - an extremely fine-grained electromagnetic calorimeter using CMOS pixel sensors
以单片有源像素传感器为有源元件，研制了硅钨电磁量能器样机。像素尺寸为30 $μ$ m时，它允许数字量热法，即粒子的能量通过计数像素来确定，而不是通过测量沉积的能量。虽然尺寸不大，宽度只有四个莫里哀半径，但它有3900万像素。我们描述的结构和调整的原型和目前的结果，从梁测试和比较它们与基于GEANT的蒙特卡罗模拟的预测。我们以前所未有的细节展示了由电子引起的簇射的形状。能量和位置分辨率的结果也将给出。
2017-11-21 hep-ex physics.ins-det
Study of the performance of the NA62 Small-Angle Calorimeter at the DA$Φ$NE Linac
通过NA 62实验以10%的精度测量$BR(K^+\toπ^+ν\barν)$需要极端的背景抑制。小角度量热计的目的是提供一个有效的否决权的光子飞行角度下降到零相对于K介子飞行方向。最初的原型在弗拉斯卡蒂的DA $Φ$ NE直线加速器的束流测试设施进行了升级和测试。能量分辨率和效率进行了测量，并提出。
2016-10-12 physics.ins-det
Thermal Model and Optimization of a Large Crystal Detector using a Metallic Magnetic Calorimeter
本文建立了一个用于无中微子双β衰变实验的大晶体探测器中热流的简单热模型。探测器由CaMoO $_{4}$晶体和金属磁量热计（MMC）组成。吸收体和传感器之间的热连接由蒸发在晶体表面上的金膜和连接到该膜和MMC传感器的金键合线组成。该模型描述了金膜上热流的非热过程和热过程。基于金膜面积和厚度的优化计算的连续实验显示出测量信号的大小和上升时间的显着改善。
2014-02-10 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A study of high-energy proton induced damage in Cerium Fluoride in comparison with measurements in Lead Tungstate calorimeter crystals
在欧洲核子研究中心大型强子对撞机的量热法早期研发研究中产生的氟化铈晶体暴露于24 GeV/c质子通量Phi_p=（2.78 +- 0.20）x 10 EE 13 cm-2，经过一年的测量跟踪其恢复，通量Phi_p=（2.12 +- 0.15）x 10 EE 14 cm-2。质子引起的晶体损伤和两次辐照后的自发恢复的结果在这里，随着一些新的，补充数据的质子损伤钨酸铅。与FLUKA蒙特卡罗模拟结果进行了比较，并试图定性的理解高能损伤机制。
2010-05-06 hep-ex physics.ins-det
First results on the performance of the PADME electromagnetic calorimeter
PADME实验由意大利Frascati国立科学院主办，致力于暗光子搜索。它寻找反应$e^{+}\,e^{-}\rightarrow A'\,γ$，其中$A'$表示暗光子。$550\,\text{MeV}$正电子束撞击来自活性金刚石靶的电子，允许扫描高达$23.7\,\text{MeV}$的$A'$质量。在这种情况下，分段电磁量能器起着重要的作用，因为它测量最终的光子四动量。它由以$\approx29\,\text{cm}$半径的圆柱形位移的$616$ BGO晶体组成，其中具有$5$晶体侧的中心方孔，以允许韧致辐射通过，从而限制量热计触发速率。每个晶体由HZC XP 1911 B型光电倍增管读取，其信号通过CAEN V1742板数字化，在$1\,\text{GS/s}$采集$1024$样本。在这里，我们详细报告的解决方案，采用的量热计，以及在一个小的原型和单一的制冷单元进行的测试中获得的结果。
2020-03-04 hep-ex physics.ins-det
The BaBar Calorimeter Light Pulser System
为了在高亮度环境中使用CsI（Tl）量热计进行精确测量，需要对晶体进行良好的校准并持续监测辐射损伤。这不应该影响总积分亮度，这对于\babar量热计使其能够在$B$介子系统中进行CP破坏测量是特别重要的。为了实现这一目标，光纤光脉冲系统的设计使用氙气闪光灯作为光源。提出了一种基于梯度折射率微透镜阵列的配光方法。性能研究的一些初步结果。
2000-07-18 physics.ins-det
Radiation hardness test of un-doped CsI crystals and Silicon Photomultipliers for the Mu2e calorimeter
Mu 2 e量能器由1400个未掺杂的CsI晶体耦合到排列在两个环形盘中的大面积UV扩展的硅光电倍增器组成。这种热量计必须提供关于能量、时间和位置的精确信息。它还应该足够快，以处理高速率的背景，它必须在高辐射环境中运行和生存。模拟研究估计，在最热的区域，每个晶体将吸收300 Gy的剂量，并将在3年的运行中暴露于6 x 10^{11} n/cm ^2的中子通量。在意大利的CALLIOPE和FNG ENEA设施中，对未掺杂的CsI晶体进行了辐照试验，辐照剂量高达900 Gy，中子注量率高达9 x 10^{11} n/cm ^2。我们研究了辐照后这些晶体的光产额（LY）和纵向响应均匀性（LRU）的变化。电离剂量不修改LRU，而在900 Gy时观察到LY减少20%。类似地，中子通量引起可接受的LY劣化（<15%）。不同类型的SIPMs（两种不同的阵列模型从滨松和FBK之一）的中子辐照试验也进行了通过测量的泄漏电流和电荷响应的变化，以紫外线发光二极管。我们的结论是，在实验中，我们将需要冷却的SIPMS到0 C减少泄漏电流到一个可接受的水平。
2016-06-23 hep-ex physics.ins-det
Application of sequence learning for predicting radiation damage of the CMS electromagnetic calorimeter
Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学理学院）；Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）
本文应用序列到序列深度学习模型预测CMS电磁量能器钨酸铅晶体的辐射损伤，基于LHC开放数据验证了该方法的有效性。
2026-10-06 cs.LG hep-ex physics.ins-det
Performance of the PADME calorimeter prototype at the DA$Φ$NE BTF
在DA $Φ$ NE光束测试设备（BTF）的PADME实验旨在通过测量过程$e^+e^- \to γ+ A'$中的最终状态丢失质量来寻找暗光子的不可见衰变，其中$A'$未被检测到。测量需要使用均匀的、高度分段的BGO晶体量热计来确定反冲光子的4动量。我们报告了2016年7月在BTF使用电子束对5 $\times$ 5晶体原型进行测试的结果。
2016-11-17 hep-ex physics.ins-det
Extracting longitudinal shower development information from crystal calorimetry plus tracking
我们提出了一种方法来获得纵向簇射发展信息的纵向未分割的BABAR电磁量能器通过使用跟踪信息。我们的算法利用了良好的三维跟踪分辨率的BABAR，它提供了一个独立的几何约束的淋浴在BABAR晶体量热计测量。我们发现，将导出的纵向簇射发展信息添加到标准粒子识别算法中，显着提高了π介子与电子和μ介子的低动量分离。我们还验证了我们测量的电磁簇射发展的能量依赖性与标准电磁簇射模型的预测一致。
2008-04-11 physics.ins-det
The Mu2e crystal and SiPM calorimeter: construction status
本文介绍费米实验室Mu2e实验所用CsI晶体与SiPM量能器的建造状态，涵盖器件质量控制、抗辐照电子学研发、辐照测试结果及机械结构、组装调试的进展与计划。
2024-01-28 hep-ex physics.ins-det
A novel perspective on crystal electromagnetic calorimeter design for the CEPC
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；High Energy Research Center, Henan Academy of Sciences（河南省科学院高能研究中心）；Luoyang Mining Machinery Engineering Design Institute CO.,LTD（洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司）；China Center of Advanced Science and Technology（中国高等科学技术中心）
本文提出了一种新的晶体 ECAL 设计，通过几何重构和模块交错结构，实现高能量分辨率和三维 shower 成像，适用于 PFA 指导的探测器系统。
2026-02-25 hep-ex physics.ins-det
The Monitoring System of the End-Cap Calorimeter in the Belle II experiment
Belle II实验目前正在KEK（日本筑波）的SuperKEKB电子-正电子对撞机上进行第二阶段操作。该探测器是KEKB对撞机上Belle实验的升级，它被优化用于研究罕见的B衰变，对标准模型之外的新物理信号也很敏感。电磁量热计（ECL）是基于CsI（Tl）闪烁晶体。它分裂成一个桶和两个环形端盖区域，根据对撞机的非对称设计，后者被命名为向前和向后。CsI（Tl）晶体以可承受的成本提供高光输出，但其产量随温度变化，并且由于对水分的强烈化学亲和力，可能会被湿度永久损坏。然后，每个ECL区域都配备了热敏电阻和湿度探头，以监测环境数据。虽然传感器和布线都继承了原来的百丽设计，ECL监测系统已完全重新设计。在本文中，我们提出了硬件和软件架构部署的2112 CsI（Tl）晶体安排在向前和向后的端盖。单板计算机（SBC）是专为嵌入式应用而设计的。对于传感器读出，已实现了基于具有本地处理能力的24位ADC的数据采集系统，并与SBC接口。EPICS应用程序通过局域网发送数据，用于遥控和显示。
2018-07-01 physics.ins-det
Design and status of the Mu2e crystal calorimeter
费米实验室的Mu 2 e实验在铝原子核的场中寻找负μ子到电子的带电轻子味违反（CLFV）转换，具有能量略低于μ子静止质量（104.967 MeV）的单能电子的独特特征。Mu 2 e的目标是将搜索灵敏度相对于先前的实验提高四个数量级。CLFV信号的任何观测都将是新物理学的明确指示。Mu 2 e探测器由跟踪器、电磁量能器和螺线管周围宇宙射线的外部否决器组成。量热计在真空、1 T轴向磁场和恶劣辐射环境中工作时，在提供粒子识别能力、快速在线触发滤波器、径迹重建种子方面发挥着重要作用。量热计的要求是为100 MeV电子提供大的接受度，并在这些能量下达到：（a）时间分辨率优于0.5 ns;（b）能量分辨率< 10%;（c）位置分辨率为1 cm。量热计的设计包括两个磁盘，每个磁盘由674个未掺杂的碘化铯晶体制成，由两个大面积的UV扩展SiPM阵列读取。我们在这里报告的模块-0原型的建设和测试。在弗拉斯卡蒂的束流测试设施中，0号模块暴露于能量范围约为100 MeV的电子束。在正常入射的时间和能量分辨率的初步结果。本文还报道了量热计工程技术方面的讨论。
2018-02-18 hep-ex physics.ins-det
Performance of a spaghetti calorimeter prototype with tungsten absorber and garnet crystal fibres
用1 ~ 5 GeV的电子束组装了一个带有结晶纤维的Spaghetti量能器（SPACAL）样机并进行了测试。该原型包括嵌入纯钨吸收体中的抗辐射铈掺杂Gd $_3$ Al $_2$ Ga $_3$ O $_{12}$（GAGG：Ce）和Y $_3$ Al $_5$ O $_{12}$（YAG：Ce）。能量分辨率作为光束入射角的函数进行了研究，发现其量级为$10\% / \sqrt{E} \oplus1\%$，与LHCb Shashlik技术一致。时间分辨率是用金属通道倍增器电极光电倍增管测量的，该光电倍增管与光纤接触放置或通过光导耦合，另外测试用于粘合组件的光带。在5 GeV能量下，能量可达（18.5 $\pm$ 0.2）ps，时间分辨率为几十皮秒。
2022-11-08 hep-ex physics.ins-det
The new APD-Based Readout of the Crystal Barrel Calorimeter -- An Overview
水晶桶是一个电磁量能器，由1380个CsI（Tl）衰变器组成，目前安装在CBELSA/TAPS实验中，用于检测介子光生衰变产物。水晶桶的读数已经升级，以便将探测器集成到触发器的第一级，并增加其对中性最终状态的灵敏度。新的读出器在前端和双后端使用雪崩光电二极管，并分别针对能量和时间测量进行了优化。基于FPGA的聚类查找器在不到100 ns的时间内处理整个命中模式。APD的一个重要缺点--增益的温度依赖性--通过温度稳定和补偿偏置电压电源来处理。此外，光脉冲发生器系统允许在光束时间期间测量APD的增益。
2023-01-16 nucl-ex physics.ins-det
Correction Method for the Readout Saturation of the DAMPE Calorimeter
暗物质粒子探测器（DAMPE）是一个星载高能宇宙射线和$γ$射线探测器，自2015年12月17日发射以来运行平稳。铋锗氧化物（BGO）量热计是DAMPE中用于能量测量和电子质子鉴别的关键子探测器之一。对于总能量沉积高于几十TeV的事件，耦合在BGO晶体上的PMT的读数将变得饱和，这导致能量测量的低估。基于详细的模拟，我们开发了一种校正方法的饱和效应，根据簇射发展的拓扑结构和相邻的BGO晶体测量的能量。模拟和在轨事件的验证表明，该方法可以很好地重建饱和BGO晶体中的能量沉积。
2020-09-20 hep-ex physics.ins-det
R&D on a high-performance electromagnetic calorimeter based on oriented crystalline scintillators
本文研究利用取向晶体闪烁体的强场效应加速电磁簇射，开发更高分辨率、更薄且粒子鉴别能力更强的电磁量能器，并介绍OREO团队的原型研制进展。
2025-07-16 hep-ex physics.ins-det
Updated Results of a Solid-State Sensor Irradiation Study for ILC Extreme Forward Calorimetry
为国际直线对撞机提出的探测器包括一个钨取样量热计（“BeamCal”），目的是再现从对撞机相互作用点以5至50毫弧度角度出现的电子、正电子和光子簇射。对于这个量热计的最里面的半径，预计最大辐射剂量将达到每年100兆拉德，这主要是由于在ILC束-束相互作用中产生的e+e-“beamstrahlung”对的感应电磁簇射中产生的最小电离电子和正电子。然而，辐射对量热计传感器的损害可能主要是由簇射光子的核相互作用引起的强子，这更有可能导致非电离能量损失，这已被观察到对暴露于强子辐射的传感器造成损害。我们在这里报告的结果SLAC实验T-506，几种不同类型的硅二极管和砷化镓传感器暴露于剂量的辐射诱导的能量为3.5-10.6 GeV的电子淋浴。通过在钨辐射器内的照射下嵌入传感器，暴露并入强子物质，这将潜在地有助于安装在精密采样量热计中的传感器的退化。根据传感器技术，有效的电荷收集，观察到的剂量高达220兆拉德。
2015-03-25 physics.ins-det
Initial Results of a Silicon Sensor Irradiation Study for ILC Extreme Forward Calorimetry
为国际直线对撞机提出的探测器包括一个钨取样量热计（“BeamCal”），目的是再现从对撞机相互作用点以5至50毫弧度角度出现的电子、正电子和光子簇射。对于这个量热计的最里面的半径，预计最大辐射剂量将达到每年100兆拉德，这主要是由于在ILC束-束相互作用中产生的e+e-“beamstrahlung”对的感应电磁簇射中产生的最小电离电子和正电子。然而，辐射对量热计传感器的损害可能主要是由簇射光子的核相互作用引起的强子，这更有可能导致非电离能量损失，这已被观察到对暴露于强子辐射的传感器造成损害。我们在这里报告SLAC实验T-506的结果，其中几种不同类型的硅二极管传感器暴露于能量为3.5-10.6 GeV的簇射电子引起的辐射剂量。通过在钨辐射器内的照射下嵌入传感器，暴露并入强子物质，这将潜在地有助于安装在精密采样量热计中的传感器的退化。根据传感器技术，有效的电荷收集，观察到的剂量高达220兆拉德。
2014-02-11 physics.ins-det
Determination of Position Resolution for LYSO Scintillation Crystals using Geant4 Monte Carlo Code
LYSO闪烁晶体，由于其显着的特性，如高的光产额，快的衰减时间，小的莫里哀半径，和良好的辐射硬度，被提议用于土耳其加速器中心粒子工厂（TAC-PF）探测器的电磁量热计部分。本文采用重心法确定了电子在LYSO阵列中引发电磁簇射的碰撞坐标，量热模块包含9个晶体，每个晶体的横截面为25 mm，长度为200 mm，直径为$\times$。用能量在0.1 GeV-2 GeV范围内的电子研究了量热模块的响应。通过基于Geant 4的蒙特卡罗模拟，得到了该模块在晶体中心的二维位置分辨率为$σ_{R}(mm)=((3.95\pm0.08)/\sqrt{E})\oplus(1.91\pm0.11)$。
2021-03-31 hep-ex physics.ins-det
Physics-Constrained Generative Inference of Sub-Crystal Electromagnetic Shower Structure in a Segmented Calorimeter
National Kaohsiung Normal University（国立高雄师范大学）
该研究针对分段量能器有限粒度导致的簇射重建精度限制，提出受物理约束的生成式逆问题求解方法，在KOTO实验量能器上实现了矩残差降低，还提升了未训练量的重建效果，揭示了分段量能器的信息恢复潜力。
2026-08-04 hep-ex physics.ins-det
Installation and first commissioning results of the JEF lead tungstate calorimeter
本文介绍JLab Eta Factory实验由1596块钨酸铅晶体构成的ECAL的制造、实验室测试、安装及利用光监测系统和宇宙射线获得的首批调试结果，该探测器已于2025年春季准备取数。
2025-10-03 nucl-ex physics.ins-det
Design and status of the Mu2e electromagnetic calorimeter
费米实验室的Mu 2 e实验旨在测量负μ子到电子的无中微子转换，并在三年的数据采集后达到2.5x10^{-17}的单事件灵敏度。在最终状态下产生的单能电子由高精度跟踪器和晶体量热计检测，所有这些都嵌入在由宇宙射线否决系统包围的大型超导螺线管（SD）中。量热计是跟踪器的补充，允许独立的触发和强大的粒子识别，同时播种轨道重建并有助于去除模仿信号的背景轨道。为了满足这些要求，量热计应具有O（5）%的能量分辨率和在100 MeV时优于500 ps的时间分辨率。基线解决方案是由两个BaF 2晶体盘组成的量热计，其由UV扩展、日盲、雪崩光电二极管（APD）读取，其由JPL、Caltech、RMD财团开发。在本文中，热量计的设计，研究与开发研究进行到目前为止，工程的现状进行了描述。一个备份的替代设置由一个纯碘化铯晶体矩阵读取UV扩展滨松MPPC的也提出。
2016-08-08 hep-ex physics.ins-det
