General Thoughts about Tracking for a Linear Collider Detector
Bruce A. Schumm
基本的标度律被用来比较气体和固态跟踪的相对能力。结论得出的物理过程的背景下，预计将在国际直线对撞机的研究重点。
Basic scaling laws are used to compare the relative capabilities of gaseous and solid-state tracking. Conclusions are drawn in the context of physics processes expected to be at the focus of studies at the International Linear Collider.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Vertex Tracking at a Future Linear Collider
在高能e+e-线性对撞机上预期的物理程序特别强调将带电粒子轨道外推到其产生顶点以标记重夸克和轻子的准确性。本文综述了未来直线对撞机顶点跟踪器的物理动机和性能要求、传感器的研发方向和研究现状。
Silicon Vertex & Tracking Detectors for the Compact Linear Collider
CLIC是一个拟议中的线性$e^+e^-$对撞机，质心能量高达3 TeV。它的主要目标是精确的顶夸克，希格斯玻色子和超越标准模型物理。除了几微米的空间分辨率和非常低的材料预算外，顶点和跟踪探测器还需要具有几纳秒精度的计时能力，以抑制光束诱导的背景粒子。不同的技术，使用混合硅探测器的顶点探测器，如专用的65 nm读出ASIC，小间距传感器以及使用各向异性导电膜的键合进行了探索。单片传感器是当前跟踪探测器的选择，使用180 nm高电阻率CMOS工艺的原型已经设计和生产，目前正在评估中。不同的设计，使用绝缘体上的硅工艺正在调查的顶点和跟踪探测器。所有原型都在实验室和束流测试中进行了测试，并使用新开发的Geant 4和TCAD相结合的模拟工具来评估和优化其性能。本文概述了CLIC顶点和跟踪探测器的研发计划，突出了原型的新成果。
Studies of Vertex Tracking with SOI Pixel Sensors for Future Lepton Colliders
本文提出了一种在高阻衬底上用SOI技术的三层单片像素传感器组成的束流描迹仪进行顶点跟踪的研究。我们研究了在CERN SPS上用150和300 GeV/c的π介子进行的π介子-Cu相互作用中的径迹外推精度、双径迹分离和顶点重建精度。在未来的轻子对撞机的顶点跟踪的背景下，结果进行了讨论。
Light-weight and highly thermally conductive support structures for future tracking detectors
探测器机械结构在探测器性能中起着重要作用，改进通常需要深入研究总质量，减少总质量的新方法，以及更集成的设计概念，以节省材料预算并优化性能。未来对撞机上的粒子探测器依赖于更精确的带电粒子跟踪装置，这些装置由复合材料制成的结构支撑。本文介绍了能够解决未来支撑结构设计和制造相关挑战的工程技术。普渡大学目前的努力与CMS探测器的高光度升级的例子提供展示的前景，建议的方法在新的对撞机探测器：未来的圆形对撞机或μ子对撞机。电子-正电子机器的探测器的材料预算要小得多，需要有针对性的概念。
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。
Forward tracking at the next \boldmath{$e^+e^-$} collider Part II: experimental challenges and detector design
我们提出了第二个在一系列的研究到未来的线性$ e^+ e^- $对撞机的前向跟踪系统的质心能量范围从250 GeV到3 TeV。在本说明中，一些具体的挑战进行了调查，在以前的实验中，在前向区域中的跟踪和顶点的性能下降。我们进行定量分析的跟踪性能对探测器的设计参数的依赖性，并确定几种方法来减轻性能损失的带电粒子发射在浅角。
A space-time tracking algorithm for high occupancy events at future colliders
提出一种引入到达时间作为坐标的新型时空径迹算法，其执行时间与击中数成正比且适合并行硬件，在未来μ子对撞机模拟中验证了其在高占据率触发中的有效性。
MPGDs for tracking and Muon detection at future high energy physics colliders
在接下来的几年里，实验粒子物理学的能量和强度前沿将随着现有加速器（欧洲核子研究中心的LHC）的升级和设想的能量规模高达数百TeV或前所未有的强度（FCC-hh，FCC-ee，ILC，μ子对撞机）的新机器的建设而向前推进。为了完成物理计划，需要在高背景环境中的大尺寸、高性价比、高效率的检测系统。MPGD提供多种技术，使其能够满足未来设施所需的性能挑战，这要归功于每种技术所提供的特定优势。MPGD允许在非常高的背景颗粒通量下使用环境友好的气体混合物稳定操作，具有高检测效率和优异的空间分辨率。这些特点使MPGD成为未来高能对撞机通用探测器中μ子精确跟踪和触发系统的主要选择之一。此外，低材料预算和基础材料的灵活性使MPGD适合于在轻子对撞机上开发非常轻的全圆柱形精细跟踪内跟踪器。正在进行的研发旨在将探测器性能推向每种技术的极限。我们正在努力继续巩固能够处理大粒子通量的大型探测器的建造和稳定运行。在本白皮书中，我们描述了一些最突出的MPGD技术，它们的性能测量，在最近的应用中面临的挑战，以及在未来高能物理对撞机上实现有效跟踪和μ子检测的改进领域。
Tracking with A Common Tracking Software
在高能物理（HEP）实验中，带电粒子轨迹的重建是事件处理中最基本但计算量最大的部分之一。在未来的强子对撞机，如高亮度大型强子对撞机（HL-LHC），每次事件可以有多达一万个粒子。与当前跟踪环境相比，这将轨迹重建时间增加约5倍。高效、快速的跟踪软件是保持和提高跟踪性能的必要条件。这可以受益于快速跟踪算法和具有许多核心和加速器的现代计算架构。Acts（通用跟踪软件）项目将当前的ATLAS跟踪软件封装到一个为现代计算架构设计的实验独立软件中。它提供了一套高级磁道重建工具，不知道探测器和磁场配置的细节。特别强调的是线程安全的代码，以支持并发事件处理与上下文相关的检测器的条件，如检测器对齐或校准。ACTS的目标是成为一个研究和开发平台，用于研究创新的跟踪技术和利用现代硬件架构。
Precision Muon Tracking Detectors for High-Energy Hadron Colliders
小直径μ子漂移管（sMDT）室与15毫米管直径是一个具有成本效益的技术，高精度μ子跟踪大面积在高本底率，预计在未来的高能强子对撞机，包括HL-LHC。该室的设计和施工程序已优化大规模生产，并提供传感线定位精度优于10？M. sMDT室的速率能力已在CERN伽马辐照设施进行了广泛测试。它超过了ATLAS μ子漂移管（MDT）室，这是在前所未有的高背景率的中子和伽马射线，由一个数量级，这是足够的几乎整个μ子探测器接受FCC-hh在最大亮度。sMDT的运行和建造经验来自正在进行或正在为LHC第1和第2阶段准备的ATLAS μ子谱仪升级。
Precision Muon Tracking at Future Hadron Colliders with sMDT Chambers
小直径μ子漂移管（sMDT）室是高精度μ子跟踪的一种具有成本效益的技术。鉴于未来高能强子对撞机的预期速率，sMDT室的速率能力已在欧洲核子研究中心的伽马辐照设施进行了广泛的测试。结果表明，它满足大多数μ子探测器的验收要求。读出电子学的优化，以进一步提高检测器的速率能力进行了讨论。这种类型的腔室正在建设中，用于升级ATLAS探测器的μ子光谱仪，以获得高LHC亮度。设计和构造过程已经针对大规模生产进行了优化，同时提供了感测线位置优于10微米的精度和覆盖大面积所需的机械稳定性。
New developments in conformal tracking for the CLIC detector
共形跟踪是一种创新的轨道发现策略，用于紧凑型线性对撞机（CLIC），一个拟议的未来电子-正电子对撞机的探测器。它的特点是在一个保角映射平面上使用元胞自动机算法进行模式识别，以重建带电粒子在磁场中的轨迹。该算法的效率和鲁棒性进行了验证，在具有挑战性的光束诱导的背景条件下，预计为3 TeV阶段的CLIC对撞机使用全模拟研究。雄心勃勃的CLIC物理方案所规定的跟踪性能要求已经得到满足。此外，由于其灵活性和几何不可知的性质，该算法也被证明是很容易适应不同的探测器设计和光束条件。
Precision Inclusive Higgs Physics at $e^+e^-$ Colliders With Tracking Detectors and Without Calorimetry
未来$e^+e^-$对撞机计划的主要目标是精确测量希格斯玻色子的性质。出于实际原因，确定达到这一目标和其他科学目标所需的最小探测器规格集是有意义的。这种信息可能有助于为整个对撞机项目制定一个分阶段的方法，其最初的低成本版本侧重于实现一些主要的科学目标。在这里，我们调查的精度可获得的$e^+ e^- \rightarrow Z h \rightarrow μ^+ μ^- X$包容性截面和希格斯玻色子质量使用的双μ子反冲法，考虑到探测器，只有一个内部的跟踪系统内的螺线管磁场，周围有许多核相互作用长度的吸收材料，和外部μ子识别系统。我们发现，在这些测量中实现的灵敏度与这样的跟踪检测器相比，预期的一般用途的检测器与额外的电磁和强子量能计系统仅略有减少。这种差异主要是由于多光子背景不容易被跟踪探测器拒绝。我们还评论的前景类似的测量的包容性截面$σ( e^+ e^- \to Z h \to e^+ e^- X)$。最后，我们研究搜索轻标量利用双μ子反冲方法，估计投影范围与跟踪和通用探测器。
Large Area Silicon Tracking: New Perspectives
ATLAS和CMS的大面积硅跟踪器在LHC的成功运行，以及这些跟踪系统在不同阶段的持续研发升级，在这十年中，充分证明了这项技术及其仍然令人印象深刻的潜力。线性对撞机项目正在等待可能在2012年底在LHC发现轻希格斯粒子。这些事实为线性对撞机硅跟踪的研发打开了一个新的阶段，与LHC，天体物理学和其他HEP实验增强了协同作用，从而带来了新的视角和替代方案。
A DAQ System for Linear Collider TPC Prototypes based on the ALEPH TPC Electronics
在高能线性正负电子对撞机的国际研究中，有几个小组正在开发和测试线性对撞机TPC的原型。该探测器计划用作这种机器的探测器跟踪系统的中心部分。在本说明中，我们描述了一个DAQ系统，它已被开发用于TPC原型的测试。它是基于欧洲核子研究中心ALEPH实验中使用的电子设备。
Developments in Readout for Silicon Microstrip Sensors at a Linear Collider Detector
我们报告最近的结果使用的电荷划分，以获得一个纵向坐标从硅条探测器，和电子读出噪声的来源，长，薄条。这些结果为直线对撞机硅微带传感器组成的带电粒子跟踪系统的设计提供了依据。
Acts: A common tracking software
带电粒子轨迹重建是高能实验中最复杂、最消耗CPU的事件处理部分之一。在未来的强子对撞机，如高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）或未来圆形对撞机（FCC），同时碰撞的数量显着增加将导致更具挑战性的跟踪环境。利用具有多个核和加速器的现代计算架构的并发算法对于维持和提高跟踪性能是必要的。基于LHC的跟踪经验，ATLAS项目试图将当前的ATLAS软件封装成一个为现代计算架构设计的实验独立和框架独立的软件。它提供了一套高级磁道重建工具，这些工具与检测技术和磁场配置的细节无关。该软件已经过全面的线程安全测试，以支持代码的并行执行，其数据结构针对向量运算进行了优化，以加快线性代数运算。
Forward silicon vertex/tracking detector design and R$\&$D for the future Electron-Ion Collider
本文提出了未来EIC前向硅径迹探测器的概念设计，覆盖赝快度1.2至3.5，并开展LGAD与MALTA两种硅传感器技术的研发及原型台架测试，以支持重味强子与喷注的精确测量。
Charged Particle Tracking with Machine Learning on FPGAs
在CERN大型强子对撞机（LHC）上，带电粒子碰撞轨迹的确定（跟踪）是强子对撞机事件重建的一个重要方面。这在LHC（HL-LHC）未来高亮度阶段的高条件下尤其如此，其中每个光束交叉的相互作用数量将增加五倍。深度学习算法已成功应用于离线应用程序的这项任务。然而，他们的研究在基于硬件的触发器的应用受到限制。在本文中，我们研究了两个不同的跟踪步骤的不同算法，并表明这种算法可以在现场可编程门阵列（FPGA）上运行。
R&D Paths of Pixel Detectors for Vertex Tracking and Radiation Imaging
本报告回顾了目前的趋势，在研发的半导体像素传感器的顶点跟踪和辐射成像。它确定了未来在对撞机上进行HEP实验的要求，需要的技术突破，并强调了与其他科学领域的辐射探测和成像应用的关系。
Physics Informed Neural Networks for design optimisation of diamond particle detectors for charged particle fast-tracking at high luminosity hadron colliders
针对高亮度强子对撞机，利用物理信息神经网络求解描述3D金刚石像素传感器电极电阻效应的偏微分方程，以优化设计并评估时间退化。
SiLC simulation status report
SiLC -线性对撞机的硅-合作旨在开发用于国际线性对撞机实验跟踪的硅探测器技术。研究与发展方案涉及在模拟探测器设计响应方面的大量工作。在这方面的贡献，概述了在这一领域正在进行的努力。
Kalman-Filter-Based Particle Tracking on Parallel Architectures at Hadron Colliders
功率密度限制限制了现代CPU的性能改进。为了解决这个问题，我们已经看到了低功耗多核处理器的推出，如GPGPU，ARM和英特尔MIC。为了保持在功率密度限制内，但仍然获得摩尔定律的性能/价格收益，将有必要并行化算法，以利用大量的轻量级内核和专用功能，如大型矢量单元。径迹寻找和拟合是粒子物理中最具挑战性的计算问题之一。例如，在高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）中，这将是迄今为止的主要问题。对更大并行性的需求已经驱动了对非常不同的寻轨技术的研究，例如元胞自动机或霍夫变换。然而，今天使用的最常见的跟踪查找技术是基于卡尔曼滤波器的技术。这些技术在实际跟踪探测器系统上积累了大量的经验，包括触发和离线。他们被称为提供高物理性能，是强大的，并在使用今天在LHC。我们报告这些算法移植到新的并行架构。我们之前的调查表明，使用优化的数据结构，卡尔曼滤波器的跟踪拟合可以在英特尔至强和至强融核中实现大幅加速。我们在这里报告我们的进展，对一个端到端的轨道重建算法充分利用矢量化和并行化技术在一个现实的实验环境。
Latest vertex and tracking detector developments for the future Electron-Ion Collider
本文介绍EIC ePIC合作组顶点与径迹探测器的参考设计、最新几何优化、MAPS/MPGD/AC-LGAD技术选型、模拟性能及研发进展。
Forward silicon tracking detector developments for the future Electron-Ion Collider
未来的电子-离子对撞机（EIC）将利用一系列高亮度高能电子+质子（$e+p$）和电子+原子核（$e+A$）碰撞来探索核子和原子核的内部结构以及物质的形成过程。EIC重味强子和喷注测量将在确定运动学约束不好区域的核子/核部分子分布函数和重夸克强子化过程中发挥重要作用。一个高粒度和低材料预算的前向硅跟踪器将使精确的前向重口味测量在EIC，这具有增强的灵敏度，以访问这些运动学的极端。正向硅跟踪器（FST）探测器正在设计中，并为EIC提供R $\&$ D。两种先进的硅技术，耗尽型单片有源像素传感器（DMAPS）和交流耦合低增益雪崩二极管（AC-LGAD），可以提供良好的空间和时间分辨率，已被认为是EIC硅跟踪探测器的候选人。介绍了FST概念设计和正在进行的DMAPS和LGAD探测器R $\&$ D的进展和结果。还将讨论集成EIC检测器的途径。
A Prototype Combination TPC Cherenkov Detector with GEM Readout for Tracking and Particle Identification and its Potential Use at an Electron Ion Collider
正在开发一种原型探测器，它结合了用于带电粒子跟踪的时间投影室和用于粒子识别的切伦科夫探测器的功能。TPC由一个10 × 10 × 10 cm 3漂移体积组成，其中电荷漂移到10 × 10 cm 2三重GEM检测器。在由2x 10 mm 2 V形焊盘组成的读出平面上测量电荷，V形焊盘在V形方向上提供每点约100微米的空间分辨率以及dE/dx信息。探测器的切伦科夫部分由第二个10 × 10 cm 2的三重GEM组成，顶层有一个光敏CsI光电阴极。该探测器测量由高于阈值的高速粒子在TPC的漂移气体中产生的切伦科夫光。CF 4或CF 4混合物将用作漂移气体，其对UV光高度透明，并且可以提供用于检测切伦科夫光子的优异效率。漂移气体也用作两种GEM探测器的工作气体。原型探测器已经建成，目前正在实验室中用源和宇宙射线进行测试，计划今后进行更多的测试，以便在测试束中研究探测器。
Characterization of a CMOS pixel sensor for charged particle tracking
一个原型的CMOS像素传感器命名为SUPIX-1已被制造和测试，以调查的可行性，像素化的希格斯工厂，即圆形电子-正电子对撞机（CEPC）的跟踪器。该传感器采用180 nm CMOS图像传感器（CIS）工艺，由9个不同的像素阵列组成，像素间距、二极管尺寸和几何形状各不相同，以研究放大像素的粒子探测性能。该试验是用Fe-55放射源进行的。观察到的两个软X射线峰用于校准传感器的电荷电压因子。评价了逐像素等效噪声电荷、电荷收集效率和信噪比。提出了一种信号像素聚类的重构方法，并研究了其聚类性能。测试结果表明，$21μ$ m $\times 84μ$ m的像素具有良好的噪声水平和电荷收集性能，满足像素传感器的一般要求。这一贡献表明，CMOS像素传感器与扩大间距，使用CIS技术，可用于跟踪即将到来的碰撞探测器类似的CEPC。
Potential of Thin Films for use in Charged Particle Tracking Detectors
薄膜技术广泛应用于日常电子产品，特别是液晶显示屏、太阳能电池和有机发光二极管。我们探索这种技术作为带电粒子辐射跟踪探测器的潜力，用于高能物理实验，如在大型强子对撞机或相对论重离子对撞机。通过现代制造技术，许多半导体材料可用于构造具有像素尺寸在几微米量级上的集成电子器件的薄的柔性检测器。我们回顾了有前途的候选人的材料特性，讨论了与这种技术相关的潜在好处和挑战，并回顾了以前证明的适用性作为中子探测器。
Silicon detector R$\&$D for the future Electron-Ion Collider
面向未来高亮度高能量EIC，研究团队研发高粒度低物质量硅顶点与径迹探测器，介绍ePIC合作组的探测器几何优化、仿真性能及相关研发细节。
The upgraded Pixel detector and the commissioning of the Inner Detector tracking of the ATLAS experiment for Run-2 at the Large Hadron Collider
大型强子对撞机（LHC）运行2将提供新的挑战，以跟踪和顶点重建更高的能量，更密集的射流和更高的速率。因此，ATLAS实验在HEP中构建了第一个4层像素检测器，安装了一个新的像素层，也称为可插入B层（IBL）。IBL是像素探测器的第四层，已于2014年5月安装在现有像素探测器和新的较小半径光束管之间的3.3厘米半径处。新的探测器是为应对高辐射和预期的占用而建造的，是3D传感器和CMOS 130 nm读出电子器件的首次大规模应用。此外，像素检测器还改进了新的服务区面板，以恢复在运行-1期间丢失的约3%的缺陷模块，以及新的光学读出系统，以更高的速度读出数据，同时在增加亮度的情况下运行时减少占用。作为探测器改进的补充，在LHC关闭的两年期间，对内部探测器轨道和顶点重建进行了许多改进。其中包括开发新技术以提高喷气机密集核心的性能，优化预期条件，以及软件活动，该活动导致处理每个记录事件所需的CPU时间减少三倍。
Overview of the SiLC R&D Activities
SiLC（Silicon tracking for Linear Collider）是一个基于通用研发的项目，旨在为线性对撞机实验开发下一代大型硅跟踪系统;它服务于所有三个ILC探测器概念。有一个强大的参与ILD，一个自然的合作与SiD和最近的第四个概念的兴趣，使用硅跟踪技术以及。下面是关于传感器、前端电子、机械和集成问题、测试台架和测试梁结果的最新结果的非常简要的总结，以及从那里开始的方向。
Silicon Pixel R&D for the CLIC Tracking Detector
物理目的是在拟议中的高能量$e^+e^-$对撞机CLIC构成具有挑战性的要求，对探测器系统的性能。顶点和跟踪探测器需要精确的命中时间标记，出色的空间分辨率和低质量。为了满足这些要求，全硅顶点和跟踪探测器系统的预见，一个广泛的研究与开发计划，各种新的硅探测器技术正在进行中。对于超低质量顶点探测器，探索了具有创新传感器概念和互连技术的不同混合技术。对于大规模跟踪探测器，研究开发的重点是单片HV-MAPS和HR-CMOS技术。本文概述了目前正在进行的活动，重点是单片技术的CLIC跟踪探测器。最近的结果从实验室和测试束测量活动的ATLASpix_简单和CLICTD传感器原型。
Pixelated 3D sensors for tracking in radiation harsh environments
欧洲核子研究中心大型强子对撞机的高亮度升级将能够达到5E 34/cm 2 s的峰值瞬时光度。CMS和ATLAS实验的最里面的探测器将不得不应对前所未有的辐射硬度要求。在运行期结束时，辐射水平预计将达到2.6E16 neq/cm 2以上。基于3D像素技术的传感器，具有固有的辐射耐受性，是几个HL-LHC实验的顶点探测器最内层的基线选项。本文概述了像素化3D传感器技术的正在进行的表征，它们的性能及其在辐射恶劣环境下跟踪的当前发展状况。
A Study of Muon Collider Background Rejection Criteria in Silicon Vertex and Tracker Detectors
本文介绍了硅顶点探测器和跟踪探测器对μ子对撞机束流背景的碰撞响应和减少碰撞技术的研究结果。使用MARS 15程序模拟了由750 GeV/c m+和m-束的衰变引起的背景，该程序包括探测器附近的束线元件的基础设施和屏蔽探测器免受该背景影响的10度喷嘴。ILCRoot框架和Geant 4程序用于模拟硅顶点和跟踪器探测器对屏蔽喷嘴后剩余的μ子衰变背景的命中响应。背景命中减少技术包括双层几何结构中的定时、能量沉积和命中位置相关。
A fast method for particle tracking and triggering using small-radius silicon detectors
我们提出了一种算法，部署在一个高度并行化的图形计算架构，在大型强子对撞机和未来的对撞机的高能碰撞带电粒子轨迹进行快速重建。我们使用软件仿真表明，该算法可以达到超过99.95%的重建效率与良好的精度。该算法可以使用现场可编程门阵列技术在硅基集成电路上实现。我们的方法可以快速触发大质量带电粒子，这些粒子在跟踪体积中不可见地衰减，就像在一些与颗粒暗物质相关的新物理场景中一样。如果产生的暗物质或其他新的中性粒子介导的亚稳态带电粒子，是不与其他可吸收的能量沉积在探测器，我们的方法将是有用的触发带电介质使用小半径硅探测器。
Overview of CMOS sensors for future tracking detectors
耗尽型CMOS传感器是未来高亮度对撞机跟踪探测器的主要候选技术之一。其将传感二极管集成到承载前端电子器件的CMOS晶片中的能力允许降低噪声和更高的信号灵敏度。它们适合于高辐射环境，因为可以施加高耗尽电压，并且可以获得相对高电阻率的衬底。CMOS商业制造工艺的使用导致其成本降低，并允许更快地构建大面积探测器。这些设备的最先进的国家的一般观点将在这方面的贡献，以及对这些设备的CERN RD50合作的框架内进行的主要发展的摘要。
R&D on GEM Detectors for Forward Tracking at a Future Electron-Ion Collider
我们报告了在未来的电子离子对撞机（EIC）实验中用于前向跟踪器（FT）的大型三重GEM探测器的研发状况，这将提高我们对QCD的理解。我们设计了一个专门针对EIC-FT的探测器原型，它具有30.1度开度角的梯形形状。我们正在研究不同的探测器组装技术和信号读出技术，但设计了一个共同的GEM箔，以尽量减少NRE成本的箔生产。组装技术包括纯机械方法，包括如CMS开创的但具有某些修改的箔拉伸，或者将箔胶合到然后机械组装的框架，或者将箔胶合到然后胶合在一起的框架。前两种组装技术允许重新打开腔室，使得如果GEM箔损坏，则可以更换GEM箔。对于读出技术，我们正在追求具有成本效益的一维读出，具有宽锯齿形条带，保持合理的空间分辨率，以及二维读出-一个具有立体角（u-v）条带，另一个具有r-phi条带。此外，我们的目标是在一个整体的低质量检测器的设计，以促进良好的能量分辨率的电子散射在低动量。我们提供GEM箔和其他探测器部件的设计，我们计划从美国公司完全收购。
Using precision timing to improve particle tracking
硅跟踪探测器提供出色的空间分辨率，因此即使在紧凑的探测器中，也可以为高能带电粒子提供出色的动量分辨率。然而，在较低的动量，在硅中的多重散射降低的动量分辨率。我们提出了一种替代方法来测量动量和减轻这种退化，使用硅探测器，也将定时测量。通过使用两个硅层之间的定时信息，可以求解曲率半径，从而求解粒子动量，而与硅内的多次散射无关。我们考虑三个例子：一个电子离子对撞机的全硅中央跟踪器，一个简化版的CMS探测器，以及一个电子离子对撞机的前向探测器。对于1.5 T磁场中直径为75 cm的跟踪器，定时可以改善动量低于500 MeV/c的粒子的动量确定。在3.8 T CMS磁场和1.2 m半径的跟踪器中，定时可以改善跟踪高达1.3 GeV/c的动量。分辨率在中速时最佳。我们还讨论了一个更简单的系统，包括一个单一的定时检测器外的全硅跟踪器。
Fiber technology applications for a future e+e- linear collider detector
光纤技术的优点和可能性的粒子在500 GeV的电子+电子反应的检测被认为是。建议建立一个也可用于中间跟踪的快速触发器。在电磁量能器前面的光纤预散射器将允许以优于0.1 mm的空间精度识别电子和光子。
Three-Dimensional Triplet Tracking for LHC and Future High Rate Experiments
命中组合问题是高速率实验中航迹重构和触发的主要难题。在强子对撞机的命中占主导地位的部分是由于低动量轨道的多次散射（MS）的影响占主导地位的命中分辨率。MS也是低能量精度实验中命中混淆和跟踪不确定性的主要来源。在MS占主导地位的所有这样的环境中，可以通过使用由像素检测器提供的三维（3D）命中三元组来大大简化轨迹重建和拟合。这种简化是可能的，因为如果提供高精度空间信息，则轨道不确定性仅由MS确定。在螺线管磁场中跟踪探测器时，命中三元组的拟合特别简单。过约束3D三元组方法提供了一套完整的跟踪参数，并且对假命中组合具有鲁棒性。三元组方法非常适合像素检测器，其中命中可以被视为3D空间点。随着相对便宜和工业上可用的CMOS传感器的出现，高粒度全尺寸像素跟踪探测器的构建似乎也有可能用于LHC或未来高能（强子）对撞机的实验。在本文中，跟踪性能研究的全面像素检测器，包括其优化的三维三重跟踪，提出。不同类型的跟踪器的几何形状和不同的重建方法所获得的结果进行了比较。潜在的减少跟踪层的数量和-随着-使用这种新的跟踪概念的材料预算进行了讨论。使用三维三重跟踪触发和快速在线重建的可能性突出。
Alignment of the ALICE Inner Tracking System with cosmic-ray tracks
大型离子对撞机实验（英语：Large Ion Collider Experiment，缩写ALICE）是大型强子对撞机（英语：Large Hadron Collider，缩写LHC）的一个实验，致力于研究在LHC能量下的核-核碰撞中产生的强相互作用物质。ALICE ITS，内部跟踪系统，由六层圆柱形硅探测器组成，采用三种不同的技术;在向外的方向上：两层像素探测器，两层漂移和条带探测器。在ITS的2198个传感器模块的空间对准中要确定的参数的数量约为13，000。目标对准精度在某些情况下远低于10微米（像素）。对准信息的来源包括巡天测量、来自宇宙射线和来自质子-质子碰撞的重建轨道。基于主轨迹的对齐方法使用Millepede全局方法。一个迭代的局部方法的开发和使用。我们提出的结果，为ITS的对齐使用约10^5带电轨道从宇宙射线已收集在2008年夏天，与ALICE螺线管磁铁关闭。
Performance of the CMS tracking detectors from the 2009 LHC run
2009年的运行提供了大型强子对撞机（LHC）在质心能量为900 GeV和2.36 TeV的第一次质子-质子碰撞。紧凑型μ子螺线管（CMS）实验记录了这些碰撞的最小偏置事件的大样本。我们目前的结果，从所有硅跟踪探测器从这次运行。跟踪器和跟踪重建算法的性能被认为是包括信号噪声，效率和比较，以模拟跟踪参数和谐振重建性能。
Design and R&D of very forward calorimeters for detectors at future e+e- collider
未来e+e-对撞机的探测器需要在非常前端的区域使用特殊的量热计来快速估计和精确测量光度，以提高气密性并屏蔽中心跟踪探测器的后向散射粒子。介绍了用蒙特卡罗模拟对ILC对撞机进行优化设计的方法。传感器原型已经生产，专用FE ASIC已经开发和测试。传感器首次连接到前端和ADC ASIC，并在电子束中进行测试。性能的结果进行了讨论。
Track reconstruction as a service for collider physics
本文提出将粒子径迹重建作为推理服务运行，通过测试 Patatrack 和 Exa.TrkX 两种算法，证明该方法可提升 GPU 利用率并支持多 CPU 核心并发请求，从而应对高亮度 LHC 时代的计算挑战。
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。
Maximum performance of strange-jet tagging at hadron colliders
最大可实现的性能的奇异喷注标记在强子对撞机和损失的性能在不同的检测器设计估计的基础上模拟的真理喷注从奇异夸克和下夸克强子化。这两种喷流类型都是使用长短期记忆单元的递归神经网络进行分类的，首先使用所有可用的真值粒子，然后应用选择来研究理想跟踪探测器、切伦科夫探测器和量热计的影响。此外，考虑了从带电径迹人工重建奇异强子衰变如$K_S\rightarrow π^+ π^-$。
The ATLAS Inner Detector operation, data quality and tracking performance
ATLAS内部探测器负责欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）ATLAS实验中的粒子跟踪，包括硅和气体探测器。硅基和气体基探测器的组合提供了高精度的带电粒子的碰撞参量和动量测量，具有高效率和小的假率。自2009年首次实现7 TeV的质子-质子碰撞以来，ID已被用于充分利用LHC的物理潜力。轨迹和顶点重建的性能，以及内部检测器的操作方面和数据质量在许多个月的数据采集。
Alignment of the ATLAS Inner Detector Tracking System
ATLAS探测器建在大型强子对撞机的一个相互作用点上，目前正在运行，并一直在收集来自宇宙射线的数据。本文介绍了ATLAS内部探测器跟踪器的轨道为基础的对齐，这是使用2008年收集的宇宙射线。对准算法的描述和性能的对准证明，通过显示所得到的命中残差和比较轨道的上，下段的轨道参数。讨论了对准对物理测量的影响。
SiD Letter of Intent
描述SiD（硅探测器）的意向书，供国际直线对撞机IDAG小组审议。这种探测器的概念是建立在使用硅探测器的顶点，跟踪和电磁量热法。该探测器作为500 GeV电子-正电子直线对撞机的通用探测器进行了成本优化。
The SiD Detector for the International Linear Collider
SiD探测器是未来国际直线对撞机的两种经过验证的探测器设计之一。SiD具有紧凑，成本受限的设计，用于精确的希格斯耦合测定和其他测量，以及对各种可能的新现象的灵敏度。一个强大的硅顶点和跟踪系统，结合5特斯拉中央螺线管场，提供了出色的动量分辨率。高粒度量热计系统针对粒子流应用进行了优化，可在广泛的能量范围内实现非常好的射流能量分辨率。将给出由物理要求驱动的SiD子系统的拟议实施的详细信息。共享的相互作用点，推拉机制，将被描述，连同估计的时间轴建设。
Silicon vertex and tracking detector R&D for CLIC
物理目的是在拟议中的未来高能量线性$e^+e^-$对撞机CLIC构成的探测器系统的性能具有挑战性的要求。特别是，顶点和跟踪探测器必须将几微米的空间分辨率和低材料预算与几纳秒的时间戳精度相结合。对于顶点检测器，细间距传感器，专用65纳米读出ASIC，细间距键合技术，使用焊料凸点或各向异性导电膜，以及单片器件的基础上硅绝缘体技术进行了探索。全单片CMOS传感器与大型和小型收集电极正在调查的大表面CLIC跟踪器。本文概述了CLIC顶点和跟踪探测器的研发，重点关注测试束活动和基于模拟的传感器优化研究的最新结果。
Silicon Detectors for the Large Prototype TPC test setup at DESY
线性对撞机TPC合作建造了一个大型原型TPC（LPTPC），现在安装在DESY的Eudet设施中。SiLC合作（线性对撞机的硅）将在LPTPC的场笼外安装位置敏感的硅条传感器，以提供精确的跟踪信息。数据采集系统（DAQ）是一个适应CMS读出系统。硅模块经过测试并准备安装，机械模块支持和DAQ系统正在准备中。
Evaluating the Impact of Detector Design on Jet Flavor Tagging for Future Colliders
本研究评估了未来正负电子对撞机三种探测器设计对喷注味标记算法性能的影响，利用图神经网络分析了SiD探测器系统变化及质心能量的依赖性。
Progress in particle tracking and vertexing detectors
这是一份文件的一部分，该文件致力于在国际直线对撞机的背景下发展像素探测器。从MIMOSA的早期开发到建议的DotPix，我回顾了一些主要的进展。需要非常精确的顶点重建是研究和开发新的像素检测器的原因，首先来自CMOS传感器，并在进一步的步骤中使用新的半导体结构。辐射效应的问题进行了调查，这是与降尺度的好处强调的噪音水平的情况下。具体的半导体处理和表征技术也进行了描述，与一个新的像素结构的角度。
Pixel detector R&D for the Compact Linear Collider
物理目的是在拟议的未来CLIC高能量线性$e^+ e^-$对撞机构成的探测器系统的性能具有挑战性的要求。特别是顶点和跟踪检测器必须结合精确的测量与鲁棒性对预期的高比率的光束诱导的背景。必须实现几微米的空间分辨率和每个顶点检测器层的辐射长度的0.2%的材料预算以及几纳秒的时间戳精度。这些要求是解决与创新技术在一个雄心勃勃的探测器研发计划，包括硬件开发以及详细的设备和蒙特卡罗模拟的基础上TCAD，Geant 4和Allpix-Squared。各种细间距混合硅像素探测器技术正在研究中的CLIC顶点探测器。具有\SI{25}{\micro\meter}像素间距的CLICpix和CLICpix 2读出ASIC已在\SI{65}{\nano\meter}商业CMOS工艺中生产，并凸点键合到平面有源边缘传感器以及电容器耦合到高压（HV）CMOS传感器。预计大表面（$\approx$ \SI{140}{\meter\squared}）CLIC跟踪器将采用单片硅跟踪探测器。全单片原型目前正在开发中的高电阻率（HR）CMOS，HV-CMOS和绝缘体上硅（SOI）技术。所有最新原型的实验室和电子束测试都得益于CaRIBou通用读出系统的开发。本次演讲介绍了CLIC像素探测器研发计划的概述，重点是最近的测试光束和模拟结果。
Performance of the ALICE Inner Tracking System 2
本文介绍了基于MAPS技术、拥有10平方米灵敏面积和125亿像素的ALICE ITS2探测器在LHC Run 3期间的性能表现、校准方法及运行经验。
Alignment of the ATLAS Inner Detector Tracking System
欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的ATLAS探测器在其核心（内部探测器，ID）配备了一个跟踪系统，由硅和气体吸管探测器组成。ID的物理性能要求精确对准;这是一项涉及复杂算法和强大计算能力的挑战。对准算法已在以下方面得到验证：组合测试束数据、宇宙射线运行和模拟物理事件。每天在模拟ATLAS数据采集操作的练习中测试对齐链。最终安装到ATLAS探测器后的ID调试产生了数千条重建的宇宙射线轨道，这些轨道已用于LHC启动前的ID初始对准。采用频率扫描干涉测量法的硬件系统将用于监测结构变形。鉴于这里概述的计划，ATLAS内部探测器为LHC碰撞做了坚实的准备。
Calibration of the CMS Pixel Detector at the Large Hadron Collider
紧凑型μ子螺线管（CMS）探测器是欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）重建高能粒子相互作用产物的两个通用探测器之一。硅像素探测器是CMS跟踪系统的最内部组件。它以高分辨率在三个点上确定来自相互作用区域的带电粒子的轨迹，从而能够在跟踪器中进行精确的动量和碰撞参量测量。像素探测器暴露于LHC中粒子碰撞产生的强烈电离辐射。这种辐射可能导致传感器的暂时或永久故障，并可能降低检测器的效率。我们已经制定了程序来纠正这些影响。在本文中，我们提出的故障类型和离线校准程序。我们还将在2012年展示探测器的效率和分辨率。
Upgrade of the ALICE Inner Tracking System
建立了大型离子对撞机实验（ALICE），用于研究LHC中重离子碰撞产生的强相互作用物质的性质。随着其内部跟踪系统（ITS）的升级，ALICE实验将把数据采集率提高近两个数量级。与此同时，次级顶点重建的精度将比目前至少提高3倍。在这次演讲中，我们简要地展示了一些选定的物理结果，激励ITS的升级，描述了新探测器的设计目标和布局，并强调了一些重要的测量，将实现升级完成后。
Implementation of ACTS for STCF track reconstruction
为满足STCF物理研究对带电粒子径迹重建的高性能需求，首次将通用径迹软件ACTS应用于漂移室，结合内部径迹探测器与漂移室信息实现径迹重建，介绍了实现细节与性能。
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