Pixel Detectors for Charged Particles
像素探测器，作为当前最内层顶点探测的技术选择，已经达到了一个阶段，在这个阶段，大型探测器已经建立了LHC实验和一个新的时代的发展，无论是混合和单片或半单片像素探测器正在全面展开。这在很大程度上是由超级大型强子对撞机升级方案的要求和计划首次使用单片像素探测器的其他对撞机实验所驱动的。本文综述了当前粒子跟踪和顶点检测的像素探测器的发展，包括超级LHC的混合像素探测器及其在辐射和速率方面的挑战，以及单片的所谓有源像素探测器，包括RHIC和superBelle的MAPS和DEPFET像素。
2008-11-27 physics.ins-det
Effect of large-angle incidence on particle identification performance for light-charged ($Z \le 2$) particles by pulse shape analysis with a pad-type nTD silicon detector
本研究通过束流测试发现，大角度入射导致pad型nTD硅探测器最大电流下降，影响轻带电粒子鉴别性能，且该下降与粒子穿透深度相关。
2023-08-31 physics.ins-det
Detectors for particle identification
本文综述了粒子识别方法的最新进展。在各种实验环境中的粒子识别的动机和要求的调查其次是主要的重点，这是切伦科夫计数器的最新发展，从现有设备的升级到一个新的聚焦辐射器的概念和新的光子探测器。包括一个精确的测量切伦科夫光子的到达时间，以增加运动学区域的粒子识别可以进行的影响进行了讨论。最近开发的非常快的单光子探测器专用的飞行时间计数器的进展也进行了评估。
2007-03-28 physics.ins-det
Development of gaseous particle detectors based on semiconductive plate electrodes
一种新的粒子探测器，具有亚纳秒级的时间分辨率，能够在高速率环境（速率能力的数量级为$MHz/ cm^2$）下工作。电阻率为$ρ$至$10^8 Ω\cdot cm$的半导体电极已用于提高RPC [1] [2]的倍率性能。本文介绍了三种不同探测器结构的效率和时间分辨率。
2018-07-05 physics.ins-det
Characterization of a Single Crystal Diamond Pixel Detector in a High Energy Particle Beam
金刚石已被开发为通过电离检测带电粒子的材料。它的辐射硬度使其成为在恶劣辐射环境中工作的探测器的有吸引力的材料，例如接近粒子束，如用于束监测和像素顶点探测器的情况。迄今为止，多晶化学气相沉积（CVD）金刚石已被研究用于条形和像素探测器。我们报告的第一次表征的单晶金刚石像素探测器在100 GeV的粒子束在欧洲核子研究中心。探测器由不规则形状的单晶传感器制成，厚度为395 mm，通过凸点焊接与前端读出IC配对，如像素尺寸为50 x 400 mm 2的ATLAS像素探测器中所用。金刚石传感器显示出出色的电荷收集特性：在整个检测器体积上完全收集，干净且窄的信号电荷分布，S/N值>100，命中检测效率为（99.9 +- 0.1）%。在垂直入射下在较短像素方向上的粒子的测量空间分辨率为（8.9 ± 0.1）μ m。
2008-11-24 physics.ins-det
Properties of potential eco-friendly gas replacements for particle detectors in high-energy physics
用于检测颗粒的现代气体检测器需要基于F的气体以获得最佳性能。最近的法规要求限制或禁止使用对环境不友好的含氟气体。本文综述了潜在的生态友好气体候选替代品的性质。
2015-05-04 physics.ins-det
The very forward CASTOR calorimeter of the CMS experiment
本文综述了CMS实验中的前向CASTOR量热计的物理动机、探测器设计、触发、校准、校准、模拟和总体性能。CASTOR Cherenkov取样量热计的位置非常接近LHC束线，距离束管约1 cm，距离CMS相互作用点14.4 m，覆盖了$-$ 6.6 $\lt$ $η$ $\lt$ $-$ 5.2的赝快度范围。它被设计成能承受高环境辐射和强磁场。使用收集的数据，在大型强子对撞机的质子和核碰撞中的前向能量密度，射流和过程的测量性能的检测器，其特征在于由快度间隙，审查。
2021-02-10 hep-ex physics.ins-det
Dynamic Alignment Method at the LHC
评述了CDF合作组提出的前向质子探测器的动态对准方法。在LHC的方法的适用性进行了讨论。
2010-11-19 hep-ex physics.ins-det
Determination of the event collision time with the ALICE detector at the LHC
粒子识别是大型强子对撞机ALICE探测器的一个重要特征。特别地，对于通过飞行时间技术的粒子识别，事件碰撞时间的精确确定代表测量质量的重要成分。在本文中，不同的方法用于这样的测量在ALICE的T0和TOF探测器的装置进行了审查。本文介绍了在LHC第一次数据采集期间（运行1），对不同碰撞系统（pp，p-Pb和Pb-Pb）所用方法的效果、分辨率和粒子识别分离能力的提高。
2017-04-02 nucl-ex physics.ins-det
The ECFA Roadmap Process for Particle Identification and Photon Detector R&D
本文总结了2022年2月发布的欧洲粒子物理探测器研发路线图中，粒子鉴别与光子探测器相关的流程成果。
2023-10-08 hep-ex physics.ins-det
Can magnetic field be used to reduce cosmic charged particles background to low energy particle detectors?
探讨了在地基低能粒子探测器中利用磁场降低宇宙线带电粒子本底的可能性。作为磁场强度和它的深度的函数的宇宙射线的减少的程度被量化。
2020-06-13 hep-ex physics.ins-det
The CosmicWatch Desktop Muon Detector: a self-contained, pocket sized particle detector
CosmicWatch桌面μ子探测器是一个独立的手持式宇宙射线μ子探测器，对天文/粒子物理学研究应用和推广很有价值。每个探测器的材料成本低于100美元，初学者大约需要四个小时来构建他们的第一个探测器。探测器通过USB连接供电，数据可以直接记录到计算机或microSD卡。提供基于Arduino和Python的软件来操作探测器和在线应用程序来实时绘制数据。在本文中，我们描述了各种设计功能，评估的性能，并通过提供几个示例测量来说明检测器的功能。
2018-03-10 physics.ed-ph physics.ins-det
Glass-based charged particle detector performance for Horizon-T EAS detector system
为了提高超高能宇宙射线探测的分辨率，需要研制一种响应速度快、探测范围宽的新型玻璃基探测器。这种探测器已为天山高海拔科学站的Horizon-T探测器系统设计和建造。主要特点，如设计，探测器脉冲的持续时间和单粒子响应的校准进行了讨论。
2017-05-04 hep-ex physics.ins-det
Printing out Particle Detectors with 3D-Printers, a Potentially Transformational Advance for HEP Instrumentation
该白皮书建议对HEP仪器社区提出“巨大挑战”，即积极发展增材制造（也称为3D打印），与工业界合作生产粒子探测器。这一概念是由美国HEP社区进行的2013年APS-DPF Snowmass夏季研究期间仪器前沿小组讨论的结果。当前工业3D打印能力在打印分辨率、速度和物体尺寸方面的一到两个数量级的改进，以及开发打印复合材料的能力，可以直接从数字模型生产任何所需的3D检测器结构。简要回顾了当前的工业3D打印能力，并将其与打印粒子物理检测器所需的能力进行了对比，其中微图案气体检测器用作第一个例子。如果HEP与工业界合作应对这一挑战，预计将对工业技术产生重大影响。
2013-09-05 hep-ex physics.ins-det
Development of the MICROMEGAS Detector for Measuring the Energy Spectrum of Alpha Particles by using a 241-Am Source
我们研制了用于探测241-Am标准源发射的α粒子的MICROMEGAS（MICRO MEsh GASeous）探测器。施加到检测器电离区的电压经过优化，可在室温和大气压下稳定运行。通过改变来自241 Am源的α粒子的飞行路径，可以改变来自241 Am源的α粒子的能量。通过GEANT 4模拟计算，将实验测量的不同能量α粒子脉冲峰值位置的通道数与α粒子在探测器电离区的沉积能量相关联，从而完成了MICROMEGAS探测器对α粒子的能量标定。对于能量校准，调整电离区的厚度，使得α粒子可以完全停止在电离区中，并且它们的动能完全沉积在该区域中。我们的MICROMEGAS探测器对α粒子的探测效率在目前的条件下为~ 97.3%。
2016-05-03 nucl-ex physics.ins-det
New method of particle identification with tracker detectors
跟踪器检测器可用于基于在利用卡尔曼滤波器进行跟踪拟合期间获得的带电粒子的全局chi值来识别带电粒子。这种方法建立在探测器材料和局部位置分辨率的知识基础上，使用已知的多次散射和能量损失的物理学。该方法独立于传统的利用沉积能量的识别方法。目前的LHC实验的性能进行了演示。
2009-11-13 hep-ex physics.ins-det
CHANTI: a Fast and Efficient Charged Particle Veto Detector for the NA62 Experiment at CERN
本文介绍了一种用硅光电倍增器（SiPM）读出闪烁计数器的带电粒子探测器的设计、结构和测试。该探测器在真空中工作，在CERN的NA 62实验中用作否决计数器，单通道时间分辨率为1.14 ns，空间分辨率为~2.5 mm，穿透带电粒子的效率非常接近1。
2017-01-03 hep-ex physics.ins-det
Novel indium phosphide charged particle detector characterization with a 120 GeV proton beam
本文制备了具有MIM结构的磷化铟粒子探测器，在120 GeV质子束下表现出数百皮秒的快速响应，归因于高电子迁移率，有望用于构建高性能新型探测器。
2024-04-18 hep-ex physics.ins-det
Particle Identification with the TOP and ARICH detectors at Belle II
Belle II实验的粒子识别将由两个环形成像切伦科夫设备提供，中心区域的传播时间计数器和前端盖区域的气凝胶辐射器的近距离聚焦RICH。这两个探测器的主要特点，性能研究，和建设进展。
2017-06-25 hep-ex physics.ins-det
A Hands-on Experience with a Novel Scintillation Detector for Particle Physics
针对粒子物理教学中学生缺乏实践经验的问题，本文提出利用3D打印、光电传感器和读出电子设备构建小型粒子物理探测器，为教育演示提供了一种易于实现的动手实践方案。
2024-09-21 physics.ed-ph physics.ins-det
On the quantum mechanical description of the interaction between particle and detector
物理量的量子测量通常被描述为理想测量。然而，只有少数测量满足理想测量的条件。本工作的目的是描述真正的位置测量与探测器，能够检测到单个粒子。为此，已经开发了一个探测器模型，可以描述非相对论粒子和探测器之间的相互作用的时间依赖性。在位置测量开始时，探测器表现为由大量量子力学系统组成的目标。入射物体与单个原子、电子或原子核相互作用，而不是与整个探测器相互作用。这个反应是一个量子力学过程。在测量结束时，可以将检测器视为经典装置。探测器既不是量子力学系统，也不是经典仪器。检测器模型解释了为什么每个单独的测量都能获得定义明确的结果。它进一步解释说，一般来说，不可能预测下一次测量的结果。主要优点是它描述了真实的而不仅仅是理想的测量。
2019-01-16 physics.ins-det quant-ph
Nonlinear pile-up separation with LSTM neural networks for cryogenic particle detectors
Institute of High Energy Physics（高能物理研究所）；Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院）
在使用低温粒子探测器的高本底或校准测量中，由于反冲事件的堆积而损失了相当大的一部分曝光。我们提出了一种使用LSTM神经网络分离堆积事件的方法，并在示例性数据集上评估其性能。尽管探测器的响应函数是非线性的，但我们可以相当好地重建严重失真的能谱的真实情况。
2021-12-13 cs.LG physics.ins-det
Surface-barrier detector with smoothly tunable thickness of depleted layer for study of ionization loss and dechanneling length of negatively charged particles channeling in a crystal
提出利用耗尽层厚度平滑可调的半导体表面势垒探测器，测量相对论性带负电粒子在晶体中沟道运动的电离损失，以研究其退沟道长度及动力学特性，助力正电子产生与晶体波荡器开发。
2022-11-30 hep-ex physics.ins-det
Low Momentum Particle Detector for the NA61 Experiment at CERN
CERN SPS的NA 61实验是一个大接受度强子谱仪，旨在研究强子-强子、强子-核和核-核相互作用。本文讨论了低动量粒子探测器（LMPD）的结构和性能，LMPD是一个小型时间投影室单元，已于2012年添加到NA 61装置中。LMPD大大扩展了探测器的接受向后区域，周围的强子-核相互作用的目标。LMPD的特点是同时进行距离和电离测量，可以在0.1-0.25 GeV/c的质子动量范围内进行粒子识别和动量测量。直接证明了在此范围内Z=1粒子识别的可能性。
2014-06-11 hep-ex physics.ins-det
Optimization of singly-charged particles identification with the AMS02 RICH detector by a machine learning method
针对AMS-02 RICH探测器单电荷粒子速度重建困难，本文提出MLP-BFGS深度学习模型，有效识别信号与背景，显著提升粒子质量鉴别能力。
2025-04-25 astro-ph.IM physics.ins-det
A Review of Particle Detectors for Space-Borne Self-Adaptive Fault-Tolerant Systems
在空间环境中工作的集成电路，由于辐射强度的变化，其软错误率（SER）会发生几个数量级的变化。为了在不影响系统性能的情况下确保辐射硬度，有必要实施可以在临界辐射暴露下激活的动态硬化机制。这种操作场景需要实时检测负责软错误的高能粒子。虽然已经报道了许多粒子探测解决方案，但很少有工作涉及适合于空间任务的自适应容错微处理器系统的片上粒子探测器。本文综述了粒子探测器的发展现状，重点介绍了两种自适应系统的解决方案：基于嵌入式SRAM的粒子探测器和基于脉冲展宽逆变器的粒子探测器。
2021-04-02 cs.SY eess.SY physics.ins-det
Liquid noble gas detectors for low energy particle physics
本文综述了能阈在keV范围内的液态惰性气体辐射探测器的现状，这些探测器在直接寻找暗物质、相干中微子散射测量和其他低能粒子物理实验中具有重要意义。重点是这些探测器的操作原理和最重要的仪器方面，主要是那些在双相模式下操作。最近的技术进步和光子探测和电荷读出的相关发展的背景下，它们的适用性，这些实验进行了讨论。
2013-04-29 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Calibration of the momentum scale of a particle physics detector using the Armenteros-Podolanski plot
本文描述了一种粒子物理探测器动量标度的标定方法。该方法依赖于中性粒子的两体衰变中最终状态粒子的质量的确定，然后可以用于获得动量尺度的修正。一个修改后的版本的Armenteros-Podolanski图和$K_S^0 \to π^+ π^-$衰减被用作该方法的原理证明。
2021-01-26 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Development of an alpha-particle imaging detector based on a low radioactivity micro-time-projection chamber
在寻找暗物质或无中微子双β衰变等稀有事件的实验中，一个重要的问题是减少探测器材料和实验环境的放射性。选择具有低放射性杂质的材料，例如铀和钍链的同位素，需要精确测量表面和本体放射性。针对第一种情况，研制了基于气体微时间投影室的α粒子探测器。在检测器中安装了具有降低的α发射背景的低α μ-PIC。该探测器具有位置灵敏度的优点，可同时对样品的α粒子污染进行成像和测量背景。通过使用α粒子源测量探测器性能。还演示了样品的测量，并讨论了灵敏度。
2019-10-30 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Simulation of Solar Wind Charged Particle Energy Deposited and Particle Identification by $Δ$E-E Discrimination in the SNAPPY Cubesat Detector
本研究探讨了在SNAPPY立方星探测器中，将veto阵列用作phoswich粒子识别系统的$Δ$E能量采样，以提高太阳风粒子的识别和能量测量能力。
2024-11-15 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.ins-det
