Alignment of the CMS Muon System with Cosmic-Ray and Beam-Halo Muons
CMS的μ子系统已经使用2008年收集的宇宙射线μ子和2008年LHC循环束测试的束晕μ子进行了校准。在对准之后，对于相同筒室中的超层的相对位置，最灵敏的坐标的分辨率为80微米，并且对于相同环结构中的端盖室的相对位置，最灵敏的坐标的分辨率为270微米。中心桶腔相对于跟踪器的位置的分辨率在两个极端估计值之间，200和700微米，由两项补充研究提供。通过微小的修改，可以使用来自LHC碰撞的μ子来应用对齐程序，从而导致额外的显着改进。
2010-02-08 physics.ins-det
System Test of the ATLAS Muon Spectrometer in the H8 Beam at the CERN SPS
在过去的四年中，在CERN SPS的H8束线上对ATLAS μ子谱仪进行了广泛的系统测试。该光谱仪将使用加压的连续漂移管（MDT）室和阴极剥离室（CSC）进行精确跟踪，电阻板室（RPC）用于在筒中触发，薄间隙室（TGCs）用于在端盖区域触发。测试装置模拟了枪管的一个投影塔（六个MDT腔室和六个RPC）和一个端盖八分仪（六个MDT腔室，一个CSC和三个TGCs）。机筒和端盖支架还配备了光学对准系统，旨在将每个塔中的精密腔室相对定位到30-40微米。除了探测器的性能和校准方案，ATLAS μ子谱仪的许多其他系统方面已经过测试和验证，如机械探测器集成和安装，探测器控制系统，数据采集，高电平触发软件和离线事件重建。测量的μ子能量范围从20到300 GeV允许测量触发和跟踪性能的设置，在配置非常类似的最终光谱仪。采用一种束团间距为25 ns的特殊聚束μ子束，模拟LHC的聚束结构，研究了触发室的时间分辨率和聚束识别性能。ATLAS第一级触发链首次使用μ子触发信号运行。
2005-09-26 physics.ins-det
Construction and Test of New Precision Drift-Tube Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
ATLAS μ子探测器升级的目的是提高μ子触发和精确跟踪的接受度，并随着LHC亮度的增加提高探测器高背景区域中μ子室的速率能力。小直径μ子漂移管（sMDT）室已开发用于这些目的。由于漂移管直径为MDT腔室的一半且操作参数不变，sMDT腔室具有MDT的优点，但具有更高的速率能力，并且可以安装在MDT腔室不适合的检测器区域中。腔室组装方法已针对大规模生产进行了优化，从而最大限度地减少了施工时间和人员。传感线定位精度为5？已经在包括几百个漂移管的大尺寸腔室的系列生产中实现了微米。2016/17年冬季LHC关闭时安装的新sMDT腔室的建造以及与新RPC触发腔室结合以更换筒式μ子谱仪内层的sMDT腔室的设计正在进行中。
2016-03-29 hep-ex physics.ins-det
A portable muon telescope based on small and gas-tight Resistive Plate Chambers
我们报告了基于小有效面积玻璃电阻板室（$16\times 16~{\rm cm}^2$）的小型μ子望远镜开发的第一步。该项目的长期目标是专注于muography的应用，其中望远镜可能必须在地下和/或小房间内操作，以及在具有挑战性的后勤情况下。因此，我们设计的驱动原则是尺寸紧凑、重量轻、气密性和坚固性。第一批数据采集经验令人鼓舞，我们详细阐述了所吸取的教训和今后的发展方向。
2018-12-18 physics.ins-det
Performance of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers at High Background Rates and in Magnetic Fields
ATLAS μ子光谱仪使用漂移管室进行精确跟踪。本文利用欧洲核子研究中心γ辐照装置中的试验束流数据，研究了这些电离室在磁场和高辐射通量条件下的性能。的测量结果进行了比较，加菲尔德漂移室模拟程序提供的详细预测。
2016-04-06 hep-ex physics.ins-det
Drift velocity and pressure monitoring of the CMS muon drift chambers
CMS μ子室漂移管中的漂移速度是μ子径迹重建和触发的关键参数。需要对其进行精确监测，以检测其与标称值的任何偏差。绝对压强的变化、气体混合物的变化或腔室气体被空气污染都会影响漂移速度。此外，温度和磁场影响其值。第一个数据，采取了专用的速度漂移室（VDC）建成的亚琛工业大学IIIA。另一个需要监测的重要参数是μ子漂移管腔室内部的压力。压差不得超过一定值，并且绝对压强必须保持略高于环境压强，以防止在泄漏的情况下空气进入μ子漂移管室。最新的漂移速度监测结果进行了讨论。
2011-07-02 hep-ex physics.ins-det
Large-Scale Production of Monitored Drift Tube Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
目前正在为ATLAS μ子谱仪建造传感线定位精度优于20微米的精密漂移管室。谱仪中心部分最外层的88个大腔室已组装完成70%。在腔室构造期间对感测线的位置和用于光学对准监测系统的传感器的位置的测量表明，满足了腔室的机械精度的要求。
2016-04-01 hep-ex physics.ins-det
Upgrades of the ATLAS Muon Spectrometer with sMDT Chambers
由于ATLAS μ子谱仪的平行漂移管（MDT）腔室的漂移管直径只有一半，并且其他操作参数不变，小直径μ子漂移管（sMDT）腔室提供了一个数量级的更高速率能力，并且可以安装在MDT腔室不适合的检测器区域。腔室组装时间缩短了七倍，缩短到一个工作日，传感线定位精度提高了两倍，超过十微米。2014年，ATLAS安装了两个sMDT腔室，以提高光谱仪桶部分的动量分辨率。覆盖ATLAS探测器底部区域的另外12个腔室的建造工作已经开始。随后将用sMDT替换枪管内层末端的MDT室，以提高预期高背景速率下的性能，并为额外的RPC触发室提供空间。
2016-03-31 hep-ex physics.ins-det
Construction and Test of New Precision Drift-Tube Chambers for Upgrades of the ATLAS Muon Spectrometer in 2016/17
小直径μ子漂移管（sMDT）室已开发的ATLAS μ子探测器升级。与现有的腔室相比，它们具有更高的速率能力和更紧凑的设计，这使得目前可以在无仪器的情况下装备探测器区域。腔室组装方法已针对大规模生产进行了优化，同时感测线定位精度提高到10微米以下。这些腔室将准备在大型强子对撞机2016/17冬季关闭时安装。将讨论ATLAS新sMDT腔室的设计和建造以及其精度和性能的测量。
2015-12-07 hep-ex physics.ins-det
Straw-based coordinate muon chamber
文章认为，原型模块的敏感尺寸为2 × 0.5平方米的基础上2米长的吸管保持其几何尺寸的压力高达4巴独立的环境温度和湿度。所建议的技术提供了一种可能性，通过使用吸管构建相对低成本的平面模块，只要需要在碰撞机或其他领域的实验，通过组装它们在一个共同的坐标检测器与用户指定的接受构建大面积探测器。探测器的显著特征是其良好的辐射硬度、低辐射厚度以及在大气压范围内优化探测器操作模式的可能性。
2012-10-22 physics.ins-det
A Cosmic Ray Measurement Facility for ATLAS Muon Chambers
在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的ATLAS实验的μ子光谱仪中，平行漂移管（MDT）室将构成绝大多数的精密探测器。为了调试和校准MDT室，慕尼黑大学正在运行一个宇宙射线测量设施。该设施的目标是测试室和室上的电子设备，映射的阳极线的位置在室内的精度所需的独立μ子动量测量在ATLAS，并获得经验的室和在线校准程序的操作。在ATLAS的μ子室安装开始之前，慕尼黑马克斯普朗克物理研究所建造的88个室必须进行调试和校准。在一天的数据采集周期内，可以在腔室平面内以8.3微米的精度和在垂直于该平面的方向上以27微米的精度测量各个导线位置。
2003-07-30 hep-ex physics.ins-det
Construction and Test of MDT Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
大型强子对撞机（LHC）的AT-LAS探测器的μ子谱仪的平行漂移管（MDT）室由3-4层加压漂移管组成，位于空间框架的两侧，携带光学监测系统以校正变形。一个大型MDT室的全尺寸原型已经用适合于大规模生产的方法建造。在欧洲核子研究中心的X射线测量表明，在室中的感测线的定位精度优于所需的20？微米（rms）。在欧洲核子研究中心的μ子束中研究了腔室的性能。ATLAS的腔室生产现已开始。
2016-04-07 hep-ex physics.ins-det
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。
2015-11-30 hep-ex physics.ins-det
Performance of the CMS Drift Tube Chambers with Cosmic Rays
本文介绍了CMS漂移管筒μ子系统性能的研究，其结果是基于CMS宇宙运行在4特斯拉时收集的数据。对于这些数据中的大多数，螺线管磁体在3.8 T的中心场下运行。对来自总共250个腔室中的246个腔室的数据的分析表明了非常好的μ子重建能力，其中单次撞击的坐标分辨率为约260微米，并且漂移管单元的效率接近100%。在弯曲平面内测量的径迹方向的分辨率约为1.8mrad，并且在单个腔室中重建区段的效率高于99%。对宇宙射线的CMS模拟很好地再现了桶形μ子探测器的性能。
2010-01-26 physics.ins-det
Cosmic Muon Detector Using Proportional Chambers
设计和建造了一套经典的多丝正比室，主要目的是有效地探测宇宙μ子。这些探测器的构造相对简单，同时成本低，使其成为教育目的的理想选择。探测器层对最小电离宇宙μ子的效率超过99%，其位置分辨率约为1 cm，即粒子轨迹清晰可见。直线轨迹的可视化是可能的，使用LED阵列，与识别和锁存的信号驱动显示器。由于腔室的特殊操作稳定性，该设计也可用于宇宙μ子望远镜。
2015-07-28 hep-ex physics.ins-det
Construction and test of high precision drift-tube (sMDT) chambers for the ATLAS muon spectrometer
为2014年3月ATLAS μ子谱仪的升级改造，研制了新型μ子跟踪室（sMDT），其漂移管直径为15 mm，是标准ATLAS μ子跟踪室的一半，灵敏线定位精度为10~ $μ$ m。新腔室的设计完全兼容目前的ATLAS服务，但相对于以前安装的ATLAS MDT腔室，它们组装在一个更紧凑的几何形状，并部署了两个额外的管层，提供冗余的机架信息。该室由8层共624个铝漂移管组成。一周之内完成一个分庭的组装。半自动化生产线用于在腔室组装之前组装漂移管。将讨论单个组件和完整腔室的生产程序和质量控制测试。用三坐标测量机测量了金属丝在已完成的腔室中的位置。
2014-07-01 hep-ex physics.ins-det
First results from an aging test of a prototype RPC for the LHCb Muon System
最近的老化测试结果在欧洲核子研究中心的伽马辐照设施上的单间隙RPC原型LHCb μ子系统的开发。该结果基于约0.45 C/cm $^2$的累积电荷，对应于LHCb以最高本底速率运行约4年。利用μ子束的几个光子通量值的腔室的性能进行了研究。观察到高于1 kHz/cm $^2$的速率能力的退化，这可以与室板的电阻率的相当大的增加相关。还观察到腔室暗电流的增加。腔室的性能被发现，以满足LHCb的操作要求。
2003-02-11 physics.ins-det
Calibration of the discriminator threshold of the Amplifier-Shaper-Discriminator Chip for the Upgrade of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers for the High-Luminosity LHC
Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）
针对ATLAS缪子漂移管室升级所用的新型放大器-成形-鉴别器芯片，利用单能高能缪子束数据完成其鉴别器阈值校准，该阈值对应20个原初电子信号，满足HL-LHC运行需求。
2026-08-26 hep-ex physics.ins-det
Surface Commissioning and Performance of the sMDT Muon Chambers for the ATLAS HL-LHC Upgrade
University of Michigan（密歇根大学）；Max Planck Institute for Physics（马克斯·普朗克物理研究所）；Tufts University（塔夫茨大学）；Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本文报告了ATLAS HL-LHC升级中102个sMDT缪子腔室在CERN的表面调试，验证了其低泄漏率、低暗电流、低噪声及高效率和空间分辨率，满足并超过设计要求。
2026-09-14 physics.ins-det
New High-Precision Drift-Tube Detectors for the ATLAS Muon Spectrometer
小直径μ子漂移管（sMDT）探测器已被开发用于升级ATLAS μ子谱仪。在15 mm的管直径下，它们提供比目前ATLAS μ子跟踪探测器（具有30 mm管直径的MDT腔室）高大约一个数量级的速率能力。漂移管的设计和施工方法已针对大规模生产进行了优化，并允许最大限度地提高验收所需的复杂形状。新设计实现了0.005 mm的记录传感线定位精度。14个新的sMDT室已经在ATLAS中运行，另外16个正在建设中，将在2019-2020年LHC关闭时安装。为了升级高亮度LHC的桶μ子谱仪，将在2020年至2024年之间建造96个sMDT室。
2017-05-16 physics.ins-det
High Rate Proton Irradiation of 15mm Muon Drifttubes
未来的LHC光度升级将显著增加ATLAS μ子光谱仪探测器中光子、中子和质子的背景撞击量。在建议的LHC峰值亮度为5*10^34 1/cm ^2 s时，在最里面的前向区域，背景命中率预计超过10 kHz/cm ^2，导致当前跟踪室的性能损失。在ATLAS系列漂移管室的基础上，研制了一种新的高速率漂移管探测器，它使用直径减小到15 mm的漂移管。为了测试对高度电离粒子的响应，在慕尼黑迈尔-莱布尼茨实验室的串列加速器上用20 MeV质子束辐照了46个15 mm漂移管的原型室。在一个平面层中的三个管被照射，而所有其他管被用于重建宇宙μ子轨道通过辐照和非辐照部分的室。为了确定15 mm漂移管的速率能力，我们研究了质子命中率对宇宙μ子信号的脉冲高度、效率和空间分辨率的影响。
2012-03-13 physics.ins-det
Construction and Test of the Precision Drift Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
大型强子对撞机（LHC）ATLAS探测器的μ子谱仪的平行漂移管（MDT）室由3-4层加压漂移管组成，位于承载光学变形监测系统的空间框架的两侧。该室必须提供一个轨道位置分辨率为40微米，单管分辨率至少为80微米，传感线定位精度为20？微米（rms）。最大的MDT室之一，432漂移管的3.8米长的全尺寸原型的可行性进行了论证。对于ATLAS μ子谱仪，必须建造88个这种类型的腔室。第一个腔室已经完成，导线定位精度为14微米（rms）。
2016-04-08 hep-ex physics.ins-det
Portable Resistive Plate Chambers for Muography in confined environments
Muography（英语：Muon radiography）是一种利用宇宙成因的μ子作为自由和安全的辐射源的成像技术。它可以应用于各种领域，如考古学，土木工程，地质学，核反应堆监测，核废料表征，地下调查等，在这些应用中，有时部署μ子探测器是具有挑战性的，由于物流，例如在狭窄的地下隧道或矿井。因此，我们正在开发μ介子探测器，其设计目标包括便携性，鲁棒性，自主性，多功能性和安全性。我们的便携式μ子探测器（或“μ子探测器”）基于电阻板室（RPC），平面探测器使用薄气隙中的电离来探测宇宙μ子。有源区$16 \times 16~cm^2$和$28 \times 28~cm^2$的原型RPC在我们位于Louvain-la-Neuve（UCLouvain）和Ghent（UGent）的实验室中建造，以测试和比较各种设计方案。凭借在建造和操作这些原型车方面取得的经验，我们正着手开发具有更先进技术布局和准备就绪性的改进原型车。在本文中，我们提供了我们的性能研究的状态，包括交叉验证的两种类型的原型在联合数据采集，并概述了未来的方向。
2022-09-20 physics.ins-det
CMS reconstruction improvement for the muon tracking by the RPC chambers
利用2011年LHC在sqrt（s）= 7 TeV质子-质子碰撞中收集的μ子样品，研究了电阻板室（RPC）对CMS中μ子重构的贡献.μ子重建是使用全硅内跟踪器和多达四个站的气体电离μ子探测器。漂移管和阴极剥离室分别检测桶和端盖区域的μ子，并由RPC系统补充。用蒙特卡罗模拟较好地再现了横动量pT大于20 GeV/c的Z衰变μ子穿过RPC后的重建击中分布。从J/psi和Z事件的样本，μ子的效率与不包括RPC击中的μ子径迹重建的测量和比较与模拟。使用RPC信息的轨道重建提高了约3%的离线重建效率的μ子在该地区的pT超过7 GeV/c，与模拟吻合良好。
2012-12-06 hep-ex physics.ins-det
Streamlined Calibrations of the ATLAS Precision Muon Chambers for Initial LHC Running
ATLAS μ子谱仪的设计是为了测量μ子的动量，在100 GeV和1 TeV的动量下，分辨率分别为dp/p = 3%和10%。为了完成这项任务，光谱仪使用了355，000个排列在1200个腔室中的连续漂移管（MDT）。校准（RT）功能将漂移时间测量值转换为以管为中心的碰撞参量，用于轨道段重建。RT功能取决于MDT环境参数，因此必须针对当地灭菌室条件进行适当校准。我们报告的创建和应用的气体监测系统为基础的校准程序的μ子轨道重建在LHC启动阶段。
2011-03-07 hep-ex physics.ins-det
Performance of New High-Precision Muon Tracking Detectors for the ATLAS Experiment
正在进行和计划进行的ATLAS μ子探测器升级的目标是提高对精确μ子动量测量和触发的接受程度，并提高μ子室在高背景区域的速率能力，以适应LHC亮度的增加。小直径μ子漂移管（sMDT）室已开发用于这些目的。由于漂移管直径为当前ATLAS μ子漂移管（MDT）腔室的一半，漂移管直径为30 mm，其他操作参数不变，sMDT腔室具有MDT的所有优点，但具有大约一个数量级的更高速率能力，并且可以安装在MDT腔室不适合的检测器区域中。ATLAS探测器脚部区域的12个腔室的建造已经完成，以便在2016/17冬季关闭大型强子对撞机时安装。ATLAS μ子谱仪升级的目的是提高三点μ子轨道测量的可接受性，从而大大提高有关区域的μ子动量分辨率。
2017-01-31 hep-ex physics.ins-det
Performance of the Cathode Strip Chamber endcap muon detectors in Run 2
自2012年LHC运行1结束以来，CMS阴极条室（CSC）端盖μ子探测器的最外环已被添加到CMS阴极条室（CSC）端盖μ子探测器中，CSC最内环的读出电子设备已被升级，以适应运行2中预期的更大亮度和碰撞能量。建造、安装和调试这些新的腔室和电子设备需要付出巨大的努力。本次演讲总结了此次升级期间所做的改进，并介绍了CSC探测器在运行2早期阶段的性能。
2015-10-29 hep-ex physics.ins-det
Performance of Michigan sMDT Prototype Chambers for the HL-LHC ATLAS Muon Detector Upgrade
为ATLAS实验的μ子谱仪开发了一种新的小直径湍流漂移管（sMDT）室，以处理CERN高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）预期的更高碰撞率。本文介绍了在密歇根大学建造的两个原型sMDT室的跟踪分辨率和命中效率的测量。使用宇宙射线μ子的sMDT跟踪分辨率为103.7 $\pm8.1$ \textmu m测量的一个室和101.8 $\pm$ 7.8 \textmu m的其他相比，设计分辨率为106 \textmu m。进一步的跟踪分辨率提高到83.4 $\pm$ 7.8 \textmu m，获得了通过使用新的高增益读出电子，这将被添加到HL-LHC。发现两个腔室的平均跟踪效率为（98.5 $\pm$ 0.2）\%。详细介绍了用于确定探测器跟踪分辨率和效率的方法，包括重建sMDT数据和Geant 4模拟试验室。
2021-08-11 hep-ex physics.ins-det
Performance of prototype GE1/1 chambers for the CMS muon spectrometer upgrade
大型强子对撞机（HL-LHC）的高亮度阶段将导致比LHC运行第一阶段测量的粒子背景高十倍。为了充分利用HL-LHC期间高要求的操作条件，紧凑型μ子螺线管（CMS）合作将使用气体电子倍增器（GEM）探测器技术。该技术将被集成到CMS的前向μ子光谱仪的最内部区域，作为称为GE 11的附加μ子站。这个辅助站的主要目的是帮助μ子重建和控制伪快度区$1.6 <|η|<2.2$中的1级μ子触发率。新站将包含被称为GE 11室的椭圆形GEM探测器。这些腔室的设计已经完成，并在2019年开始的长周期第二阶段（LS-2）期间进行安装。几个全尺寸的原型在CERN的各种测试束中成功地建造和运行。我们描述的性能测量，如增益，效率和时间分辨率的这些原型室，经过多年的研发，并总结了它们的行为在不同的气体成分作为施加电压的函数。
2020-06-07 hep-ex physics.ins-det
Aging Study on Resistive Plate Chambers of the CMS Muon Detector for HL-LHC
在高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）计划中，在未来几年内，瞬时亮度将增加到5 $\times$ 10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，这意味着比名义上的LHC高出五倍。在此期间，目前的CMS电阻板室（RPC）系统将受到高于探测器设计的背景率的影响，这可能会影响探测器的性能并引起老化效应。为了研究目前的RPC系统是否能够在HL-LHC运行期间维持硬本底条件，CERN伽马辐照设施正在进行一项专门的寿命测试，其中一些备用RPC长期暴露于高伽马辐射以模拟HL-LHC运行条件。在寿命测试期间，主要检测器参数作为积分电荷的函数被连续监测。在HL-LHC收集到足够数量的预期综合电荷后，将介绍研究的初步结果。
2020-08-06 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
ATLAS Muon Detector Commissioning
ATLAS μ子谱仪由几个主要部件组成：用于精确测量μ子弯曲平面的平行漂移管，在高η区由阴极条室补充;分别用于筒和端盖区的触发和第二坐标测量的电阻板室和薄间隙室;一个光学对准系统，用于跟踪所有腔室的相对位置;最后，世界上最大的空心磁环系统。我们将描述使用宇宙射线的μ介子系统的状态和调试，以及使用早期束的调试计划。
2009-10-15 hep-ex physics.ins-det
A Highly Selective First-Level Muon Trigger With MDT Chamber Data for ATLAS at HL-LHC
高度选择性的触发器是必不可少的物理方案的ATLAS实验在HL-LHC的瞬时光度将是大约一个数量级大于LHC的瞬时光度运行1。由于电阻板和薄间隙触发室的中等动量分辨率，第一级μ子触发率由低于标称触发阈值的低动量μ子主导。使用精密μ子漂移管室的数据进行触发决策，可以充分降低HL-LHC的高触发率。这需要实现快速MDT读出链和具有至多6微秒的延迟的快速MDT轨道重构算法。快速读出链的硬件演示器已在CERN伽马辐照设施的HL-LHC操作条件下成功测试。在快速触发处理器上实现了快速航迹重建算法。
2016-04-26 hep-ex physics.ins-det
Precision test of the weak interaction with slow muons
本文提出利用慢速μ子装置结合回旋辐射探测，在低能区将μ子衰变正电子能量测量精度提升至eV量级，以检验马约拉纳中微子等新物理效应。
2024-01-11 physics.ins-det
Fast Muon Tracking with Machine Learning Implemented in FPGA
在这项工作中，我们提出了一种新的方法，快速跟踪多丝正比室与神经网络。该跟踪网络是为强子对撞机一级触发实验研制的。我们使用Geant 4生成的Monte Carlo样本与自定义μ子室，这类似于ATLAS实验中的薄间隙室的一部分，用于训练和性能评估。该腔室共有7个气隙，其中第一个和最后一个气隙位移约1.5 m。每个气体间隙有50个通道，尺寸为18-20 mm。两个神经网络模型的开发和提出：卷积神经网络和神经网络优化的检测器配置本研究。在后一种网络中，为由腔室的2-3个气隙形成的三组中的每一组提供卷积层，并且将输出依次馈送到多层感知器中。将两种网络转换为硬件描述语言，并在Virtex UltraScale+ FPGA中实现。角分辨率为2 mrad，这与由最小卡方法估计的探测器的最大分辨率相当。所实现的固件的延迟小于100 ns，吞吐率为160 MHz。
2022-11-16 physics.ins-det
Performance of the ATLAS Precision Muon Chambers under LHC Operating Conditions
对于大型强子对撞机（LHC）ATLAS探测器的μ子谱仪，由6至8层加压漂移管组成的大型漂移室用于在超导空气芯磁体的环向场中覆盖5000 m2的有效面积的精确跟踪。该室必须提供一个空间分辨率为41微米的Ar：CO2（93：7）气体混合物在绝对压强为3巴和气体增益为2？104.这些室的工作环境的特点是高中子和本底，计数率高达每平方厘米每秒100个。在100 GeV μ子束中，以LHC运行期间预期的光子辐照率，研究了ATLAS系列生产的腔室的分辨率和效率。硅条探测器望远镜被用作光束中的外部参考。一个腔室的空间分辨率降低了4？m在最高的背景率。漂移管的探测效率在辐照下保持不变。在最高速率下的跟踪效率为98%。
2016-04-01 hep-ex physics.ins-det
ATLAS RPC Quality Assurance results at INFN Lecce
本文报告并讨论了在大型强子对撞机ATLAS实验中作为μ子触发室的电阻板室上进行的质量保证试验的主要结果。自2004年7月以来，约有270个RPC单元在INFN莱切站点得到认证，并交付给欧洲核研究组织，用于集成在ATLAS桶区的最后一个μ子站中。我们展示了关键的RPC特性，这些特性使这种探测器技术在恶劣的LHC环境中作为μ子触发室的性能合格。这些是暗电流，腔室效率，噪声率，气体体积层析成像，和气体泄漏。
2006-01-04 physics.ins-det
Development and implementation of a time-based signal generation scheme for the Muon Chamber simulation of the CBM experiment at FAIR
在即将建成的反质子与离子研究设施（FAIR）中，压缩重子物质（CBM）实验将采用自由流数据采集技术，无需任何硬件触发，利用自触发读出电子学，在高达10 MHz的极高相互作用速率下进行核碰撞数据采集。已经开发了一个仿真框架，具有现实的数字化的探测器在CBM的μ子室（MuCh）子系统中提供了一个现实的模拟的时间戳数据流。在这篇文章中，我们描述了实现的自由流检测器模拟和基本数据相关的影响检测器的相互作用率。
2021-04-24 hep-ex physics.ins-det
Performance of a First-Level Muon Trigger with High Momentum Resolution Based on the ATLAS MDT Chambers for HL-LHC
高选择性的第一级触发器对于充分利用高亮度LHC（HL-LHC）ATLAS实验的物理潜力至关重要。提出了一种新的μ子触发级的概念，该级采用精密监测漂移管（MDT）室，以显著提高第一级μ子触发的选择性。它基于现有MDT室的所有三层中的快速轨道重建，通过将第一级触发延迟延长至6微秒和HL-LHC更高的整体触发率所需的新MDT读出电子设备来实现。来自$pp$ -碰撞在$\sqrt{s} = 8\,\mathrm{TeV}$的数据被用来研究最小μ子横向动量分辨率，可以使用MDT精密腔室获得，并估计分辨率和效率的MDT为基础的触发。在所研究的所有扇区中发现分辨率优于$4.1\%$。在这种分辨率下，阈值为$18\,\mathrm{GeV}$的第一级触发器对于横向动量在桶中高于$24\,\mathrm{GeV}$且在端盖区域中高于$20\,\mathrm{GeV}$的μ子变得完全有效。
2015-11-30 hep-ex physics.ins-det
Experience gained about Resistive Plate Chambers ageing from the ALICE Muon TRigger/IDentifier detector
ALICE μ子鉴别器由72个单间隙酚醛树脂电阻板室组成，自2009年以来一直在使用四氟乙烷/异丁烷/六氟化硫混合气体的最大雪崩模式（鉴别阈值：7 mV，无放大）下运行，计数率为数十Hz/cm ^2。在这次演讲中，RPC系统的长期性能和稳定性将在效率，暗电流和暗速率方面进行讨论。将对探测器上观察到的潜在老化迹象进行评估，并总结最常见的硬件问题。
2024-03-20 hep-ex physics.ins-det
Measurement of spark probability of GEM detector for CBM muon chamber (MUCH)
研究了三重GEM探测器装置在高能簇射环境中的稳定性。为此，在淋浴环境中的火花概率相比，在π介子束的火花概率。
2015-03-31 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
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。
2016-03-29 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
Integration and commissioning of the ATLAS Muon spectrometer
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）上的ATLAS实验目前正在等待记录2009年春季的第一次碰撞数据。其μ子谱仪的设计目标是实现10%pT（mu）= 1 TeV/c的动量分辨率。该谱仪由三个超导空芯环形磁铁组成的系统，并装有三层连续的漂移管室（阴极带室在极前区域）作为精密探测器。筒体中的电阻板室和端盖区域中的薄间隙室提供了快速触发系统。光谱仪在过去的一年里通过了重要的里程碑。最值得注意的里程碑是端盖μ介子室内层的安装，这是ATLAS探测器在ATLAS洞穴中下降的最后一个大部件。此外，在过去两年中，大多数μ介子探测器在地下实验洞穴中组装时都使用了宇宙射线。我们将报告我们的经验与精度和触发室，光谱仪对准系统，1级触发，和ATLAS数据采集系统。还将介绍利用磁场数据对μ子系统进行的全球性能测试结果。
2008-10-16 hep-ex physics.ins-det
Artificial Neural Networks-based Track Fitting of Cosmic Muons through Stacked Resistive Plate Chambers
位于印度的中微子天文台（INO）合作，作为其探测器研发计划的一部分，已经开发了电阻板室（RPC）的原型堆栈，以研究其性能。这些堆栈也被用作相关硬件和软件开发的测试平台。这些探测器和其他物理研究的一个关键参数是探测效率，这是从宇宙μ子通过堆栈的轨道拟合估计。到目前为止，一个简单的直线拟合被用于跟踪拟合，这是敏感的噪声命中，并导致拒绝的事件。在本文中，我们提出了我们的第一个结果，使用人工神经网络（ANN）的轨道拟合宇宙μ子穿越一堆RPC。我们详细介绍，为此目的设计的仿真框架，并表明人工神经网络提供更好的跟踪重建效率比直线拟合。我们还讨论了噪声和宇宙μ子探测效率对径迹重建效率的影响。
2018-09-29 hep-ex physics.ins-det
Development of high-rate capable and ultra-low mass Resistive Plate Chamber with Diamond-Like Carbon
一种新型的电阻板室（RPC）正在开发中，使用基于类金刚石（DLC）的薄膜电阻电极。计划将该探测器放置在MEG II实验的高强度低动量μ子束的路径上，要求该探测器具有高速率能力和超低质量。使用具有2 cm $\times$ 2 cm尺寸和0.1% $X_0$材料预算的原型探测器，对低动量μ子束中的MIP探测效率、定时分辨率和高速率能力进行了性能研究。本文给出了测量结果，包括速率高达1 $\mathrm{MHz/cm^2}$的低动量μ子束的测量结果。在此基础上，讨论了MEG~II实验中全尺寸探测器的预期性能。
2021-09-28 physics.ins-det
Performance of a prototype bakelite RPC at GIF++ using self-triggered electronics for the CBM Experiment at FAIR
μ子室（MuCh）是压缩重子物质（CBM）实验的一个子系统，用于探测束流能量在2 AGeV到11 AGeV的高能重离子碰撞中产生的低质量矢量介子，并在双μ子通道中衰变。MuCh由一个分段的吸收体和夹在吸收体段之间的四个检测器三重态站组成。在MuCh的第三和第四站，电阻板室（RPC）已被设想用于μ子跟踪。我们已经测试了一个低电阻率胶木RPC原型的性能，配备了自触发前端电子（MuCh-XYTER）的煤层气μ子室。在欧洲核子研究中心（CERN）的γ辐照装置（GIF++）上，对高速光子背景下μ子的探测效率和时间分辨率进行了系统的研究。测量设置和结果的详细信息在这里给出。
2022-01-03 physics.ins-det
Timing and Charge measurement of single gap Resistive Plate Chamber Detectors for INO-ICAL Experiment
最近批准的印度中微子天文台将使用世界上最大的磁铁来研究大气μ子中微子。50千吨铁量热计由铁与单间隙电阻板室交替组成。使用环形铜线圈在铁中产生$\sim$ 1.5 T的均匀磁场。μ子中微子与铁靶相互作用产生带电μ子，由电阻板室检测，并使用正交拾取条进行跟踪。每层的定时信息用于区分向上和向下行进的μ子。用于检测器的读出电子器件的设计关键取决于由μ子引起的电荷的精确模型以及对偏置电压的依赖性。在本文中，我们提出了在不同的操作条件下使用原型探测器的定时和电荷响应测量。我们还报告了不同的气体混合物，特别是$SF_6$，对定时响应的影响。
2017-09-26 hep-ex physics.ins-det
Proposal on Application of the Multi-Wire Proportional Chambers of the LHCb MUON Detector at Very High Rates for the Future Upgrades
LHCb的MUON探测器（MD）是世界上最大的此类仪器之一，也是辐射最多的仪器之一。在大型强子对撞机的第一次和第二次运行期间，它表现得非常好，瞬时光度为4 $\times$ 10 $^{32}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，跟踪效率分别为1 $\%$和2.6 $\%$。展望未来LHCb升级2（U2）计划在2031年，并旨在运行探测器在增加亮度的一个因素$\sim$ 50，并在同一时间保持非常高的（$\sim$ 99 $\%$）的检测效率，一个选项与重用的重要部分，目前的多线正比室（MWPC）在一个新的μ子系统。此外，新的前端电子（FEE）和现有的测试设置适用于设计的第一个想法：新的MWPC具有更高的粒度的阴极读出垫和新的FEE进行了描述。
2020-07-06 hep-ex physics.ins-det
Resolution and Efficiency of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers at High Background Rates
在欧洲核子研究中心的伽马辐照设施中，在100 GeV μ子束和高达990 Hz/平方厘米的光子辐照率（相当于ATLAS预期的最高本底率的两倍）下，对ATLAS μ子谱仪的精密漂移管室的分辨率和效率进行了测试。硅条探测器望远镜被用作光束中的外部参考。读出电子设备的脉冲高度测量用于执行时间回转校正，这导致平均漂移管分辨率从104微米提高到82微米，而没有照射，并且在最大预期速率下从128微米提高到108微米。测量的漂移管效率与从读出电子器件的死区时间到最大期望速率的期望值一致。
2016-03-31 hep-ex physics.ins-det
Calibration of a Micromegas-based Gaseous Time Projection Chamber Using Cosmic Ray Muons
本研究利用宇宙射线缪子对基于 Micromegas 的气态时间投影室进行校准，通过径迹重建表征漂移速度等性能，并揭示了其在50天内随气体纯度的变化规律。
2023-07-27 hep-ex physics.ins-det
The performance of the CMS muon detector in proton-proton collisions at sqrt(s) = 7 TeV at the LHC
CMS μ子探测器的所有子系统的性能进行了研究，通过使用在2010年在LHC收集的sqrt（s）= 7 TeV的质子-质子碰撞数据的样本，对应于约40个倒数picobarns的积分亮度。漂移管（DT）、阴极剥离室（CSC）和电阻板室（RPC）系统的主要工作参数的实测分布符合设计要求。每个腔室的空间分辨率在DT中为80-120微米，在CSC中为40-150微米，在RPC中为0.8-1.2厘米。对于所有3个系统，每个腔室可实现的时间分辨率为3 ns或更好。用于重建源自穿过μ子室的μ子的命中和轨道段的效率在95- 98%的范围内。CSC和DT系统以超过96%的效率为CMS触发器提供μ子轨道段，并在超过99.5%的此类事件中识别出正确的触发聚束交叉。通过对μ子系统的蒙特卡罗模拟，很好地再现了测量的性能，直到单个通道响应的水平。结果证实了μ子系统的高效率，对硬件故障的设计的鲁棒性，其有效性的歧视的背景。
2014-03-11 hep-ex physics.ins-det
Design and Construction of Large Size Micromegas Chambers for the Upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer
大面积Micromegas探测器将首次用于高能物理实验。在LHC的ATLAS探测器的μ子谱仪的前部区域的大约$\mathbf{150~m^2}$的总表面将配备8层Micromegas模块。每层覆盖超过$\mathbf{2~m^2}$，总有效面积为$\mathbf{1200~m^2}$。它们将与小条薄间隙室一起组成两个新小轮，它们将在2018/19年关闭期间取代ATLAS端盖μ子跟踪系统最里面的站。为了实现$\mathbf{1~TeV}$ μ子的15 $\mathbf{\%}$横向动量分辨率，除了优异的本征分辨率之外，组装的模块的每个平面的机械精度必须与沿精确坐标的$\mathbf{30~μm}$和垂直于腔室的$\mathbf{80~μm}$一样好。将介绍Micromegas模块的设计和建造过程，以及将模块组装到新小轮上的设计。重点将放在为实现具有挑战性的机械精度而开发的方法上。在最终设计的开发过程中，测量和模拟在腔室原型上产生的变形，作为热梯度、内应力（网格张力和支撑件上的模块固定）和气体过压的函数是必不可少的。在安装和操作期间，所有变形和相对未对准将由光学对准系统监测，并在跟踪软件中进行补偿。
2015-08-11 hep-ex physics.ins-det
Calibration of the CMS Drift Tube Chambers and Measurement of the Drift Velocity with Cosmic Rays
本文介绍了CMS桶μ子系统漂移管的校准过程，并报告了在高统计宇宙线数据采集期间收集的数据所获得的主要结果。校准的主要目标是为每个漂移单元确定信号相对于触发器的最小时间延迟，说明单元内的漂移速度。校准过程的准确性受到宇宙μ子相对于LHC时钟周期的随机到达时间的影响。在离线重建阶段对漂移速度进行了更精确的分析，其中考虑到宇宙射线事件的这一特征。
2010-01-14 physics.ins-det
