Performance of the front-end electronics of the CMS electromagnetic calorimeter barrel for the High-Luminosity LHC
研究了CMS电磁量能器升级后的前端读出电子学性能，通过束流测试验证了其在高亮度LHC阶段的性能指标。
2025-11-21 physics.ins-det
Mechanical Design and Material Budget of the CMS Barrel Pixel Detector
在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上进行的紧凑型μ子螺线管实验包括一个硅像素探测器作为其最里面的组件。它的主要任务是精确重建主相互作用顶点附近的带电粒子。本文概述了桶形像素探测器的机械要求和设计选择。详细讨论了探测器中物质的分布及其在蒙特卡罗模拟中的描述。
2009-04-30 hep-ex physics.ins-det
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
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
Silicon Photomultipliers in the CMS Upgrade
University of Notre Dame（圣母大学）；Institute of Nuclear Research（核物理研究所）
本文讨论硅光电倍增管在CMS探测器升级中的广泛应用，包括Phase I和Phase II阶段的实施，以及针对不同子探测器面临的挑战和解决方案。
2026-06-15 physics.ins-det
Alignment of the CMS Silicon Strip Tracker during stand-alone Commissioning
CMS跟踪器对准分析的结果，使用的数据从宇宙轨道，光学调查信息，和激光对准系统在跟踪器集成设施在欧洲核子研究中心。在2007年春季和夏季的几个月的运作中，大约有500万个宇宙轨道事件被部分活跃的CMS跟踪器收集。这使我们能够使用三种不同的统计方法进行有源硅模块与宇宙轨道的首次对准;验证测量和激光对准系统的性能;并测试Tracker结构在+15 C至-15 C的各种应力和温度下的稳定性。与模拟的比较表明，在跟踪器的桶部分实现的对准精度导致残留分布类似于在桶的外（内）部分中具有50（80）微米的随机失准所获得的那些。
2009-04-07 physics.ins-det
Radiation Testing of New Readout Electronics for the CMS ECAL Barrel
本文介绍了为CMS ECAL桶部在HL-LHC运行而设计的新读出电子学，通过在CERN和PSI设施对原型读出塔进行辐射测试，验证了其在预期辐射环境下的正常功能。
2025-03-05 hep-ex physics.app-ph physics.ins-det
Status of Barrel Imaging Calorimeter in Korea for the Electron-Ion Collider
Pusan National University（釜山大学）
韩国团队在电子离子对撞机 Barrel Imaging Calorimeter 的研发中，完成了硅芯片测试、模块组装、原型开发、束流测试、读出系统设计和详细模拟，展示了最新进展和未来计划。
2026-05-14 physics.ins-det
Experience with CMS pixel software commissioning
CMS像素探测器，由三个桶层和两个端盖磁盘在每个桶端，安装在CMS实验在2008年夏天。在脉冲注入的初步调试阶段之后，探测器参与了宇宙射线触发和3.8T场的数据采集。在这篇文章中，我们描述了事件重建的软件，以及校准工具的状态。此外，我们报告的第一次运行经验与CMS和检测器性能的初步结果。
2008-12-03 physics.acc-ph physics.ins-det
The CMS Pixel Detector: from production to commissioning
大型强子对撞机的CMS实验包括一个混合硅像素探测器，用于重建带电轨道和相互作用顶点。探测器由三层筒体和筒体两端的两个圆盘组成。探测器模块由薄的、分段的硅传感器和通过凸点接合技术连接的高度集成的读出芯片组成。在本文中，我们报告的探测器的建设和测试的进展。此外，在欧洲核子研究中心和PSI的调试系统的第一个结果。
2007-10-26 physics.acc-ph physics.ins-det
Overview and Status of the CMS Silicon Strip Tracker
LHC的CMS实验拥有有史以来最大的硅条探测器。的工作条件和物理要求的CMS硅跟踪器的设计选择的影响进行审查。简要介绍了暂定2008年夏季CMS调试的硅带跟踪器的准备情况。
2007-09-23 physics.ins-det
Performance of the CMS Hadron Calorimeter with Cosmic Ray Muons and LHC Beam Data
在枪管、端盖和前部区域的CMS强子量热仪已完全调试完毕。宇宙射线数据是在地面大厅和安装在地下数百米的实验大厅后，在有和没有磁场的情况下拍摄的。2008年9月，在LHC的几天束流期间也进行了各种测量。校准参数提取，并已检查的能量响应的HCAL确定从测试束数据。
2010-01-03 physics.ins-det
Results from the Commissioning Run of the CMS Silicon Strip Tracker
CMS硅带跟踪器性能的结果是在跟踪器调试的设置中获得的。
2007-12-04 physics.ins-det
The construction and commissioning of the CMS Silicon Strip Tracker
随着大型强子对撞机启动日期的临近，探测器已经准备好进行数据采集。在这里，将对施工阶段进行审查，并深入了解在此过程中遇到的各种困难。还将概述调试策略和迄今取得的成果。CMS跟踪器是有史以来最大的硅微带探测器。它由三个主要子系统组成，即内桶和外桶，外桶和端盖，长5.4米，直径2.4米。探测器总面积达到前所未有的200平方米，拥有超过15000个探测器模块。各种集成程序和实施的质量检查进行了简要审查。最后一个概述是在欧洲核子研究中心进行的检查程序，最后的地下安装的探测器。
2008-10-06 physics.ins-det
The CMS Silicon Strip Tracker
拥有超过200平方米的敏感硅和近1000万个读出通道，LHC CMS实验的硅条跟踪器将成为有史以来最大的硅条探测器。CMS跟踪器的设计、构造和预期性能在下文中进行了审查。
2005-12-12 physics.ins-det
The CMS Silicon Strip Tracker
CMS合作正在建造有史以来最大的硅跟踪器，其有源硅面积为200 m^2，以在CMS螺线管的4T磁场内提供强大的带电粒子跟踪和顶点重建。本文综述了探测器的设计、结构现状和子结构的性能。
2006-02-16 physics.ins-det
Energy calibration and resolution of the CMS electromagnetic calorimeter in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV
利用2010年和2011年LHC运行的质子-质子碰撞数据，在质量中心能量为7 TeV，积分亮度约为5毫微微电子能垒的条件下，对CMS探测器的电磁量热计（ECAL）进行了能量标定和分辨率测定。探测器操作的关键方面，如环境稳定性，对齐，和同步，提出。详细讨论了现场校准程序，包括在CMS探测器内部具有挑战性的辐射环境中维持校准。在ECAL桶的中心区域，Z玻色子衰变产生的电子的能量分辨率优于2%（对于赝快度abs（eta）<0.8），在其他地方为2-5%。125 GeV希格斯玻色子玻色子衰变产生的光子的能量分辨率在整个桶中从1.1%到2.6%变化，在端盖中从2.2%到5%变化。绝对能量的校准是从Z到e+e-衰变确定的，在桶中的精度为0.4%，在端盖中的精度为0.8%。
2013-10-04 hep-ex physics.ins-det
Commissioning and Performance of the CMS Silicon Strip Tracker with Cosmic Ray Muons
在2008年秋季期间，在CMS超导螺线管产生的3.8 T磁场的存在下，硅条跟踪器在全面测试中与完整的CMS实验一起操作。宇宙射线μ子在μ子室中被检测到，并用于触发所有CMS子探测器的读出。在追踪器中收集了大约1500万个带有μ子的事件。命中和航迹重建的效率被测量为高于99%，并且与来自蒙特卡罗模拟的预期一致。本文详细介绍了宇宙射线μ子硅带跟踪器的调试和性能。
2010-01-05 physics.ins-det
Performance of the CMS Pixel Detector at an upgraded LHC
CMS实验将包括用于模式识别和顶点化的像素检测器。它将由三个桶层和每侧的两个端盖组成，提供三个空间点，最高伪刚度为2.1。考虑到LHC环境下探测器性能的局限性，本文讨论了一种用于改进型LHC的8-9层像素探测器。
2005-10-24 physics.ins-det
The Construction of the CMS Silicon Strip Tracker
CMS硅带跟踪器是一个非常大规模的跟踪器完全基于硅带探测器技术。模块、电子、机械和服务的集成已在过去18个月内完成;第一个大型独立子结构（取决于跟踪器子探测器的外壳、圆盘、棒、瓣）已被集成和验证;然后它们已被合并到最终配置中。CMS硅跟踪器的设计和建设审查，特别强调部署的程序和质量检查，成功地组装成这些大型子结构的几个硅条模块和所有辅助组件。给出了结果的概述和从跟踪器集成中吸取的教训，以及故障和损坏率。
2008-01-16 physics.ins-det
The CMS Silicon Strip Tracker - Overview and Status
CMS实验的硅带跟踪器的有效硅面积超过200平方米，是目前正在为欧洲核子研究中心未来的大型强子对撞机建造的实验之一，将是迄今为止世界上最大的硅跟踪器。高效的大规模生产和严格的质量控制对于及时完成探测器至关重要，该探测器由15000多个硅条模块组成，具有最佳质量。在各种测试束实验中证明了子结构的优异性能之后，现在已经开始将有源探测器元件集成到机械支撑结构中以及对这些集成结构进行布线和测试。本文介绍了CMS型硅带跟踪器。概述了生产、质量控制和集成程序，并审查了检测器状态。总结了探测器在最近一次试验束实验中的性能。
2006-10-28 physics.ins-det
Commissioning and Performance of the CMS Pixel Tracker with Cosmic Ray Muons
紧凑型μ子螺线管实验的像素探测器由三个桶层和每个端盖的两个磁盘组成。该探测器于2008年夏季安装，进行了电荷注入调试，并在宇宙射线数据采集期间在3.8 T磁场中运行。本文报告的第一次运行经验，并提出了结果的像素跟踪器的性能，这被发现是符合本检测器的设计规格。在高动量μ子样品中测量的横向碰撞参量分辨率为18微米。
2010-02-02 physics.ins-det
The Electromagentic Barrel Calorimeter for the GlueX Experiment
电磁桶式量能器是计划中的GSTX实验的主要组成部分之一。它将由48个模块组成，这些模块由4米长的铅板和快速绿色闪烁体纤维的连续层制成，用于总数约3000个读出通道，并具有用于光收集的基于硅光电倍增器的光电传感器。预计量热计的能量和时间分辨率分别优于5%/sqrt（E）+2%和200 ps。在这方面的贡献，我们提出了一个概述的量热计的设计和使用蒙特卡罗模拟和光束测试测量其性能的一些初步研究。
2006-08-17 physics.ins-det
Stand-alone Cosmic Muon Reconstruction Before Installation of the CMS Silicon Strip Tracker
2006年11月至2007年7月期间，CMS硅条跟踪器的子系统在跟踪器集成设施（TIF）集成并投入使用。作为试运行的一部分，在没有磁场的各种运行条件下记录了大量宇宙射线数据样本。由闪烁计数器探测到的宇宙射线被用来触发最后硅条探测器的15%的读出，记录了超过470万个事件。本文描述了宇宙轨道重建，并提出了从专门的分析轨道和命中重建的性能的结果。
2009-02-12 physics.ins-det
TOFHIR2: The readout ASIC of the CMS Barrel MIP Timing Detector
本文介绍了用于CMS桶部MIP定时探测器的TOFHIR2读出ASIC，通过仿真与激光测试验证其时间分辨率在24-58 ps之间，并证明其抗辐射性能满足HL-LHC运行要求。
2024-04-01 hep-ex physics.ins-det
Radiation hardness of CMS pixel barrel modules
像素探测器用于LHC多用途实验的最里面部分，因此暴露于电离辐射的最高通量，在这部分探测器中主要由带电π介子组成。所有探测器组件的辐射硬度都经过了彻底的测试，达到了LHC预期的通量。在LHC升级的情况下，通量将更高，目前还不清楚目前的像素模块将在如此恶劣的环境中保持工作多久。这项研究的目的是确定这样一个极限，作为考虑升级的其他可能探测器概念的基准。由于传感器和读出芯片是对辐射损伤最敏感的部分，由凸块键合到CMS读出芯片（PSI46V2.1）的小像素传感器组成的样品已经用PSI高达6 E14 Neq的正200 MeV π介子和CERN高达5E 15 Neq的21 GeV质子辐照。在辐照后，测量系统对来自Sr-90源的β粒子的响应以验证传感器的电荷收集效率。还测量了读出芯片中的辐射诱导的变化。结果表明，在2.8E15 Neq的通量之后，可以预期本像素模块仍然可以操作。辐照至5E 15 Neq的样品仍可见β粒子。然而，需要进一步的测试来确认在如此高的注量之后是否可能以高的粒子探测效率稳定地操作。
2010-01-05 hep-ex physics.ins-det
Alignment of the CMS Silicon Tracker -- and how to improve detectors in the future
CMS全硅跟踪器的复杂系统具有15\,148个硅条和1440个硅像素模块，需要复杂的对准程序。为了实现最佳的轨道参数分辨率，其模块的位置和方向需要以几微米的精度来确定。像素模块的对齐对于需要精确顶点重建的分析至关重要。对齐的几何结构是基于对CMS实验调试期间记录的数百万条重建轨道的分析，这些轨道都是用宇宙射线和第一次质子-质子碰撞记录的。已经实现了模块相对于颗粒轨迹的对准的统计精度小于10微米。几个数据驱动的研究（轨道拟合自洽性，轨道残差重叠模块区域，和轨道参数分辨率）的结果进行了验证，并与从一个详细的检测器模拟获得的预测相比。
2010-10-11 physics.ins-det
Tests of silicon sensors for the CMS pixel detector
CMS实验的跟踪系统，目前正在欧洲核子研究中心（瑞士日内瓦）的大型强子对撞机（LHC）建设中，将包括一个硅像素探测器，在其最终配置中提供三个空间测量，用于高能pp碰撞产生的轨道。在本文中，我们提出了在欧洲核子研究中心进行的辐照硅像素传感器的测试束测量的结果。洛伦兹角和电荷收集效率测量两个传感器的设计，并在各种偏置电压。
2003-11-11 physics.ins-det
Performance and Operation of the CMS Electromagnetic Calorimeter
本文介绍了利用宇宙线μ子的CMS电磁量能器的工作原理和一般性能。这些μ子是在2008年底CMS探测器关闭后记录的。量热计是由钨酸铅晶体和75848通道对应的桶和端盖检测器的整体状态的报告。关键的操作参数，如高电压，温度和电子噪声的稳定性，总结和光监控系统的性能。
2010-01-04 physics.acc-ph physics.ins-det
Commissioning and first results from the CMS phase 1 upgrade pixel detector
CMS像素探测器的第1阶段升级旨在保持$2 \times 10^{34} \mathrm{~cm}^{-2} \mathrm{~s}^{-1}$瞬时亮度下的跟踪性能。桶和端盖磁盘系统现在都具有一个额外的层（4个桶层和3个端盖磁盘），以及一个数字读出，提供足够大的带宽来读出其1.24亿像素通道（与以前的系统相比，像素增加了87.7%）。后端控制和读出系统也相应地从基于VME的升级为基于微型TCA的。该探测器现在还配备了双相CO $_2$冷却系统，可减少跟踪区域的材料预算。该探测器已于2017年初安装在CMS内部，目前正在采集数据。这些会议记录讨论了CMS第1阶段像素探测器的调试和操作经验。CMS第一阶段像素探测器与今年的大型强子对撞机质子-质子碰撞数据的第一个结果。新的像素检测器在命中分辨率、跟踪和顶点分辨率方面优于前一个。
2018-07-24 hep-ex physics.ins-det
Radiation damage studies of silicon photomultipliers for the CMS MIP Timing Detector
University of Notre Dame（圣母大学）；Institute of Nuclear Research（核物理研究所）
研究不同单元尺寸的Hamamatsu SiPM在反应堆中子辐照后的性能变化，分析击穿电压、信号幅度、暗电流和噪声等参数。
2026-06-08 physics.ins-det
Neutron Irradiation and Electrical Characterisation of the First 8" Silicon Pad Sensor Prototypes for the CMS Calorimeter Endcap Upgrade
本研究针对CMS高粒度量能器升级需求，开展了8英寸硅pad传感器的中子辐照与电学表征，完成了研发关键里程碑并给出了传感器电学特性结果。
2022-09-21 physics.ins-det
Barrel time-of-flight detector for the PANDA experiment at FAIR
FAIR的PANDA实验的桶飞行时间探测器预计将作为闪烁体瓦（SciTil）Hodoscope，基于几千个小塑料闪烁体瓦，直接连接硅光电倍增器（SiPM）读出。该系统的主要任务是精确确定粒子轨迹的时间原点，以避免高碰撞率下的事件混合，相对飞行时间测量以及低动量状态下的粒子识别。主要要求是使用最小材料量和$σ< 100\,\mathrm{ps}$的时间分辨率。我们已经进行了广泛的优化研究和原型测试，以证明SciTil设计的可行性，并完成研发阶段。在2.7 GeV/c质子束流中，利用KETEK和Hamamatsu的SiPM（有效面积为$3\times3\,\mathrm{mm^2}$）获得了约80 ps的时间分辨率。采用飞利浦公司的数字光子计数器，时间分辨率可达30 ps左右。
2015-07-21 physics.ins-det
A new CMS pixel detector for the LHC luminosity upgrade
CMS内部像素探测器系统计划在LHC光度升级的第一阶段被替换。该计划设想了一个超低质量系统，两端各有四个桶层和三个圆盘。随着粒子速率的预期增加，电子读出链将改变为快速数字信号。升级CMS像素检测器的设想的设计方案的概述，以及估计的跟踪和顶点的性能。
2011-04-07 hep-ex physics.ins-det
Effects of the electronic threshold on the performance of the RPC system of the CMS experiment
电阻板室对于大型强子对撞机（LHC）CMS实验的桶和端盖区域的μ子触发都具有非常重要的作用。为了优化它们的性能，调整从这些探测器读取信号的前端板的电子阈值是至关重要的。在本文中，我们提出了一项研究的结果，旨在评估的RPC效率，集群大小和检测器的固有噪声率，电子阈值电压的变化的影响。
2020-06-02 hep-ex physics.ins-det
Evaluation of 3D pixel silicon sensors for the CMS Phase-2 Inner Tracker
CERN（欧洲核子研究中心）；FBK（意大利弗劳恩霍夫研究所）；CNM（纳米电子中心）
本文评估CMS二期内部径迹探测器用3D像素硅传感器，经辐照至1e16和1.6e16 n_eq/cm²后，探测效率仍高于96%，满足CMS要求。
2025-10-15 physics.ins-det
Track Reconstruction and Alignment with the CMS Silicon Tracker
这份报告介绍了最近的结果轨道重建和对齐与硅跟踪器的CMS实验在LHC，获得了一个完整的检测器模拟。在概述了跟踪器的布局及其材料预算之后，讨论了用于跟踪重建的基线算法。示出了轨道重建的性能及其对未对准的依赖性。CMS跟踪器的对准的概念，使用激光对准系统以及三种不同的基于跟踪的对准算法，提出。
2006-10-01 physics.acc-ph physics.ins-det
Alignment of the CMS Silicon Tracker during Commissioning with Cosmic Rays
CMS硅跟踪器由1440个硅像素和15148个硅条探测器模块组成，已使用超过300万个宇宙射线带电粒子进行了校准，并获得了光学测量的额外信息。在最敏感的坐标系中，相对于宇宙射线轨迹确定模块的位置，在筒中的精度为3-4微米RMS，在端盖中的精度为3-14微米RMS。结果已被验证的几种方法，包括激光对准系统，并从模拟获得的预测进行比较。相关的系统效应进行了研究。利用该对准方法获得的轨道参数分辨率接近设计性能。
2009-11-22 physics.acc-ph physics.ins-det
Test beam characterization of sensor prototypes for the CMS Barrel MIP Timing Detector
MIP定时探测器将在高亮度LHC时代为CMS的最小电离粒子（MIP）探测提供额外的定时能力，改善事件重建和堆积拒绝。探测器的中心部分，桶定时层（BTL），将装有LYSO：Ce晶体和硅光电倍增器（SiPM），在操作开始时提供约30 ps的时间分辨率，在探测器寿命结束时由于辐射损伤而降低到50-60 ps。在这项工作中，我们提出了使用120 GeV的质子束在费米实验室测试束设施测量未辐照传感器的时间分辨率所获得的结果。的MTD，由细长的晶体棒的尺寸约为3 × 3 × 57毫米$^3$和双端SiPM读出的桶区域提出的传感器布局的概念验证，证明。该设计提供了独立于MIP沿晶体棒的撞击点的鲁棒时间测量。我们测试了不同厚度（2、3、4 mm）的LYSO：Ce棒，其几何形状接近参考设计，并与Hamamatsu和Fondazione Bruno Kessler制造的SiPM相结合。研究了晶体厚度、SiPMs的性能（如光子探测效率）和MIP的入射角等因素对计时性能的影响。测量的时间分辨率约为28 ps的MIP跨越3 mm厚的晶体棒，对应于2.6 MeV的MPV能量沉积，和22 ps的4.2 MeV的MPV能量沉积预期在BTL，匹配的检测器性能目标为未照射的设备。
2021-07-16 physics.ins-det
The CMS Silicon Strip Tracker: System Tests and Test Beam Results
LHC CMS实验的硅带跟踪器总面积为210平方米，约有15000个单硅模块，将是有史以来建造的最大的硅带探测器。虽然单个机械和电子部件的性能已经过广泛测试，但在大规模生产之前，还必须研究它们在更大的集成子结构中的相互作用，以确保整个系统的预期性能。这是系统测试的主要目的，在此期间，硬件组件尽可能最终集成到跟踪器子系统的子结构中。目前正在对跟踪器的所有子系统进行系统测试。此外，硅模块和电子元件已经在粒子束环境中进行了操作和研究。在这份报告中，CMS硅跟踪系统的测试和测试束实验在欧洲核子研究中心的结果。
2003-12-22 hep-ph physics.ins-det
CMS RPC muon detector performance with 2010-2012 LHC data
大型强子对撞机（LHC）紧凑型μ子螺线管（CMS）实验的μ子谱仪采用了由筒体中的电阻板室和漂移管以及端盖区的RPC和阴极剥离室组成的冗余系统。在本文中，RPC系统的操作和性能在前三年的LHC活动将报告。RPC性能的稳定性，如效率，集群大小和噪音，将报告。最后，RPC系统上的辐射背景水平已被测量为LHC光度的函数。外推到LHC和高亮度LHC条件也进行了讨论。
2014-06-29 hep-ex physics.ins-det
Validation of Kalman Filter alignment algorithm with cosmic-ray data using a CMS silicon strip tracker endcap
一个卡尔曼滤波器对准算法已被应用到宇宙射线数据。我们讨论的对齐算法和实验无关的实施，包括离群拒绝和治疗弱确定的参数。使用这种实现方式，该算法已被应用到一个CMS硅跟踪器端盖记录的数据。结果进行了比较，摄影测量测量和从一个专用的硬件对准系统获得的数据，并观察到良好的协议。
2010-03-29 hep-ex physics.ins-det
Strategies and performance of the CMS silicon tracker alignment during LHC Run 2
描述了在2015-2018年LHC数据采集期间CMS硅跟踪系统对准的策略和性能。解释了数据采集期间和之后的校准程序。校准的情况下，也推导出用于模拟的检测器响应。系统的影响，有关的内在对称性的对齐任务或外部约束，讨论和说明不同的情况。
2022-06-13 hep-ex physics.ins-det
The CMS Phase-1 Pixel Detector Upgrade
CERN LHC的CMS探测器以硅像素探测器作为其最内层的子探测器。在2016/2017年LHC延长的年终技术停止中，原有的CMS像素探测器已被升级的像素系统（CMS Phase-1像素探测器）取代。升级后的CMS像素探测器旨在应对LHC在2013-2014年第一次长时间关闭期间升级加速器后实现的更高瞬时亮度。与原来的像素探测器相比，升级后的探测器具有更好的跟踪性能和更低的质量，每侧有四个桶层和三个端盖盘，以提供高达2.5的伪快度绝对值的命中覆盖。本文介绍了CMS Phase-1像素探测器的设计和构造，以及它在碰撞数据采集中从调试到早期运行的性能。
2020-12-22 hep-ex physics.ins-det
Study of the readout chip and silicon sensor degradation for the CMS pixel upgrade
混合硅像素探测器目前用于紧凑型μ子螺线管（CMS）实验的最内部跟踪系统。已经证明了大型强子对撞机（LHC）运行几年所能承受的辐射通量，尽管预计硅探测器靠近相互作用点的部分会出现一些退化。在大型强子对撞机升级阶段，硅像素探测器预计的剂量水平将高得多。为了面对这个方面，已经在硅传感器和读出芯片上执行了具有高于$\mathcal{O}(10^{15})$ n $_{\textrm{eq}}$ /cm $^2$的注量的专用辐照测试。在操作中的传感器和读出芯片的能量密度的函数的变化。的电荷收集效率进行了研究：部分恢复的检测器的效率，可以通过操作的检测器在一个受控的环境中，并在较高的偏置电压。
2011-10-06 hep-ex physics.ins-det
The ePIC Silicon Vertex Tracker: Design and Status
INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）
ePIC合作组开发硅顶点跟踪器用于EIC强相互作用研究，采用MAPS技术实现高精度跟踪和微顶点重建。
2026-01-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Data Quality Monitoring of the CMS Silicon Strip Tracker Detector
物理和数据质量监控（DQM）框架旨在为CMS实验中与数据采集相关的各种应用程序提供均匀的监控环境。在这篇文章中，DQM系统的硅条跟踪器将被介绍。将提到评估探测器状态的元素集，以及识别问题并将其跟踪到特定跟踪器元素的方法。将简要介绍监测工具、用户界面和自动化软件。该系统在2008年秋季CMS的广泛宇宙数据采集期间使用，在那里它被证明具有灵活和强大的实施能力，对于提高对探测器的理解至关重要。CMS协作认为，这个工具现在已经成熟，可以面对即将到来的数据采集时代。
2009-07-21 hep-ex physics.ins-det
The CMS inner Tracker Endcap PiXel 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$7.5 \times 10^{34} \text{cm}^{-2} \text{s}^{-1}$，平均堆积顶点数为200。这将使ATLAS和CMS实验能够在项目的生命周期内收集积分亮度高达$4000\,\mathrm{fb}^{-1}$的数据样本。为了适应这些苛刻的条件，CMS探测器将在启动HL-LHC之前进行大幅升级，这一计划被称为CMS第二阶段升级。整个CMS硅像素探测器（IT）将被替换，新的探测器将具有更高的辐射硬度，更高的粒度和处理更高数据速率和更长触发延迟的能力。升级后的IT将由桶部件TBPX以及小型和大型前向盘TFPX和TEPX组成。TEPX检测器的每端有四个大圆盘，可将覆盖范围扩展到$\lvert η\rvert \approx 4.0$。在TEPX中，模块排列在五个同心环中。在这方面的贡献，新的TEPX探测器将提出，特别关注的力学设计和热性能，使用有限元方法。的冷却管和磁盘的支持结构连接的模块与CO $_2$冷却剂的材料选择的影响，以及。
2023-01-25 physics.ins-det
Versatile systems for characterization of large-area silicon pad sensors for highly-granular calorimetry
利用硅垫传感器作为主要活性材料的高粒度量热计正在为CMS端盖量热计升级而设计，并已被提议用于CLIC、ILC和FCC-ee的电磁量热计。预计此类实验中的硅传感器将覆盖非常大的O（$\mathrm{m^2}$）面积。它们通常由6或8英寸的晶片制成，由几百个较小的单元组成，每个单元的面积为O（0.1至1.1 $\mathrm{cm^2}$）。目前，CMS端盖热量计升级处于原型阶段，目的是选择最终的传感器设计。灵活的系统需要尽可能接近操作条件的快速传感器表征，用于测试不同的原型和批量生产期间的质量控制。ARRAY系统由一个具有512个输入通道的有源开关矩阵PCB和一个专用于每个传感器布局原型的无源探针卡组成。探针卡通过弹簧加载引脚与每个焊盘接触。ARRAY设计用于测量不同偏置电压下每个单元的漏电流和电容，使整个传感器区域保持偏置。Hexaboard探针卡遵循类似的原理：预计将在最终CMS检测器中使用的读出电子设备安装在PCB上，该PCB通过弹簧加载引脚与传感器接触。它用于使用辐照传感器进行噪声和电荷收集效率测量，而无需模块组装。我们提出了阵列和Hexaboard系统的设计以及在不同的CMS原型硅传感器上进行的测量。我们还比较了结果与替代多针设置。
2020-04-02 physics.ins-det
Experimental Study of Different Silicon Sensor Options for the Upgrade of the CMS Outer Tracker
在计划于2027年左右开始的大型强子对撞机（HL-LHC）的高光度阶段，加速器预计将提供高达$7.5\times10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的瞬时峰值光度。预计在未来十年内，$3000$或甚至$4000$ ~fb $^{-1}$的总积分亮度将被交付给通用探测器ATLAS和CMS，从而显著增加LHC实验的发现潜力。CMS探测器将为HL-LHC进行重大升级，全新的跟踪探测器由外部跟踪器和内部跟踪器组成。然而，新的跟踪系统将暴露在比当前跟踪器高得多的辐射下，需要新的抗辐射传感器。CMS从2009年开始发起了一项广泛的辐照和测量活动，系统地比较不同硅材料的特性和外跟踪器传感器的设计选择。在18种不同的晶圆材料、厚度和生产技术组合上设计并实现了几种测试结构和传感器。在用中子和不同能量的质子辐照之前和之后，对装置进行电气表征，其中通量对应于在$3000$ ~fb $^{-1}$之后CMS外跟踪器的不同半径处预期的通量。所执行的测试包括使用$β$源、激光和光束扫描的研究。本文比较了HL-LHC硅传感器的不同选择的性能，重点是硅块材料和厚度。
2020-03-16 hep-ex physics.ins-det
STOPGAP -- a Time-of-Flight Extension for the Belle II TOP Barrel PID System as a Demonstrator for CMOS Fast Timing Sensors
Belle II机筒区域配备了传播时间（TOP）粒子识别系统，该系统基于围绕相互作用点布置的16根熔融石英棒作为切伦科夫辐射器。由于TOP系统的机械设计，这些石英棒不会重叠，但在它们之间留下约2cm的间隙。这导致标称TOP接受区域中所有轨迹的约6%在没有穿过任何石英棒的情况下逃逸，因此不能从TOP系统提供任何可用的颗粒识别信息，并且另外3%的轨迹由于边缘效应而劣化。我们提出了一个可能的解决方案，以弥补这些差距在TOP验收的形式补充TOP GAP仪器（STOPGAP），覆盖了相邻的石英棒与快速硅探测器之间的死区，直接测量的时间的飞行时间的穿越颗粒颗粒识别的目的。现代快速定时硅传感器和读出器可以为手头的任务提供足够的时间分辨率，因此STOPGAP模块可以足够紧凑，以适应Belle II中央漂移室（CDC）和TOP系统之间感兴趣区域的有限空间。在这篇文章中，我们提出了一个模拟研究，证明了一个硅的飞行时间系统的可行性，其重建性能的基础上，在$Υ(4S)\rightarrow B\bar{B}$事件模拟使用Belle II模拟和重建软件。我们讨论了可能的传感器技术的性能要求，并表明，这样的项目可以实现新的，快速的单片CMOS传感器，预计将达到MIP的时间分辨率下降到50 ps。此外，我们还讨论了在较低半径下使用快速定时层进行径迹触发以及在低动量<1GeV/c下进行粒子识别。
2022-03-09 hep-ex physics.ins-det
Electron and photon reconstruction and identification with the CMS experiment at the CERN LHC
介绍了LHC CMS实验中电子和光子的重建和识别算法的性能。报告的结果基于在13 TeV的质心能量下收集的质子-质子碰撞数据，并在2016-2018年记录，对应于136 fb $^{-1}$的积分亮度。从铅铅碰撞数据收集在$\sqrt{s_\mathrm{NN}} =$ 5.02 TeV的结果也被提出。创新技术用于重建探测器中的电子和光子信号，并优化能量分辨率。具有处于最终状态的电子和光子的事件用于测量记录事件中的能量分辨率和能量标度不确定性。质子-质子碰撞数据中Z玻色子衰变产生的电子的测量能量分辨率范围为2%至5%，取决于电子赝快度和探测器材料中通过韧致辐射的能量损失。在质子-质子碰撞中，在桶（端帽）区测量的能量标度小于0.1（0.3）%，在重离子碰撞中，在桶（端帽）区测量的能量标度优于1（3）%。根据2016-2018年质子-质子碰撞数据集，Z玻色子衰变电子的时间分辨率为200 ps。
2021-05-17 hep-ex physics.ins-det
The CMS Barrel Timing Layer: test beam confirmation of module timing performance
本文介绍了 CMS 桶部 MIP Timing Detector 的设计，通过使用 LYSO:Ce 晶体和 SiPMs，在测试束实验中验证了其在恶劣辐射环境下达到 30-60 ps 时间分辨率的目标性能。
2025-04-15 hep-ex physics.ins-det
Automated visual inspection of silicon detectors in CMS experiment
Vivekanand Institute of Technology（维韦卡南达理工学院）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院）
针对CMS实验HGCAL硅传感器模块检查点数量多、人工检测不可行的问题，本文提出基于深度学习目标检测的自动化制造缺陷检测方法，以提升大批量模块检测的准确性和效率。
2022-06-03 cs.LG physics.ins-det
