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CMS束晕监测器电子学系统
摘要： CMS束晕监测器已在LHC第一次长?；诩涑晒Π沧坝贑MS洞穴内，用于测量LHC第二轮运行中的机器诱发本底。该系统由40个探测单元组成，每个单元包含合成石英切伦科夫辐射体与快速光电倍增管(PMT)耦合。读出电子学链路采用为CMS强子量能器电子学第一阶段升级开发的多个组件，并配备适配束流监测需求的专用固件与读出方案。PMT信号通过电荷积分ASIC(QIE10)数字化处理，既能提供纳秒级分辨率的信号上升时间，又能获取单束团穿越周期内的积分电荷量。后端电子学采用microTCA技术，通过5Gbps高速异步链路接收数据。系统以亚束团穿越时间分辨率记录直方图，并通过专为非事件类数据设计的CMS新型IPbus数据采集系统进行读出。数据经实时处理后发布至CMS和LHC，提供束流质量的在线反馈。专用校准监测系统可产生短触发光脉冲来监测系统效率。该电子学自第二轮运行首批LHC束流起投入运行，首次验证了新型QIE10、Microsemi Igloo2 FPGA与LHC数据高速5Gbps链路的协同效能。
关键词： 切伦科夫辐射与过渡辐射，探测器读出的前端电子学，束线仪器（束流位置和剖面监视器；束流强度监视器；束团长度监视器）
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用铅氟化物（PbF?）晶体中的切伦科夫光实现511 keV光子快速高效探测，并与MCP-PMT及SAMPIC数字化?？轳詈?
摘要： 我们研究了利用切伦科夫光高效探测511 keV光子的可能性，旨在将其应用于飞行时间正电子发射断层扫描（TOF-PET）。我们设计并测试了两种由PbF2晶体与Planacon MCP-PMT XP85012耦合组成的探测模块。放大后的PMT信号通过SAMPIC?？榻惺只恚媚？榫哂懈叽?0^5事件/秒的高读出速率，且对时间分辨率的影响可忽略不计（低于20 ps，半高全宽）。我们开发了一套快速二维扫描系统来校准PMT的时间响应，并详细研究了Planacon PMT的定时特性。使用放射性22Na源测量发现：在10毫米厚晶体中，511 keV光子的探测效率为24%，符合分辨时间为280 ps。我们分析了限制大面积探测?？槭奔浞直媛实闹饕蛩?，并提出了改进方案，这些方案将在未来项目中予以验证。
关键词： 用于紫外、可见光和红外光子（真空环境）的光子探测器（光电倍增管、混合像素探测器等）、切伦科夫辐射与过渡辐射、伽马相机、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）、正电子发射断层扫描（PET）、PET/CT、冠状动脉CT血管造影（CTA）
更新于2025-09-23 15:19:57