HL-LHC 实验中用于模拟辐射损伤效应的查表算法
高能物理 - 实验
2025-01-22 v1 仪器与探测器
摘要
辐射损伤显著影响大型强子对撞机（LHC）实验中的硅片跟踪探测器性能，如 ATLAS 和 CMS，其中信号衰减是最关键的效应。调整传感器偏置电压和检测阈值可帮助缓解这些效应，但生成准确反映随光强度累积（即 fluence）而性能演变的模拟数据的需求日益紧迫。ATLAS 合作组已开发并实现了算法，用于纠正模拟的蒙特卡罗（MC）事件以反映辐射损伤效应，实现了与碰撞数据高度一致的效果。为应对高光强相位（HL-LHC）的需求，由于碰撞、事件、轨迹和粒子击中率不断攀升，对可用计算资源施加了严苛约束，ATLAS MC 生产算法的快速化变得迫在眉睫。本文概述了新算法的理念、其实现策略以及关键组件。闭合测试结果表明，使用新算法模拟的事件与完全模拟的事件一致性达到few \%水平。首次的计算性能测试显示，新算法在不应用辐射损伤校正的情况下，其速度与其相同。
引用
@article{arxiv.2501.12253,
title = {A look-up table algorithm to model radiation damage effects in Monte Carlo events for HL-LHC experiments},
author = {Marco Bomben and Keerthi Nakkalil},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.12253},
year = {2025}
}
备注
5 pages, 2 figures, Eleventh International Workshop on Semiconductor Pixel Detectors for Particles and Imaging (18-22 November 2024), Strasbourg - France