一种利用击中精确空间与时间信息的新型四维快速径迹寻找系统

我们提出一种新型快速径迹寻找系统，能够利用击中的精确空间与时间信息实时重建四维粒子轨迹。硅像素探测器的最新进展已实现 150 ps 时间分辨率，且正大力开展研发以提升定时性能，目标为 10 ps。利用精确的空间与时间信息，可抑制与粒子通过时间不符的本底击中，并确定其时间演化。我们提出的快速径迹寻找器件基于一种大规模并行算法，该算法在商用现场可编程门阵列中使用流水线架构实现。我们描述了该算法及其在一个以 8 层硅传感器平面为案例研究的径迹系统原型上的实现。根据模拟，噪声击中的抑制能有效减少虚假径迹组合，并改善存在本底击中时的实时径迹重建。该系统提供具有亚微秒延迟的类离线径迹，并且假设击中分辨率为 10 ps，能够以皮秒分辨率确定径迹的时间。