LHCb 实验正在用新的高性能模块改造其电磁量热器，并为其环成像切伦科夫探测器配备超快电子设备。

电磁量热仪的维护

2022 年 7 月 5 日，经过三年半的长期停机 2 (LS2) 后，质子开始在LHCb探测器中再次碰撞，标志着大型强子对撞机 (LHC) 第三次运行的开始。在此期间，LHC 上的原始 LHCb 探测器大部分被拆除，并建造了一个几乎全新的探测器。欧洲核子研究中心理事会批准的 2020 年欧洲粒子物理战略更新强烈支持充分利用 LHC 研究风味物理的潜力。LHCb 探测器的进一步升级，称为升级 II，旨在使 LHCb 能够以更高的瞬时亮度运行，并应对高亮度 LHC (HL-LHC) 苛刻的数据采集条件。设计新探测器时将考虑最新的技术发展。

为 LHCb 升级二期而开发的革命性新型电磁量热仪将能够精确测量电磁粒子的到达时间。其测试测量表明，高能电子的探测精度在 20 皮秒以内。这是电磁量热仪在粒子物理学中首次取得如此出色的性能。新型量热仪将具有更精细的粒度，使其能够应对更高的粒子密度和更高的瞬时亮度。亮度是加速器性能的重要指标：它与给定时间内发生的粒子碰撞次数成正比。

新型 LHCb 量热仪模块的技术基于“意大利面条量热仪”(SpaCal)概念，其中闪烁体类似于意大利面条。这些闪烁纤维被安置在 SpaCal 模块的 5180 个纵向孔中。量热仪由两种吸收器模块构成：基于钨的 SpaCal-W 模块(将使用钨 3D 打印技术制造)和基于铅的 SpaCal-Pb 模块。

在光束管周围的中心区域，穿过探测器的粒子数量极高，LHC 的质子束在光束管内循环。当前的 LHCb 量热仪由 Shashlik 模块组成。由于 LHC 运行时大量粒子流造成的辐射损伤，这些模块的性能会随着时间的推移而下降。在下一次长期停机期间，LHC 光束管周围中心区域的这些退化的 Shashlik 模块将被 32 个 SpaCal-W 模块替换，并在它们周围放置另外 144 个 SpaCal-Pb 模块。

在环状成像切伦科夫 (RICH) 系统的升级中，整个电子链将被替换。探测器将配备一个高速数据采集系统和一种名为 FastRICH 的新型读出专用集成电路，该集成电路能够提供切伦科夫光子的精确时间戳。当带电粒子(如质子或电子)在介质中以比光更快的速度行进时，就会产生这些光子。

新型 LHCb RICH 将成为第一个具有百皮秒级单光子快速计时能力的系统，再次证明 LHC 上风味物理实验的挑战性条件如何带来技术突破。

两个子探测器 SpaCal 和 RICH 的原型已在欧洲核子研究中心的加速器综合设施中成功通过测试，并使用来自超级质子同步加速器的光束进行测试，为 HL-LHC 时代的到来做准备。