ATLAS 2011/3/25-26
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- わんど きせんばる
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1 ATLAS 2011/3/25-26
2 2 LHC (Large Hadron Collider)/ATLAS LHC - CERN - s=7 TeV ATLAS - LHC 1 Higgs 44 m 44m 22m 7000t 22 m
3 3 SCT( ) SCT(SemiConductor Tracker) fb -1 SCT
4 3 SCT( ) R eta=1.0 eta=1.5 R 1080 TRT ( Barrel ) TRT ( Endcap ) eta=2.0 R 559 R 514 R 299 R R 50.5 SCT ( Barrel ) SCT ( Endcap ) PIXEL p-beam 0 0 Interaction Point SCT(SemiConductor Tracker) fb -1 SCT beam line Z eta=2.5
5 4 SCTモジュール 1280 strips /18 新型SCTモジュール 現行SCTモジュール 24.5 mm 128 mm Readout Chips Readout Chips 768 strips 放射線耐性の向上 ストリップの長さ 現行 新型 # channels/chip strip length 128 mm 24.5 mm # modules 今回 新型SCTの為に開発された読み出しチップ(ABCNチップ) の性能評価テスト用のDAQシステムを開発した
6 5 4 SCT (ABCN320 ) 4 modules test kByte 38 I/O DAQ
7 6 ABCN ABCN (bit pattern) ABCN PC ABCN
8 6 ABCN ABCN (bit pattern) ABCN Write Register PC ABCN
9 6 ABCN ABCN (bit pattern) ABCN Data Taking Mode Write Register PC ABCN
10 6 ABCN ABCN (bit pattern) ABCN Data Taking Mode bit pattern Write Register PC ABCN
11 6 ABCN ABCN (bit pattern) ABCN Data Taking Mode bit pattern Write Register PC DAQ Hardware FPGA ABCN DAQ FPGA
12 7 DAQ SEABAS DAQ SEABAS - 162kByte RAMFPGA(>48kByte) I/O (>38 ) 4 module - PC TCP/IP95Mbps SEABAS PC 95 Mbps Internet ABCN
13 8 ABCN SEABAS FPGA - Verilog-HDL SEABAS PC - C/C++ DAQ DAQ Software PC 95 Mbps SEABAS FPGA Internet ABCN
14 PC SEABAS ABCN 9
15 PC SEABAS ABCN 9 TCP Connection
16 PC SEABAS ABCN 9 TCP Connection (Configuration) Write Register (Configuration)
17 PC SEABAS ABCN 9 TCP Connection (Configuration) Write Register DAQ (Configuration) DAQ
18 PC SEABAS ABCN 9 TCP Connection (Configuration) Write Register DAQ DAQ (Configuration) Trigger Data Data Data FIFO Data
19 PC SEABAS ABCN 9 TCP Connection (Configuration) Write Register DAQ DAQ (Configuration) Trigger Loop Data Data Data FIFO Data TCP Disconnection
20 10 DAQ(1) 1 ABCN Calibration - Calibration3, 7, 11, 15,... - Issue Calibration Pulse Trigger # hit channel
21 11 DAQ(2) ABCN20 - ABCN 20 Data - 2 FIFO 2N 20 ABCN
22 Noise[e] Gain[mV/fC] 12 Gain[mV/fC] 100 chip0 chip1 chip2 chip3 chip4 chip5 chip6 chip7 chip8 chip9 Gain : ~100mV/fC 0 [e] channel Noise : ~ 400 e channel
23 Noise[e] Gain[mV/fC] 12 Gain[mV/fC] 100 chip0 chip1 chip2 chip3 chip4 chip5 chip6 chip7 chip8 chip9 Gain : ~100mV/fC ABCN 0 [e] channel 20 ABCN Noise : ~ 400 e channel
24 13 (1) SEABAS NIM
25 14 (2) 2.4 cm chip :
26 15 - [e] C [pf] Noise[e]=a+b C [pf] chip chip chip chip chip Noise[e] a : 366.8±4.6 b : 83.5±0.8 a : 370 b : 76.7 fit reference C[pF]
27 15 - [e] C [pf] Noise[e]=a+b C a b [pf] chip chip chip chip chip Noise[e] a : 366.8±4.6 b : 83.5±0.8 a : 370 b : 76.7 fit reference C[pF]
28 16 chip :
29 cm 3 2 chip :
30 ±0.7% >99% 17
31 18 DAQ - SEABAS FPGA 120 I/O 4-20 ABCN 2N 4 DAQ fin
32 backup
33 20 ABCN ABCN - ABCN bit stream( ) Write register, Data Taking, Trigger etc PC ABCNSEABAS SEABAS 2. PC SEABAS ABCN DAQ
34 21 chip : channel chip0 chip1 chip2 chip3 chip4
35 I chip : chip0 chip1 chip2 chip3 chip4 chip3 I N I = (98/78) (15+7) ~ 27 N I 98.5±0.7
36 Calibration - Calibration Pulse delay 0 ns~63 ns - delay delay Calibration Pulse Signal Clock 40MHz sample 25 ns
37 Calibration - Calibration Pulse delay 0 ns~63 ns - delay DAQ delay delay[ns] Calibration Pulse Signal Clock 40MHz sample 25 ns channel
38 DAQ delay[ns] Calibration - Calibration Pulse delay 0 ns~63 ns - delay DAQ delay channel delay[ns] Calibration Pulse Signal Clock 40MHz sample 25 ns channel
39 σ[mv] Noise(=σ/Gain)[ENC] DAQ 24 Noise[ENC] 400 Noise : ~ 400 e 0 DAQ channel Noise[ENC] Noise : ~ 400 e channel
40 Vt50[mV] Gain(=Vt50/Pulse charge)[mv/fc] DAQ 25 Gain[mV/fC] 100 Gain : ~ 100mV/fC DAQ channel Gain[mV/fC] 100 Gain : ~100mV/fC 0 channel
41 26 SEABAS SEABAS(Soipix EvAluation BoArd with Sitcp) - SiTCP(network processor), ADC, DAC, NIM, FPGA - 4 ~230mm PROM NIM I/O User FPGA Ethernet ADC DAC DIP SW LED SiTCP FPGA Power
42 Burst - (0 mv) - Trigger chip 0 chip 1 chip 3 chip 4 chip channel
43 Cal. delay - Strobe delay scan Chip efficiency/ - Efficiency50% delay1/4 delay cal. delay efficiency Strobe delay scan, efficiency, chip address: Strobedelay1Dhist_0 Entries Mean RMS / delay Cal. delay 28
44 IntL~ 100fb -1 LHC HL LHC integrated luminosity[fb -1 ] luminosity[s -1 cm -2 ] events/crossing
45 30
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