CMS – wyzwalanie na miony w oparciu o komory RPC

Prezentacja na temat: "CMS – wyzwalanie na miony w oparciu o komory RPC"— Zapis prezentacji:

1 CMS – wyzwalanie na miony w oparciu o komory RPC
Seminarium będzie dotyczyć sytemu wyzwalania detektora CMS, a w szczególności części tego systemu, która jest opata na komorach RPC i za zadanie ma identyfikację mionów Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009

2 Large Hadron Collider Detektor CMS jest jednym z 4 detektorów pracujących przy akceleratorze LHC. ATLAS i CMS to detektory ogólnego przeznaczenia, LHC-B dedydkownany dla kwarków B, ALICE dla ciężkich jonów LHC przyśpiesza i zderza ze sobą protony, planowane są także runy z ciężkimi jonami LHC został uruchomiony po raz pierwszy we wrześniu zeszłego roku, wiązkę protonów przecyrkulowno w obu kierunkach, potem nastąpiła słynna awaria. Następne uruchomienie planowane na wrzesień tego roku Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

3 CMS - Compact Muon Solenoid
Detektor zbudowany według schematu typowego dla detektorów pracujących na zderzeczach: kolejne warstwy detektorów różnych typów cylindrycznie otaczają punkt zderzeń i tak: najbliżej punktu oddziaływań znajduje się detektor śladowy (czyli tracker), w wypadku CMS całkowicie krzemowy dalej kalorymetry elektoromagnetynczy i hadronowy zewnętrzną warstwę stanowią detektory mionów: w centralnej części, czyli w beczce komory DT (beczka podzielona jest na 5 kół), w pokrywach CSC, oraz dodatkowo komory RPC jednym z najważniejszych elementów jest nadprzewodząca cewka produkujące pole magnetyczne umożliwiające pomiar pędu poprzecznego cząstek naładowanych – pole zakrzywia tory cząstek, zakrzywienie tym mniejsze im większy pęd poprzeczny (czyli składowa pędu prostopadła do osi wiązki) - CMS, co jest podkreślone w nazwie, został zoptymalizowany do pomiaru mionów. Pole magnetyczne na zewnątrz cewki jest zamykane przez żelazne jarzmo, dzięki czemu także na zewnątrz jest silne (do 2T). Cztery warstwy komór minowych. Miony są szczególnie cenne dla badania fizyki w LHC, gdyż dają czysty sygnał: poza kalorymetry nie wylatuje praktycznie nic poza mionami CMS w dużej części gotowy, testowany i kalibrowany przy pomocy mionów kosmicznych (zebrano 380 mln przypadków przy włączonym magnesie), widział wiązkę LHC we wrześniu 2008 The TOTEM Experiment will measure the total pp cross-section with the luminosity-independent method and study elastic and diffractive scattering at the LHC. Całkowita waga: t Średnica: 15 m Długość: 21.6 m Pole magnetyczne: 4 Tesla Pokrycie w : 5.5 kalorymetr forward 2.1 system mionowy Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

4 Dlaczego wyzwalanie w LHC?
2  2875 paczek protonów, odległość między paczkami 7.5 m 1011 protonów / paczka E = 7 TeV na proton 40 milionów przecięć paczek / s ~ 20 oddziaływań proton-proton co każde 25 ns, W wyniku których powstają setki cząstek Odpowiedz detektora ~1 MByte danych (skompresowanych)  4  1013 Bytes ( GB) / s Strumień danych niemożliwy do zapisania Protony pogrupowane w paczki, odległość miedzy paczkami 7,5 m  częstość zderzeń 25 ns czyli 40 MHz Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

5 Dlaczego wyzwalanie w LHC?(2)
Większość ze zdarzeń jest nieinteresująca („klasyczna” fizyka) Sygnatura: niskie pędy poprzeczne (pT) Interesują nas Bardzo rzadkie zdarzenia w których powstały nowe ciężkie cząstki Rozpadają się one na wysokoenergetyczne obiekty: dżety hadronowe, leptony, fotony - Ale tak duża częstość zderzeń protonów jest potrzebna, gdyż interesujące procesy, w których powstają nowe cząstki, które mamy nadzieję odkryć, są bardzo rzadkie. - wykres przedstawia na osi pionowej po prawej przekrój czynny na produkcję różnych nowych cząstek, po lewej odpowiadająca częstość zdarzeń. Widać, że z 40 mln zderzeń na sekundę, mniej niż jedno zdarzenie na sekundę będzie zawierać coś ciekawego. - Oznacza to, że nie ma sensu zapisywać wszystkich zdarzeń, ale tylko te interesujące. Ponieważ w tych interesujących zdarzeniach powstaną ciężkie cząstki, produkty ich rozpadu będą miały wysoką energię i pęd poprzeczny. Tak więc jeśli w przypadku pojawią się takie wysokoenergetyczne obiekty, jest to sygnatura, że przypadek warto zapisać. Pęd poprzeczny: składowa pędu prostopadła do osi wiązki Sygnatura: wysokie pędy poprzeczne (pT) Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

6 System wyzwalania („tryger”)
zapisz odrzuć Ocenia wybrane, zgrubne dane z każdego zdarzenia i na ich podstawie decyduje czy: Zapisać zdarzenie do pamięci masowej Czy też je odrzucić Do podejmowania decyzji o zapisaniu bądź odrzuceniu przypadku służy system wyzwalania, czyli trygger. System ten odczytuje wybrane dane z detektora, z każdego przecięcia, i poszukuje w nich tych wysokoenergetycznych obiektów. Za cenę wysokiej efektywności trzeba się pogodzić z tym, że zaakceptowanych zostanie też wiele przypadków, w których nic ciekawego się nie pojawiło, gdyż system wyzwalania, aby być szybkim, nie może być zbyt dokładnym. Najważniejsze to nie zgubić interesujących przypadków = wysoka efektywność Oraz zapewnić, aby wyjściowa częstość przypadków nie przekraczała maksymalnej przepustowości systemu akwizycji danych Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

7 System wyzwalania i akwizycji danych w CMS
Tryger pierwszego stopnia (Level 1) Dedykowana elektronika @ 40 MHz Analizuje każde przecięcie paczek  przetwarzanie potokowe; wypracowanie decyzji s, w tym ~2 s transmisja danych Wyjście ≤ 100 kHz Bufory odczytowe na 128 przypadków = 3.2 s Tryger jest podzielony na dwie główne części Dane z jednego przypadku rozrzucone są po wielu buforach odczytowych, dlatego przed przekazaniem do trygera wyższego stopnia muszą zostać zgromadzone w jednym miejscu komputerze. Służy do tego event builder, który jest siecią opartą na technologii stosowanej w klastrach komputerowych. HLT - przypadek jest stopniowo rekonstruowany, i jednocześnie aplikowane są cięcia i podejmowana jest decyzja o odrzuceniu przypadku. Tryger wyższego stopnia (HLT) Farma ~1000 komputerów, wykonujących algorytmy selekcji przypadków – analiza danych w czasie rzeczywistym: Stopniowa rekonstrukcja przypadku Uwzględniona kinematyka i topologia przypadku Informacje z trackera, pełny tracking Redukcja przypadków ze 100 kHz do 100 Hz zapisywanych na taśmach magnetycznych Event Builder switching network (~512 FED  512 Builder Units) Całkowita przepustowość ok. 500 Gbit/s Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

8 Tryger pierwszego stopnia (Level 1)
Calorimeter Trigger Muon Trigger DAQ ECAL Trigger Primitives RPC hits CSC hits DT hits HCAL Trigger Primitives Podsystemy trygera: Identyfikuj, mierzą i sortują obiekty trygerowe Link system Segment finder Segment finder Regional Calorimeter Trigger Pattern Comparator Track finder Track finder 40 MHz pipeline 4+4 m 4 m 4 m MIP+ ISO bits Global Calorimeter Trigger Global Muon Trigger Algorytmy GT: cięcia uwzględniają lokalizacje i koincydencje obiektów e/, J, ET, HT, ETmiss Calorimeter Trigger: candidates for isolated and non-isolated electrons/photons, hadron jets and calculates energy sums Tracker nie jest wykorzystywany w L1 GT – algortymt nie jest zwykłym ORem sygnałow z podsystemów Cały system pracuje synchronicznie z 40 MHz zegarem z jednego źródła (czyli z LHC) L1A – Level One Accept – trigger signal 4 m Global Trigger L1A (trigger) Status TTC system TTS system 32 partitions Detectors Frontend Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

9 Tryger mionowy Trzy niezależne, redundantne podsystemy:
Identyfikacja mionów, zakładana efektywność >95% dla mionów o pT > 40 GeV Odpowiednio dokładny pomiar pędu i znaku mionów (po cięciu na ok. 25 GeV/c częstość trygera < 12.5 kHz) Niski poziom fałszywych trygerów i „duchów” Jednoznaczne przypisanie mionu do zdarzenia (przecięcia paczek) Trzy niezależne, redundantne podsystemy: Drift Tube – beczka Cathode Strip Chambers – pokrywy RPC – beczka i pokrywy Rozpoznawanie śladów oparte na porównywaniu z wzorcami (Pattern Comparator PAC) Mniejsza rozdzielczość przestrzenna (2-4 cm w R-φ) Bardzo dobra rozdzielczość czasowa komór  pewne przypisanie znalezionego mionu do przecięcia paczek. Odporność na wysoką częstość Dwa stopnie: lokalne segmenty śladów w komorach Track Finders (TF) – budowanie pełnych śladów, pomiar pędu poprzecznego mionu dobra rozdzielczość przestrzenna i co za tym idzie pędowa przy wyższej zajętości (docelowej świetlności LHC) możliwe niejednoznaczności pozycji lub czasu Jednym z podstawowych wymagań dla trygera mionowego jest bardzo wysoka efektywność identyfikacji wysokoenergetycznych mionów – powyżej 95% jednakże aby osiągnąć tak dużą efektywność dla wysokoenergetycznych mionów, trzeba pogodzić się z tym, że sporo niskoenergetycznych mionów będzie rozpoznawana jako wysokoenergetyczne, gdyż w trygerzez L1 trudno o dokładny pomiar pędu jednak z drugiej strony, pomiar pędu musi być na tyle dokładny, aby nie trzeba było stosować zbyt wysokiego cięcia na pT, potrzebnego do uzyskania zakładanej częstości wyjściowej bardzo ważnym wymaganiem jest to, aby znaleziony mion był jednoznacznie przypisany do zdarzenia (przecięcia) z którego pochodzi. Jest to ważne dla tego, że o ile większość poddetektorów, gdy dostaje pozytywną decyzję o odczycie danych z danego przecięcia, to może zapisać także dane z kilku sąsiednich przecięć, to tracker tego nie potrafi. Global Muon Trigger – dopasowanie i scalanie mionów z trzech podsystemów Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

10 Tryger mionowy L1 i HLT – efektowność i wyjściowa częstość
Level 1 – elektronika Level 2 – rekonstrukcja mionów tylko na podstawie systemu mionowego i obiektów Level 1; cięcia Level 3 – pełna rekonstrukcja z wykorzystaniem trackera, cięcia. W razie potrzeby wymaganie izolacji mionu. HLT Przerwy między kołami The online selection of muons within the High-Level Trigger (HLT) system is performed in 2 steps. First, to confirm the Level-1 decision, a Level-2 muon reconstruction is performed, i.e., muons are reconstructed using only information from the muon system and with the Level-1 candidates as a seed. Secondly, the Level-2 pT threshold reduces the rate enough to then allow a Level-3 reconstruction using the full tracker information and seeded by the Level-2 candidates. Additional rate reductions can be achieved, if needed, by requiring muons to be isolated. Already after the Level-2 selection, the calorimeter isolation can be required, and the tracker and pixel isolation can be required after the Level-3 selection. „CMS Physics Technical Design Report” Płaski rozkład pT GeV/c Świetlność 2 × 1033 cm−2s−1 || Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

11 RPC PAC Muon Trigger System zaproponowany i zaprojektowany przez warszawską grupę CMS Współpraca: Komory: Włochy, CERN, Korea, Pakistan, Chiny, Bułgaria Elektronika: Polska (Warszawa), Finlandia, Włochy, Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

12 RPC - Resistive Plate Chambers
Detektor gazowy, zoptymalizowany do detekcji mionów w warunkach CMSu Podwójna wnęka gazowa (szerokość: 2 mm) ze wspólnymi paskami odczytowymi Napięcie zasilające ~9.5 kV Komory pracują w ograniczonym modzie lawinowym: mniejsze wzmocnienie gazowe (~ ) + wzmacniacz elektroniczny Paski odczytowe: szerokość: 0.5 – 4 cm, długość: cm Mieszanka gazowa: 96.2% C2H2F4, 3.5% isoC4H10, 0.3% SF6 Rozdzielczość czasowa ~ 1 ns Efektywność > 95% Szum ~5 Hz cm2 (bakelit poolejowany) Odporność na wysoką częstość cząstek (do 1000 Hz/cm2) readout strips bakelite HV - + isolator graphite 2 mm  C2H2F4- Tetrafluoroetan (nazwa kodowa: R-134a,) freon isoC4H10 isobutan SF6 Komory pracują w ogranoczonym modzie lawinowym, wzmocnienie gazowe ~ ) A significant improvement is achieved by operating the chambers in the so-called avalanche mode: the electric field across the gap (and consequently the gas amplification) is reduced and robust signal amplification is introduced at the front-end level. The substantial reduction of the charge produced in the gap increases by more than one order of magnitude the hit rate that the RPC can sustain (up to 1000 Hz/cm2) Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

13 To the Global Muon Trigger
Tryger mionowy RPC PAC Detector Counting room Control & diagnostic LVDS cables Link Board Synchronization Unit & LMUX Trigger Board Ghost Buster & Sorter SYNCH. & LDMUX PAC GB & Sorter Optic Links GHz 1104 fibers PAC 1232 Link Boards in 96 Boxes, Steered by Control Boards To the Global Muon Trigger FEB PAC FEB Data Concentrator Card Co to Counting room RMB 84 Trigger Boards in 12 Trigger Crates Data 320 MHz To Data Acquisition Resistive Plate Chambers Up to 6 layers of detectors. 480 chambers in barrel, 504 in endcaps * Numbers of elements for the staged version of the system Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

14 Złożoność systemu Detektor RPC:
984 komory, kilkanaście typów różniących się kształtem i szczegółami konstrukcji ~ pasków – 1-bitowych kanałów elektronicznych Elektronika tryger PAC: 12 typów płyt elektronicznych ~1 500 sztuk płyt elektronicznych Kilometry kabli (elektrycznych i optycznych) System synchroniczny, wszystkie układy pracują z tym samym zegarem 40 MHz Elektronika oparta na programowalnych układach FPGA Wszystkie płyty kontrolowane przez komputery – rozbudowana diagnostyka i monitoring; oprogramowanie sterujące Boards: FEB, DB, CB, LB, FEC, CSC, SP, TB, TCB, HSB, FSB, DCC, Około tysiąc pięćset sztuk płyt elektronicznych 12 różnych typów Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

15 Trigger Board Najbardziej złożona płyta w systemie:
wejście: 18 linków 1.6 GHz, strumień danych ~17 Gbitów/s dystrybucja danych po płycie z częstością 320 MHz 12 warstw, w tym dwie specjalne warstwy ceramiczne mieści m.in.: 4 chipy PAC wykonujące algorytm trygera, chip GBS sortujący znalezione miony chip RMB odpowiedziały za akwizycje danych Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

16 Technologia FPGA Field Programmable Gate Array – chip z w pełni konfigurowalną logiką logic functions generator – 16 bit memory Carry and control logic, gates, MUX, etc. Synchronization to clock Look -up Table Flip-Flop Programmable interconnection lines Block RAM Input-output logic Logika nie jest programowana na stałe, ale może być dowolnie wiele razy zmieniana, bardzo cenne umożliwia w każdym momencie poprawianie błędów i implementowanie nowych funkcjonalności Logika jest tworzona w dedykowanych językach, np. VHDL (Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language). Kompilowana dedykowanym oprogramowaniem Np. Altera Stratix II (EP2S90F1020C3, ~2005 rok), użyty jako PAC: LUTs 4.5M bitów pamięci RAM 902 pinów bloki DSP (Digital Signal Processing), układy mnożące Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

17 Przegląd zadań i problemów
Komory: projektowanie, produkcja, testowanie, instalacja, uruchamianie Elektronika: projektowanie, testowanie, produkcja, instalacja, integracja Testy odporności radiacyjnej układów elektronicznych Rozwój i testowanie firmware’u dla układów FPGA Zintegrowane z elektroniką oprogramowanie do konfiguracji, kontroli, monitoringu i diagnostyki systemu: Rozproszony, wielowątkowy system komputerowy; dedykowany software oparty na oprogramowaniu rozwijanym przez CMS, Umożliwia monitoring trygera w czasie rzeczywistym oraz zaawansowane procedury testowe, Bazy danych: struktura detektora i elektroniki, dane konfiguracyjne, dane o stanie systemu. Synchronizacja systemu (przypisanie danych do właściwego przecięcia, synchronizacja danych podczas transmisji) Rozwój i optymalizacja algorytmów trygera Symulacja systemu, analizy jakości działania Akwizycja danych, analizy offline (jakość komór i trygera) Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

18 Algorytm trygera: Pattern Comparator (PAC)
Sygnały z komór są porównywane do predefiniowanych wzorców torów mionów. Wzorce odpowiadają mionom o rożnym pT Mion – koincydencja czasowa sygnałów z kilku warstw komór, z pasków pasujących do (przynajmniej jednego) wzorca. Komory tworzą 6 (beczka) lub 4 (pokrywy) warstwy otaczające punkt oddziaływania pasków w każdej warstwie  jeden pasek = ˚ 3/4 Płaszczyzny RPC Wymagana liczba „zapalonych” płaszczyzn: Beczka: 6/6 lub 5/6 lub 4/6 lub 3/4 wewnętrznych płaszczyzny pokrywy: 4/4 or 3/4 Liczba „zapalonych” płaszczyzn daje „jakość” rekonstrukcji śladu. „Jakość” jest używana przy sortowaniu i śladów i „zabijaniu duchów” W beczce paski ułożone są równolegle do osi wiązki, w pokrywach radilnie. W ten sposób możliwy jest pomiar gięcia toru mionu wywołany polem magnetycznym, a co za tym idzie pomiar pędu. Dane z komór, czyli jednobitowe sygnały mówiące o tym, czy dany pasek jest zapalony, czy nie Czyli wzorzec to de facto bramka AND podłączona do pasków komorowych nalerzących do tego wzorca. Ponieważ nie wymagamy, aby wszystkie te paski były zapalone, ale wystarczy aby zapalone były paski tylko z czterech warstw spośród sześciu w beczce, to wzorzec tworzy nie jedna bramka AND, ale ponad 20. paski Wzorzec – zestaw bramek AND o wejściach podłączonych do odpowiednich pasków Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

19 Implementacja PACa w układach FPGA
Aby obsłużyć cały detektor potrzeba 300 chipów PAC (stosunkowo dużych układów FPGA). Każdy analizuje max 576 pasków i zawiera – wzorców (duża liczba wzorców dla niskiego pT ). Wzorce są na stałe wkompilowane w firmware. Ponieważ każdy PAC zawiera inne wzorce, każdy jest kompilowany oddzielnie (~godzina/PAC) Wzorce są generowane na podstawie symulacji mionów w CMSie. Zaawansowane algorytmy wybierania wzorców tak aby osiągnąć możliwie najlepsza efektywność i czystość trygera, minimalizując jednocześnie liczbę wzorców (wzorce muszą się zmieścić w używanych chipach FPGA) Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

20 System diagnostyki i monitoringu
W firmwarze każdego układu FPGA zaimplementowano obok algorytmów trygera rozbudowaną warstwę diagnostyczną: moduły odczytu diagnostycznego – podglądanie danych płynących przez system generatory pulsów testowych wielokanałowe liczniki i histogramy pozwalające mierzyć częstość sygnałów z komór i częstość mionów Moduły weryfikujące poprawność transmisji + liczniki błędów Sterowane, odczytywane i analizowane przez software DQM HLT DB On-line Software CCU VME Trigger algorithm Data processing Control Diagnostic DAQ Transmission Link Boards Trigger Crates Detector Zastosowane w testowaniu systemu: Testy implementacji algorytmów (porównywanie z emulatorem) Testy poprawności podłączeń kabli Testowanie prototypów, debugowanie, itd.. Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

21 Monitoring trygera – częstość 4 wyjściowych mionów (beczka)
Monitoring online Monitoring statusu elektroniki: periodyczny odczyt rejestrów informujących czy układy elektroniczne działają poprawnie, sprawdzanie wartości liczników błędów transmisji Monitoring działania komór RPC na podstawie wielokanałowych liczników z LB Częstość sygnałów czas paski Częstość mionów Monitoring trygera – częstość 4 wyjściowych mionów (beczka) Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

22 Synchronizacja systemu trygera
Czyli Problem jednoczesności zdarzeń w praktyce Czyli „Zsynchronizujmy zegarki” Dwóch komandosów tuż przed akcją: - Ok. Zsynchronizujmy zegarki! Ja mam 12:00. - Ja mam za dwie No dobra... Poczekamy te dwie minuty... Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

23 Synchronizacja systemu trygera (1)
14m = 42ns 4.2m = 14ns Sygnały z komory niesie informację o czasie przejścia mionu przez komorą z dokładnością kilku ns. Różnice w czasie lotu mionów do różnych komór > 25 ns Jeszcze większe różnice w czasie propagacji sygnałów z komór do Link Board-ów (od 33 do 107 ns) A przecież w PACach chcemy mieć koincydencję sygnałów w 25 ns! Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

24 Synchronizacja systemu trygera (2)
W Link Boardach sygnały z pasków są najpierw synchronizowane do zegara 40 MHz („kwantyzacja czasowa”) przy pomocy „okienka synchronizacyjnego. Następnie dodatkowo opóźniane o całkowitą liczbę taktów zegara. Sygnał wyjściowy LB1 opóźnienie 25ns Czas lotu Czas propagacji LB2 LB3 zderzenie czas Cel: na wyjściu wszystkich LB sygnały pochodzące z tego samego przecięcia pojawiają się dokładnie w tym samym momencie (25 ns). Optymalną pozycję okienek i opóźnienia dla danych można obliczyć dla każdego LB z: Czasu lotu mionu do komory Czasu propagacji sygnałów po kablach z RPC do LB: winOpeni = (timin + iTTC + offset) % 25 ns didata = a – int[(timin + offset)/25ns] + bi - (1*) + ciwin + (2SM) następnie poprawić na podstawie analizy zebranych danych Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

25 Synchronizacja systemu trygera (3)
Jak wyznaczyć „ten sam moment”? „Układem odniesienia” jest zegar 40 MHz, synchroniczny z wiązką. Początek układu wyznacza sygnał startujący odliczanie przecięć (czyli taktów zegara). Na odbiornikach odpowiednio opóźniany, aby skompensować różnice w długościach światłowodów dystrybuowane do wszystkich płyt z jednego miejsca (system TTC podłączony do LHC). Transmisja LB – TB - kompensacja różnic w długości światłowodów: Dane transmitowane do TB są oznaczane na LB numerem przecięcia. Na TB dane są opóźniane tak, aby numer przecięcia otrzymany z danymi pasował do lokalnego numeru na TB Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

26 Synchronizacja sygnałów RPC- miony kosmiczne
Sygnały ze wszystkich komór jednego koła Tryger Dane za wcześnie Dane za późno BX sygnału z komory względem trygera Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

27 Wrzesień 2008 – miony z „beam dump” widziane w systemie RPC
Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

28 Wrzesień 2008 – miony z „beam dump” widziane w systemie RPC (2)
Liczba sygnałów z komór RPC z jednego koła BX= -3 numer koła Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

29 Wrzesień 2008 – miony z „beam dump” widziane w systemie RPC (2)
Liczba sygnałów z komór RPC z jednego koła BX= -2 25 ns później ENDCAP BARREL numer koła Odległość między kołami -1 i m = c·25ns Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

30 Backup Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW

31 Segmentacja w , Seminarium Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek IFJ, 26 maja 2009 Karol Buńkowski, UW