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Report on ALICE work 2007/11/10 – 11/28. 2007/12/11, Local Lab. Meeting Kenta Mizoguchi ,. Outline. 滞在の目的 先週のおさらい 広島で起きていた問題点の解決 テストベンチの動作確認 CERN 滞在でのまとめ. 滞在の目的. PHOS readout test-bench の問題点の修復 2つの問題点 raw data 内の ADC のサンプル数と、( trailer に書かれてある)サンプル数情報が一致していない。 - PowerPoint PPT Presentation
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Report on ALICE work2007/11/10 – 11/28
2007/12/11, Local Lab. Meeting
Kenta Mizoguchi,
Outline
• 滞在の目的• 先週のおさらい
– 広島で起きていた問題点の解決• テストベンチの動作確認• CERN 滞在でのまとめ
2007/12/11 2Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
滞在の目的
• PHOS readout test-bench の問題点の修復– 2つの問題点
• raw data 内の ADC のサンプル数と、( trailer に書かれてある)サンプル数情報が一致していない。
• 4回に1回の割合で ADC の値が非常に大きな値を持っている。
• テストベンチの動作確認を行ない、すぐにデータが取れる状態にする。
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi3
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Mizoguchi4
Test Bench の概要
APD: Avalanche Photo DiodeCSP: Charge Sensitive PreamplifierIPCB: Inter Printed Circuit BoardFEE: Front end electronicsAltro: Alice TPC ReadoutRCU: Readout Control UnitDCS: Detector Control SystemSIU: Source InterfaceUnitDDL: Detector Data LinkD-RORC: DAQ ReadOut Receiver Card
先週のおさらい方法• CERN には正常に動作しているテストベンチが
あり、そのテストベンチの各パーツと僕らのテストベンチの各パーツを一つずつ交換していき、問題のある箇所を特定し、修復する。
結果• 40bit の GTL data bus cable の1ピンにはん
だ付け不良があり、そのピンでのデータ転送が不安定であったことがわかった。
広島で起きていた2つの問題点は解決。
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi5
テストベンチの動作確認
• テストパルス (10μs, 80mV) を Divider(IPCB) を通して全chに入れ、 raw format で読む。– FEE の signal line の動作確認。
• テストパルス (10μs, 80mV) を Divider(IPCB) を通して全chに入れ、 root format で読む。– FEE の signal line の動作確認。– 正しく Root file で data taking ができるかの確認。
• APD ・ CSP からのシグナルを 1ch 分に入れ、 root format で読む(途中)。– APD ・ CSP への HV ・ LV を正しく印加し、 APD ・ CSP
からのシグナルを読めるのか確認。
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Mizoguchi6
テストベンチの動作確認
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi7
FEE RCU
ここに Divider を通して Pulse genarator のシグナルを入力。
• Divider にテストパルス( height 80mV, width 10μs の方形波)を入れて、 Raw format で取れた1 ch(CSP15) の ADC 値を確認する。
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Mizoguchi8
Raw format での data
High gain Low gain
Root format での data
• Raw format のときと同様にテストパルスを入れ、 root format でのデータを確認する。
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi9
High gain Low gain 32ch 分のシグナルをすべて重ねて表示している。
各 ch での図は次。
Root format での data
32ch 分の各 ADC サンプリングの結果
すべての ch で正しく data taking ができている。
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi10
テストベンチの動作確認
• APD ・ CSP からのシグナルを root formatに書きだす。– APD への HV と、 CSP への LV のチェック– 足りない部品の手配と導通チェックなど。
• IPCB, flat cable, T-card, CSP, APD, LED, P.G.
– APD ・ CSP を接続し、 data taking を行なう。
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi11
22/11/2007 ALICE local meeting 12
HV のチェック
- すべての ch に HV が印加されていることを確認した。
- すべての ch で HV に線形性があることを確認した。
全ての APD に正常に HV を印加できる。
動作確認 -setup• T-card から IPCB までの導
通チェック。– T-card と jumper cable の
接続部分で正しい HV ・ LVがかかっているか確認した。
• LED を光らせ、 APD ・CSP からのシグナルを測定。
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi13
IPCBFlat cable
T-cardJumper cableCSP ・ APD
LED
テストベンチの動作確認
• FEE の全 32ch 分のHigh gain の ADC sampling の結果。– APD ・ CSP のシグナル
を入れたところにだけそのシグナルが確認でき、その他はペデスタルが確認できる。
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi14
この ch に APD ・ CSP からのシグナルを入れた。
テストベンチの動作確認• FEE の全 32ch 分の
High gain の ADC sampling の結果。– すべてのヒストグラム
を重ねてひとつのヒストグラムにしてある。
– 1 ch だけに入力シグナルが確認できる。
– このとき、 Low gainと High gain のシグナルの高さの比が 1:16 になることも確認した。
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi15
まとめ
• 広島で起きていたデータフォーマットに関する2つも問題の原因を特定し解決した。
• テストベンチの動作確認を行なった。– FEE の動作確認をした。
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi16
広島ですぐに data taking ができる状態をつくった。
BACK UP
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi17
Data Structure (PHOS only)
run100.raw
Event 1RUN Header
Event 1
Event 2
Event 3
…
Event Header
ALTRO ch0
ALTRO ch2
ALTRO ch3
ALTRO ch4…
ALTRO ch0
10bit ADC sample 1
10bit ADC sample 2
10bit ADC sample N
…
Trailer
20bit Other Trailer
N’
2007/12/11 18Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
Test-Bench at Hiroshima
ALTRO ch0
10bit ADC sample 1
10bit ADC sample 2
10bit ADC sample N
…
Trailer
20bit Other Trailer
N’
正しいフォーマット: N = N’
広島での問題点: N != N’
2007/12/11 19Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
GTL bus の不安定さ
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi20
3/12/2007 Local lab meeting 21
問題が起こった箇所の発見
よって、 GTL bus を詳しく調べた。 - テスターで導通をチェック。 →1箇所の断線箇所を発見!!
GTL bus Data bus に
断線箇所を発見
HV の linearity
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi22
FEE のマニュアルによると、 HV = 209.9 + 0.2022*x右図のように fit(a+b*x)を全chに行ない、 fitからのズレを約 0.2V とすると、これによるGain への寄与は約0.56% これは分解能に対して十分小さい。また、全chでの各 fitからのズレは同程度であった。
Gain = A*exp(0.0279*HV)2006 年 8 月の 2GeV/c, Electron beam test より。結晶の温度は -19℃ 。
HV の linearity
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi23
32ch分の各パラメータのばらつき具合をヒストグラムにしたものが右図。右の平均値を使うと、 HV = 210.5 + 0.2028*x
HV の linearity
• 全ページの2つのパラメータの平均を使った直線からの各chでの各点でのずれをヒストグラムにしたものが右下図。
• この RMS=0.57[V] のばらつき具合による Gain の変化は 1.67%.
• これは分解能に対して 十分小さいと言える。
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi24
Gain = A*exp(0.0279*HV)2006 年 8 月の 2GeV/c, Electron beam test より。結晶の温度は -19℃ 。
APD ・ CSP を使ったテスト用
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi25
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi26
eventDump
2007/12/11Local Lab. Meeting / Kenta
Mizoguchi27
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RUN52
①②③
TrailerOther trailerADC data