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
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
2
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。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
3
Test Benchの概要
APD: Avalanche Photo Diode
CSP: Charge Sensitive Preamplifier
IPCB: Inter Printed Circuit Board
FEE: Front end electronics
Altro: Alice TPC Readout
RCU: Readout Control Unit
DCS: Detector Control System
SIU: Source InterfaceUnit
DDL: Detector Data Link
D-RORC: DAQ ReadOut Receiver Card
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
4
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。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
5
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。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
6
テストベンチの動作確認
FEE
RCU
ここにDividerを通してPulse genaratorのシグナルを入力。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
7
Raw format での data
• 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1ch(CSP15)のADC値を確認する。
High gain
2007/12/11
Low gain
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
8
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。
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。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
9
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。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
10
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。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
11
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。
22/11/2007
ALICE local meeting
12
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。
IPCB
Flat cable
T-card
Jumper cable
CSP・APD
LED
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
13
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。
このchにAPD・CSPからの
シグナルを入れた。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
14
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。
– 1ch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。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
15
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。
広島ですぐにdata takingができる状態をつくった。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
16
BACK UP
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
17
Data Structure (PHOS only)
run100.raw
RUN Header
Event 1
Event 1
Event Header
ALTRO ch0
Event 3
ALTRO ch2
ALTRO ch3
ALTRO ch4
10bit ADC sample 2
10bit ADC sample N
20bit Other Trailer
Trailer
N’
…
…
2007/12/11
10bit ADC sample 1
…
Event 2
ALTRO ch0
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
18
Test-Bench at Hiroshima
ALTRO ch0
正しいフォーマット: N = N’
10bit ADC sample 1
10bit ADC sample 2
…
10bit ADC sample N
広島での問題点: N != N’
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
20bit Other Trailer
Trailer
N’
19
GTL busの不安定さ
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
20
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
3/12/2007
Local lab meeting
21
HVのlinearity
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℃。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
22
HVのlinearity
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
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
23
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。
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℃。
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
24
APD・CSPを使ったテスト用
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
25
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
26
eventDump
RUN52
2304) 709c280a 9c270a02 2709c270 09c2609c | .(.p ..'. p..' .`.. |
2320) c2709826 60982609 982709c2 270a0270 | &.p. .&.` ..'. p..' |
2336) 0a02709c 42809c27 80a0280a a0270a02 | .p.. '..B .(.. ..'. |
2352) 270a0270 0a02709c 02709c27 709c270a | p..' .p.. '.p. .'.p |
2368) 9c2709c2 751c8270 aaaaaaa8 a875a20e | ..'. p..u .... ..u. |
2384) d0b42daa b42d0b42 2e0b42e0 0b42e0b4 | .-.. B.-. .B.. ..B. |
2400) 42d0b82e d0b82d0b b42d0b42 2d0b42d0 | ...B .-.. B.-. .B.- |
2416) 0b42d0b4 82d0b42d d0b42d0b b42d0b82 | ..B. -... .-.. ..-. |
2432) 2d0b82d0 0b82d0b8 c2d0b82d e0b42d0b | ...- .... -... .-.. |
2448) b82e0bc2 2d0bc2e0 0bc2d0b4 c2d0b82e | .... ...- .... .... |
2464) d0b42e0b b42d0b82 2d0b82d0 0b82d0b4 | .... ..-. ...- .... |
2480) 82d0b42d d0b42d0b b42d0b82 2d0b82d0 | -... .-.. ..-. ...- |
2496) 0b82e0b8 c2d0b82d d0b42e0b b82d0b82 | .... -... .... ..-. |
2512) 2d0b82d0 0b82d0b4 82d0b42d d0b42d0b | ...- .... -... .-.. | Trailer
2528) a8751c82 0faaaaaa aaa875a2 000001f0 | ..u. .... .u.. .... | Other trailer
ADC data
..................................................................
③
②
①
2007/12/11
Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
27
ダウンロード

Kenta Mizoguchi