Аппаратный отбор событий в сферическом нейтральном детекторе

• Автор: Великжанин, Юрий Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 96 с.

ГЛАВА 1 ОБЗОР АППАРАТНОГО ОТБОРА СОБЫТИЙ В
ДЕТЕКТОРАХ ФВЭ
1.1 Основные типы систем отбора событий в детекторах для физики высоких энергий
1.2 Конструктивы для размещения электроники
1.3 Обзор технологий для построения ССД
1.4 Использование информации от дрейфовых камер в АППАРАТНОМ ОТБОРЕ СОБЫТИЙ
ГЛАВА 2 ОПИСАНИЕ СФЕРИЧЕСКОГО НЕЙТРАЛЬНОГО
ДЕТЕКТОРА
2.1 Накопитель ВЭПП-2М
2.2 Сферический Нейтральный детектор
2.2.1 Общее описание детектора
2.2.2 Координатная система
2.2.3 Калориметр
2.2.4 Мюонная система
2.2.5 Программа экспериментов
2.3 Система сбора данных СНД на основе спецкрейтов КЛЮКВА
ГЛАВА 3 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДЛЯ СИСТЕМЫ ОТБОРА
СОБЫТИЙ В СНД
3.1 Сравнительные характеристики полезных событий и фона
3.2 Оценка потерь полезной информации
3.3 Задачи, возлагаемые на систему аппаратного отбора СОБЫТИЙ
3.3.1 Задачи Первичного триггера СНД
3.3.2 Задачи Вторичного триггера СНД
ГЛАВА 4 СИСТЕМА ПЕРВИЧНОГО ТРИГГЕРА СИД
4.1 Структура ПТ
4.2 Первичный триггер дрейфовых камер
4.2.1 Получение информации для ПТ
4.2.2 Логика Треков
4.2.2.1 Задачи, решаемые Логикой Треков
4.2.2.2 Алгоритм поиска треков
4.2.2.3 Устройство Логики треков
4.2.3 Логика Слоев
4.3 Первичный триггер калориметра
4.4 Основные характеристики ПТ СНД
4.5 Технические проблемы и решения
ГЛАВА 5 ПРОЕКТ СИСТЕМЫ ВТОРИЧНОГО ТРИГГЕРА

5.1 Общая структура ВТ СНД
5.2 Поиск КЛАСТЕРОВ В КАЛОРИМЕТРЕ СНД
5.2.1 Алгоритм подсчета кластеров
5.2.2 Аппаратная реализация
5.3 Система передачи данных от калориметра в крейт ВТ СНД
5.3.1 ИВТ калориметра
5.3.2 Плата чтения
Заключение
Литература

В настоящее время значительная часть экспериментальной информации в физике высоких энергий (ФВЭ) получается с помощью метода встречных пучков частиц. Большинство ведущих центров мира, занятых изучением элементарных частиц, проводят эксперименты на встречных пучках (или готовятся к проведению таких экспериментов). Сооружаются накопители, обладающие высокими светимостями и энергиями взаимодействующих частиц. Для экспериментов на этих накопителях требуются Детекторы, представляющие собой уникальные, весом от тонн до тысяч тонн, комплексы разнообразных регистрирующих систем, служащих для идентификации и изучения свойств частиц - продуктов взаимодействия пучков.
Для обеспечения эффективной работы таких детекторов создаются не менее сложные электронные системы сбора данных (ССД), способные обрабатывать большие объёмы информации (от тысяч до миллионов измерительных каналов) с высокой интенсивностью (от тысяч до миллионов событий в секунду). Однако возможности компьютерной обработки данных не безграничны. В условиях, когда основная загрузка определяется фоновыми событиями, а доля полезных событий составляет лишь доли процента от полного потока, одним из важнейших компонентов системы сбора данных в детекторах физики высоких энергий является система предварительного аппаратного отбора событий.
В данной работе рассматривается решение проблемы отбора событий для Сферического Нейтрального детектора (СНД), работающего на электрон-позитронном накопителе ВЭПП-2М в ИЯФ СО РАН с 1995 года. Основные характеристики СНД с точки зрения системы отбора событий таковы:
• число каналов: -2000;

поступают параллельно, что позволяет работать без “мёртвого времени” методом организации конвейера с частотой работы накопителя 16МГц.
В стойке спецкрейтов координатной системы имеется 6 крейтов КЛЮКВА. Для удобства считывания информации для Вторичного триггера платы, обслуживающие ДДК, расположены послойно: один слой ДДК (20 проволочек, 10 плат Т2АМ) расположен в одном крейте. Для удобства передачи информации для Первичного триггера два внутренних слоя КДК (40 проволочек, 10 плат Т2А) расположены тоже в одном крейте. Остальные платы равномерно распределены по оставшимся пустым местам. Таким образом, имеется 5 одинаковых плат интерфейсов первичного триггера ДДК (ИПТ ДК) и один интерфейс первичного триггера КДК (ИПТ КК). Все 6 ИПТ дрейфовых камер формирует два вида сигналов: для Логики Треков и для Логики Слоев.
В крейте с ИПТ ДК расположены:
• 10 плат Т2АМ, обрабатывающие информацию от 20 проволочек одного слоя ДДК;
• 4 платы Т2А, обрабатывающие сигналы 16 проволочек одного слоя КДК;
• плата Т, обслуживающая эти 4 платы Т2А.
В крейте с ИПТ КК расположены:
• 12 плат Т2А, обрабатывающие сигналы от 48 проволочек четырёх слоёв КДК;
• 3 платы Т, обслуживающая эти 12 плат Т2А.
Составные части блока ИПТ ДК (рис.20):
• динамический формирователь постоянной длительности (ДФПД) на входе по положительному фронту сигнала FOR формирует импульс длительностью ~50нсек. Нужен для выравнивания длительности входных сигналов от дискриминаторов в платах Т2А и Т2АМ, которая зависит от амплитуды сигнала с проволочки.