report on alice work 2007/11/10 – 11/28

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

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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。


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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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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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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。


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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。


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• 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。


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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。


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IPCBFlat cable

T-cardJumper cableCSP ・ APD

LED


• 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。


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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。


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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。


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広島ですぐに data taking ができる状態をつくった。

BACK UP


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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’


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’


GTL bus の不安定さ


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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


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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


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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。


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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


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eventDump


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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 | ...- .... -... .-.. |2528) a8751c82 0faaaaaa aaa875a2 000001f0 | ..u. .... .u.. .... |..................................................................

RUN52

①②③

TrailerOther trailerADC data

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