文档介绍：大型实验的数据获取 与监测系统
朱科军
中国科学院核探测技术与核电子学重点实验室
中国科学院高能物理研究所
1
第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会,贵州省贵阳市,2010年8月13日至18日
内容
数据获取在高能物理实验的位置
数据获取的发展
几个大型实验的数据获取
探测器监测
总结
2
第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会,贵州省贵阳市,2010年8月13日至18日
DAQ在高能物理实验的位置
电子学:将探测器输出的信号放大、成形等处理后数字化,将信息暂存并作数据预处理;
触发判选:选择满足物理条件的好事例,压缩本底事例;
数据获取和在线分析:读出通过触发判选的好事例数据,以数字形式记录下来;给出反映探测器性能的各种统计图形以及所获事例的分类统计图形,监测探测器与电子学工作状态;
离线数据分析:将在线机上记录下来的数据在离线机上进行分析和处理,把数据还原为粒子种类、能量、动量等物理量。
3
第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会,贵州省贵阳市,2010年8月13日至18日
y/n
y
y
n
n
触发
触发:在粉红色六边形的物体上标志“y” 在其它物体上标志“n”
n
y
trash
SAVE
DAQ
DAQ:保存标志
有“y”的物体
加快运动速度就有可能出错
触发和DAQ的任务
只保留传送带上粉红色六边形的物体
4
第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会,贵州省贵阳市,2010年8月13日至18日
y/n
y
y
n
n
触发
v
d
判选时间
必须检查移动的每个物体并打上标记
- 在下一个物体到来之前给出判选结果
- 判选时间≤ d/v
- 判选时间越长出错的可能越小
5
第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会,贵州省贵阳市,2010年8月13日至18日
y/n
y
y
n
n
触发
n
y
trash
SAVE
DAQ
v
d
流水线工作方式
由多个人同时分步检查
- 每个人的检查任务在 d/v 内完成 - 可以完成更多的检查任务 - 出错的可能性更小
8
第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会,贵州省贵阳市,2010年8月13日至18日
DAQ发展史
六/七十年代:基于NIM的FEE,采用CAMAC总线读出;缺失并行性;KB/s的数据处理能力
八十年代:基于VME/Fastbus,采用树状结构,各结点有独立的处理器;有一定的并行性,多级触发;MB/s的数据处理能力
九十年代/21世纪:9U VME/ASIC;点对点高速数据通讯/基于以太网交换机互连/PC集群/Linux;并行处理;数据驱动;GB/s的数据处理能力
未来:ATCA/ASIC;波形数字化;软件触发
9
第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会,贵州省贵阳市,2010年8月13日至18日
DAQ控制室
Digital display, no terminal
ISR. 1970
P-aP. 1980
A lot of persons in front of one screen
LEP. 1990
A lot of screens in front of one person
LHC 200x
The person is onto the screen
10
第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会,贵州省贵阳市,2010年8月13日至18日