ミューオントリガー電子回路の開発と建設

• Project/Area Number: 11207202
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小林 富雄 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 教授 (50126059)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂本 宏 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 教授 (80178574) ; 川本 辰男 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教授 (80153021) ; 井森 正敏 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助手 (70011690) ; 浅井 祥仁 (浅井 祥二) 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教授 (60282505) ; 佐々木 修 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (30178636) ; 福永 力 東京都立大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00189961) ; 笹尾 登 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10115850)
• Project Period (FY): 1999 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥126,800,000 (Direct Cost: ¥126,800,000); Fiscal Year 2004: ¥19,700,000 (Direct Cost: ¥19,700,000); Fiscal Year 2003: ¥19,000,000 (Direct Cost: ¥19,000,000); Fiscal Year 2002: ¥18,500,000 (Direct Cost: ¥18,500,000); Fiscal Year 2001: ¥28,000,000 (Direct Cost: ¥28,000,000); Fiscal Year 2000: ¥22,300,000 (Direct Cost: ¥22,300,000); Fiscal Year 1999: ¥19,300,000 (Direct Cost: ¥19,300,000)
• Keywords: アトラス実験 / ミューオン / トリガー / ASD / チェンバー

Research Abstract

これまで5年にわたり行ってきたATLAS実験におけるミューオントリガー電子回路の開発と建設は、本年度が最終年度である。ミューオントリガーチェンバーの量産はほぼ全数が終了し、電子回路も製作が完了したしたものから順次チェンバーに取り付けでいき、段階的に検査、組立てを進めている。電子回路の主な部分に関する研究実績は以下の通りである。
1)ASD電子回路
ミューオントリガーチェンバーからの信号を整形・ディジタル化するこの電子回路は、全数(予備も含め40万チャンネル分)の製作と検査が終了しており、現在チェンバー本体への取付け・検査の作業中である。これまでに約90%が終了し、予定通りの性能が確認されている。宇宙線を用いた総合試験も行っており、約60%がCERNに輸送されている。
2)トリガー電子回路および読み出し電子回路
ASDからの信号を組み合わせて高速でミューオンの同定を行うトリガー電子回路と、これら全データを読み出すための電子回路の量産用LSIチップの製作と最終試験を行った。また回路ボードの製作、回路部品の組み込んでの総合試験も行い、設計通りの性能が確認された。これで、来年度早々量産に取りかかれることになった。
3)チェンバーモニター用電子回路
チェンバーや各種電子回路等の状態モニターおよびコントロールを行うためのシステムの最終設計に基づいた電子回路ボードを製作し、チェンバーや他の電子回路を含めた総合試験を行い、良好な結果を得た。これで、来年度の量産用回路の製作に向けての準備は整った。

Research Products

• [Journal Article] Irradiation tests of ROHM 0.35um ASIC and Actel Anti-fuse FPGA for the ATLAS muon endcap level-1 trigger system (2004)
  • Author(s): R.Ichimiya, S.Tsuji, Y.Arai, M.Ikeno, O.Sasaki, H.Ohshita, N.Takada, Y.Hane, K.Hasuko, H.Nomoto, H.Sakamoto, K.Shibuya, T.Takemoto, C.Fukunaga, K.Toshima, T.Sakuma
  • Journal Title: Proceedings of the tenth workshop on electronics for LHC and future experiments (Boston, USA) Pages: 117-121
• [Journal Article] Radiation qualification of Commercial-Off-The -Shelf LVDS and G-link serializers and deserializers for the ATLAS endcap muon level-1 trigger system (2004)
  • Author(s): R.Ichimiya, S.Tsuji, Y.Arai, M.Ikeno, O.Sasaki, H.Ohshita, N.Takada, Y.Hane, K.Hasuko, H.Nomoto, H.Sakamoto, K.Shibuya, T.Takemoto, C.Fukunaga, K.Toshima, T.Sakuma
  • Journal Title: Proceedings of the tenth workshop on electronics for LHC and future experiments (Boston, USA) Pages: 389-393
• [Publications] C.Fukunaga et al.: "Beam Test of the ATLAS End-cap Muon Level 1 Trigger System"Proceedings of the 9th Workshop of Electronics for LHC Experiments. 265-269 (2003)
• [Publications] C.Fukunaga et al.: "Beam Test of the ATLAS End-cap Muon Level 1 Trigger System"2003 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record. (CD-ROM). (2004)
• [Publications] Tadashi Maeno, Yousuke Kataoka, Satoru Komatsu, Kazuo Nakayoshi: "A Python Extension to the ATLAS Online Software for the Thin Gap Chamber Trigger System"IEEE Transactions on Nuclear Science. (in press). (2004)
• [Publications] Tadashi Maeno on behalf of ATLAS Endcap Muon Trigger Collaboration: "Test Beam Results on the ATLAS First-Level Endcap Muon Trigger"Proceedings of the 8th International Conference on ICATPP-8. (in press). (2004)
• [Publications] Masaya Ishino on behalf of ATLAS TGC Team: "Test Construction Status and Quality Assurance for the Muon Trigger-Chamber in the ATLAS Endcap Region"Proceedings of the 8th International Conference on ICATPP-8. (in press). (2004)
• [Publications] 一宮亮 他: "The Sector Logic Implementation for the ATLAS Endcap Level-1 Muon Triggers 8th Workshop on Electronics for LHC Experiments"LECC2002、Colmar、France. (掲載予定). (2003)
• [Publications] 狩野博之 他: "Results of a Sliced System Test for the ATLAS Endcap Muon Level-1 Trigger"LECC2002、Colmar、France. (掲載予定). (2003)
• [Publications] 小松知 他: "Software Framework Developed for the Slice Test of the ATLAS Endcap Muon Trigger System"LECC2002、Colmar、France. (掲載予定). (2003)
• [Publications] 蓮子和巳 他: "The First Integration Test of the ATLAS Endcap Muon Level-1 Trigger System"IEEE Transaction on Nuclear Science. (掲載予定). (2003)
• [Publications] 蓮子 和己 他: "A Remote Control System for FPGA-Embedded Modules in Radiation Environments""IEEE 12th Conference on Real-Time Computer. 276-280
• [Publications] 中村 佳央 他: "A Remote Control System for On-Detector VME Modules of the ATLAS Endcap Muon Trigger"7th Workshop on Electronics for LHC Experiments. 391-395
• [Publications] 佐々木 修 他: "An Emulator of Timing, Trigger and Control (TTC) System for the ATLAS Endcap Muon Trigger Electronics"7th Workshop on Electronics for LHC Experiments. 432-435
• [Publications] 狩野 博之 他: "An MWPC readout chip in high rate environment"IEEE Trans. Nuci. Sci.. 48巻. 509-513
• [Publications] 蓮子和巳 他: "Strategy for Timing Adjustment of ATLAS End-Cap/ Forward Muon Trigger System"LEB99 Proceedings. 331-335 (1999)
• [Publications] 佐々木修 他: "ASD for the Thin Gap Chambers in the LHC ATLAS Experiment"LEB99 Proceedings. 443-447 (1999)
• [Publications] 蓮子和巳 他: "First-Level End-Cap Muon Trigger System for ATLAS"LEB2000 Proceedings. (2000)
• [Publications] 狩野博之 他: "Custom Chips Developped for the Trigger/Readout System of the ATLAS End-Cap Muon Chambers"LEB2000 Proceedings. (2000)
• [Publications] 蓮子和巳 他: "An MWPC Readout Chip for High Rate Environment"IEEE2000 NSS Proceedings. (2000)