2019 Fiscal Year Annual Research Report
LHC・ATLASカロリメータの新トリガー読み出しのシステム構築と動作検証
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19H01905
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 純一 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 教授 (80376699)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江成 祐二 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教 (60377968)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ATLAS実験 / LHC加速器 / 読み出し回路 / 電磁カロリメータ / FPGAファームウェア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハードウェアの更新とFPGAファームウェアの開発を並行して実施した。
ハードウェアのインストール作業は江成が大学院生(楊、井口、松澤、舘野)を率いてCERNにおいて、CERNやフランスのグループと協力しながら遂行した。トリガー読み出し経路を新設するため、従来の読み出しを変更し、新しい回路系統を入れ込む必要があった。この更新作業は(1) フロントエンド・クレートの基盤バスラインボードの入れ替え、(2) メイン読み出しモジュールであるフロントエンド・ボードのメザニーカードの入れ替え、そして(3) 新設トリガー読み出しデジタイザーボードの導入の3ステップで実施する。(1)(2)は組みとして作業しエンドキャップA、バレルC、バレルA、エンドキャップCの順に令和元年度はエンドキャップA、バレルA、エンドキャップCを実施した。(3)は時期をずらして令和2年3月にバレルAのみ行った。バレルC側に考慮していなかった効果による問題が発生した(下記の「進捗状況」に記述)ため、(1)(2)の作業開始が遅れたが、令和2年6月に再開した(令和2年11月に完了)。バレルAについては(3)の作業と並行して、接続試験等を開始した。
ファームウェアの開発は田中が大学院生(大石)を率いてCERNと東京で行った。LHCのビーム構造から生じるベースラインシフトの補正機構の研究を精力的に進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和元年7月、開発中の装置のバレルC側にエレキを導入・試験する過程で、当初の想定に反し、モジュール基板(トリガー読み出しデジタイザーボード)がクレート重さによる歪みに対応できないためエレキを導入できない事が判明した。このモジュール基板の再製作をする必要が生じた。本研究は国際的プロジェクトの一部であるため、我々以外の研究のスケジュールと合わせる必要がある。したがって、全体のスケジュールの制約上、令和2年6月までバレルC側での試験が不可能になったため5か月の遅延が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
スケジュールの遅れはあるが、従来通りハードウェアの更新とFPGAファームウェアの開発を並行して実施する。ATLAS実験全体のスケジュールに従いながら、遅れを取り戻し令和2年度中に全数の入れ替えを完了させる。トリガー読み出しデジタイザーボードを導入後は、各チャンネルが正しく接続されているか、ノイズは増えていないか、出力信号の線形性に問題は無いか等の動作試験を行いながら進める必要がある。このための管理、運用、そしてデータ解析システムの構築も行う。これらの動作試験はCERNのみならず東京からも行う。ファームウェア開発を継続し試験環境などを整備・開発し、令和2年度中に要求される動作が実機でできるものに仕上げ、コミッショニングを通して完成させる。
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