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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Search for lepton-flavor-violating tau decays

Research Project

Project/Area Number 18F18324
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

後田 裕  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (10342601)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ZHOU QIDONG  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2018-11-09 – 2021-03-31
Keywords素粒子実験 / フレーバーの物理 / レプトンフレーバーの破れ / スーパーBファクトリー
Outline of Annual Research Achievements

平成30年度は、belle2linkと呼ばれるBelle II実験で共通に使用される高速光データ転送プロトコル及び、Belle II DAQ 制御システムの通信フレームワークを、COPPERのアップグレードモジュール (UGM) に実装するために、FPGAファームウェアの開発を行った。
現行のBelle II DAQシステムでは、各検出器のフロントエンド電子回路(FEE)からのデジタル化された信号が belle2link を通して収集される。アップグレード後も、UGM が belle2link を使用しないと、各検出器のFEEの変更が必要となり、それに伴う多大な労力、バグを混入させる可能性などから、非常に好ましくないことになる。そこで、UGMにbelle2linkを搭載できることを検証するために、KEKにおいてUGM候補モジュールのテストベンチを構築した。Belle IIのCDC検出器のFEEおよび模擬のFEEとUGMの間に、belle2linkを通してデータ転送を試み、いずれの場合についても転送がエラーなく成功することを確認した。また、これらのbelle2linkの検証テストは海外の共同研究機関においても再現された。
続いて、DAQの制御システムをUGMに実装するために、ファームウェアを新たに開発した。まず、既存のCOPPERとCDCのFEEを用いて、A7D8、A16D32および連続データアクセス方式を試み、制御コマンドが正しく機能していることを確認した。
以上の研究結果を含む Belle II DAQシステムのアップグレード計画と開発状況について国際会議(6th KEK Flavor Factory Workshop)でポスター発表を行なった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

高速光データ転送プロトコルbelle2linkがUGMに搭載できるように、ファームウェアの開発と実装を成功させ、複数の検出器のFEEで構築したテストベンチで高速光データ転送の性能に問題がないことが確認した。これにより既存のBelle II読み出しシステムは、期待通り、COPPERのみを候補となるUGMに変更することで高度化できることが検証された。
開発したBelle II DAQの制御システムをテストするために、当初は通信用のソフトウェアドライバの開発を予定していたが、その後、関連する機能をFPGAファームウェア上で実現できることがわかり、それを開発し、既存のCOPPERとCDCのFEEを使用したテストベンチを用いて、制御の確認を行った。こちらは当初の想定よりも良い進展をもたらしたと言える。
以上により、全体的におおむね順調であると言え、また、一部においては当初計画以上に進展している。

Strategy for Future Research Activity

KEKにおいて、できるだけ多くの検出器のFEEとUGMを用いてテストベンチを構築し、高速光データ転送の性能を確認する。開発したbelle2linkのファームウェアモジュールと他の機能のモジュールを統合し、システムとしての機能を確認する。また、UGMのデータ転送・処理能力試験、ビットエラー頻度確認、耐ノイズ試験などを行い、性能を評価する。UGMを用いたBelle II DAQの制御システムのソフトウェアを開発し、制御テストを行う。

  • Research Products

    (4 results)

All 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Brookhaven National Laboratory(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Brookhaven National Laboratory
  • [Int'l Joint Research] Institute of High Energy Physics(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Institute of High Energy Physics
  • [Int'l Joint Research] Linear Accelerator Laboratory(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Linear Accelerator Laboratory
  • [Presentation] Development status of Belle II DAQ upgraded readout system2019

    • Author(s)
      Qi-Dong Zhou
    • Organizer
      6th KEK Flavour Factory Workshop
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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