LHC実験での高速飛跡トリガーシステムの新規開発研究

LHC实验高速轨道触发系统新进展研究

• 批准号: 21840048
• 负责人: 寄田 浩平
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21840048/
• 关键词: 飛跡再構成; VMEエレクトロニクス; 陽子・陽子衝突型実験(LHC); ヒッグス粒子; 標準理論; 高周波トリガー

本研究開発は、ATLAS/LHC実験での高速飛跡トリガー(FTK)システムの開発をすすめ、雑音事象が非常に多い環境下でも有意義な物理データを高速かつ効率よく収集(トリガー)することが目的である。そのために事象中にあるPt>1GeV/cの全ての飛跡の再構成を少なくとも～100μs以下で行うことが望まれる。開発で最も重要なパラメータの一つが実行処理時間であり、瞬間ルミノシティー3×10^<34>cm^<-2>s^<-1>、インプットレート100KHzで運転しても、高分解能かつデッドタイムを作らないようなシステム構成が必要である。その点で、本年度はまずそれぞれの段階のVME(9U)ボードスペックを考慮し、シミュレーションデータを用いてシステムを最適化した。それにより、2009年初めの段階でのスペック・構造では、要請をクリアできないことを示し、共同研究機関であるピサ大学・シカゴ大学でも行われているエレクトロニクス開発に対する大きなフィードバックを行った。その結果、最終的に提案しているデザインでは実行時間は平均約24μ秒で処理が可能なことがわかった。また3月には、ハードウェアデザイン(2つの構造を提案中であり、双方とも実行時間の要求を満たしていることを確認)や物理パフォーマンス、実行時間や予算概算など全ての情報を含んだ93ページにも及ぶTechnical Proposalを完成させ、ATLAS実験グループに提出、現在鋭意レビュー中である。今後は、より現実的にVMEボードを開発すること、またこのシステムの挿入による物理成果を主眼に開発を進める。

这项研究和开发旨在在Atlas/LHC实验中开发高速轨道触发（FTK）系统，即使在有很多噪声事件的环境中，也可以快速有效地收集有意义的物理数据。因此，期望在事件中重建PT> 1GEV/C的所有轨道，至少至少nemutiu nuby缩短了100μs。开发中最重要的参数之一是执行处理时间，即即使在3 x 10^<34> cm^<-2> s^<-1>的瞬时亮度下操作时，需要高分辨率并且也不会产生死时间，并且未产生100kHz的输入率。在这方面，今年，我们首先考虑了每个阶段的VME（9U）董事会规格，并使用仿真数据优化了系统。这表明，2009年初的规格和结构将无法满足该请求，并提供了有关电子开发的大量反馈，这也在PISA大学和芝加哥大学联合研究机构进行。结果，发现最终提出的设计可以以大约24μsec的平均执行时间进行。 3月，该公司完成了一项长达93页的技术建议，其中包含所有信息，包括硬件设计（提出了两种结构，并且都符合执行时间的要求），身体绩效，执行时间和预算估算，并提交给Atlas实验组，并且目前正在接受深入的评论。将来，我们将更真实地开发VME董事会，并以插入该系统的物理结果为重点开发它们。

项目成果

ATLAS実験における高速トラッキングトリガーシステムのシミュレーションによる最適化

ATLAS实验中高速跟踪触发系统仿真优化

• 发表时间: 2010
• 作者: 千葉英誉;木村直樹;寄田浩平
• 通讯作者: 寄田浩平

ATLAS実験における高速トラッキングトリガーシステムの開発研究

ATLAS实验高速跟踪触发系统的研发

• 发表时间: 2009
• 作者: 木村直樹;寄田浩平
• 通讯作者: 寄田浩平