Report on the ALICE works at CERN 07/28~08/26 Fumihiro Chuman 08/09/08 Local Lab. Meeting

OUTLINE Hardware work PHOS SHIFT Energy calibration by cosmic ray

Hardware work PHOS3の125枚のFEE cardを実験で使用できる段階にする。 抵抗の取り換えとFirmwareがテスト用から実際に使用するバージョンへの書き換え Remove resistance 1758 and change resistance R84 to 2.7k RCU無しのGTL busのテストの際に使った抵抗で、RCUに含まれているので必要ない Remove ST2 Jumper and put ST1 Jumper 設計段階でのミス Glue socket for shielding Glue TY connector for reinforcing コネクターが取れやすいので補強

Operation check Procedures Connect the GTL bus and the power cable to FEEs Switch on LV by dcs Switch on FEE by apdgui check whether the FEEs were switched on 点滅 点灯 Dong’s test用のfirmwareがプログラムされているときの点灯パターン LED:電源が入ると点灯 GTL busとLVケーブル

Operation check: reprogram FirmwareをDongさんのテスト用のバージョンから実際に使うバージョンのfirmwareに書き換える Jtag connectorでNote PCとFEEをつないでPCM boardを書き換える 点灯 正常にreprogramming出来ればこのように点灯

Operation check: stress test ADCに値を書き込んで同じ値を読み出せるかを確認する stress testを実行する （Henrikが作ったものを使用） Switch off FEE by apdgui check whether the FEEs LED switch off すべてのFEEをチェックした後に問題のあったFEEを再チェックし直した 1度stress testがfailedになった数枚が問題なくstressテストがOKになった（理由はわからない） 問題のなかったFEEは銅板でshielding 完了したFEEにシールを貼る 作業したすべてのFEE 銅板でshielding　(PHOS users manualより)

Result Number of FEE:125 good FEE: 110 Missing TY connector: 7 Operation problem: 9 FEE020007: Stress test failed FEE020030: Couldn’t power on FEE020034: Stress test failed and LED didn’t flash FEE020094: Stress test failed FEE020159: Stress test failed FEE020163: Couldn’t power off but stress test is good FEE020167: Couldn’t power off but stress test is good FEE020242: Couldn’t power on FEE020244: Couldn’t power off but stress test is good GTL busのテストに用いていた14枚のFEEはreprogramとテストを行っていない I put those details below https://www.hepl.hiroshima-u.ac.jp/meeting/08/0823_PHOS%233_modification_and_test.xls

PHOS SHIFT 8月20,22,23と鳥井さんとPHOSのSHIFTを取ってきた Stand aloneでpedestal run PHOSのノイズの原因を探るためにglobal partition with TPC, TRD ALICEでデータを取るためには次の4つを動かす DCS: Detector control system DAQ: ALICE Data Acquisition HLT: High Level Trigger TRIG: トリガー ECS: Experiment control system、上記のすべてをコントロールする

ALICE data taking それぞれに対応するsoftwareを動かす Busy Box RCU->(DCS) APDgui LDC->DATE CTP->CTP Emulater

Energy calibration by cosmic ray procedure Quality assurance: 異常なチャンネルを決める,Bad mapを作る Reconstruction: Bad mapをConfiguration Database(CDB)に入れてraw dataからESDを作る そのESDからクラスターのエネルギー分布を求める Fitして各チャンネルのMIPピークの位置を求めて、すべてのチャンネルのMIPピークが等しくなるようにCalibration constantの補正項を決める 今のcalibration constantに補正項をかけて新しいcalibration constantをCDBに入れる Iteration: reconstruction以降を繰り返す

Quality assurance Quality assurance: 正常なチャンネルを決める fQualityとADCのmeanを用いる fQuality: ADCサンプリングにFitしてそのχ2/NDFをエネルギーで規格化したもの Fit関数 gamma2関数＋テール部分の補正 f=A*(t-t0/tp)n*exp(-α(t-t0))+B(t-t0)*exp(-β(t- t0)

Quality assurance χ2 の計算: AliPHOSDA1,AliPHOSDA2 TMinuit: 渡した関数の最小値を求める(今はχ2の計算式を入れる） χ2の最小値になったところが最も良い値 Low gain fQuality=(2.0+0.002*fEnergy)/(χ2/NDF) High gain fQuality=(0.75+0.0025*fEnergy)/(χ2/NDF) fQualityはFitの結果だけ見ている AliPHOSDA1でADCの平均値を求めて平均値が大きいチャンネルをBadとする

fQualityとADC mean データ: PHOS cosmic ran 50694 使用したデータはこのRunの1/45

異常なADCの値を出しているのは 1つだけ ノイズが多いチャンネルが 存在している Bad channelを決めるためにADCサンプ リングまで戻ってみる必要あり。

S/N study 今の解析でMIPが見えるかを考察した トラッキング無しで解析 Bad Map無し Data: Cosmic ran 50694 使用したデータはこのRunの1/45 PHOSのイベントは810 閾値(25MeV)を超えたcrystalは 平均180/event clusterの数は91402, 平均110/event 1eventあたりの閾値を超えた クリスタルの数 すべてのクラスターのエネルギー分布

warm PHOSのMIPピークの予想値 MIPのエネルギーは約200MeV -25℃でgain: 50, PWOの発光量:220の時 1ADCカウント5MeVに相当 Run 50964で温度17~18℃の時のMIPピーク APDのゲイン30 PWOの発光量: 120 1ADCチャンネルが5MeVで計算すると 200MeV*30/50*120/220=72MeV ピークの幅は~21MeV(module1と比較して) 50MeV~100MeVの間のクラスターの数 21000 PHOSのトリガーがすべてcosmic rayだとして S/Nは810/21000~1/26 50～100MeVの間のクラスター数 PWO発光量の温度依存

ノイズの少ない範囲でのS/N クラスターが-20~70の範囲に多い ノイズが大きい クラスターの少ない-70~-20の範囲 (全体の35%の範囲)のクラスター Cosmic rayは810×0.35~280 S/N~280/3330~1/15 S/Nは1.7倍程度にしかならない Clusterの分布 -70~-20の範囲のクラスター

S/NのStudy BGleft MIPのピークが見えるためには BGleft< BGpeak + Peak となることが少なくとも必要 このためにはPeakがBGpeak の3.6倍以上 Back groundの形は変わらないと仮定 BGpeak : Peak=26:1 従って今の94倍必要 クラスターがPHOS 1eventで約110個 S/N比を1/1.2にする必要がある 1channelごとに見ればS/Nは上がる Peak BGpeak

S/Nを上げる Trackingを使う TrackがPHOS表面にぶつかった場所と clusterの距離でcutをかける 溝口さんが進行中 TPC ITS Trackingを使う TrackがPHOS表面にぶつかった場所と clusterの距離でcutをかける 溝口さんが進行中 時間情報を使う 各チャンネルの時間情報を使ってノイズを 減らす 洞口さんと進める PHOS ADCサンプリングの時間情報でcutをかける

ToDo 各チャンネルのエネルギー分布を作る Bad mapからクラスタリングを行った時の不一致を解決する ノイズの多いチャンネルを見るために Bad mapからクラスタリングを行った時の不一致を解決する Tracking用いたESDを作り直す PHOS表面でのTrackとクラスターとの距離のヒストグラムを作る その距離を使ってCutをかけてMIPのエネルギーを求める 各クリスタルのクラスターエネルギー分布にFitをしてMIPピークを求めて calibration constantの補正項を求めてそれをヒストグラムにする calibration constantをCDBから持ってきて補正項をかけて新しい calbration constantを作ってCDBに入れる

Back up

学外から直接hep02にlogin sshのトンネルで以下を入力して追加をクリック ホスト名 源ポート gwからhep02にトンネルを開ける この設定をしてgwにlogin状態ならば自分のwindows PC(localhost)にloginすればhep02にloginできる winscpでもlocalhostにloginすればgwを介さずにhep02と直接データのやりとりができる vmwareでゲストOSからwindowsのゲートウェイ（netstat –r で確認できる） にloginすればhep02にloginできる(ssh, scpが使える） sshのトンネルで以下を入力して追加をクリック 源ポート 送り先　hep02.hepl.hiroshima-u.ac.jp:22 ホスト名 gw.hepl.hiroshima-u.ac.jp

Jtag connector PHOS user manualより

PCM PHOS user manualより

Jtag connectorとTY connector dcsのウィンドウ 破損したconnector apd gui

Bad mapとクラスターの位置の不一致 Bad MapをCDBに入れてクラスタリング を行うとBadチャンネルにもクラスター が存在している どのようにBad Mapが反映されているか 調べる必要あり

DAQ architecture

ALICE data taking GDC CTP LDC 地下 DCS TRIG DAQ HLT FEE RCU veto busy Busy Box Detector (PHOS) HLT TPC ITS GDC busy TTCRX TRIG DAQ FEE DCS DATA 地下 veto