理化学研究所 重イオン核物理研究室 馬場 秀忠

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1 理化学研究所 重イオン核物理研究室 馬場 秀忠
ユビキタス検出器（仮称） 理化学研究所 重イオン核物理研究室 馬場　秀忠

2 理研RIPSでの実験 実験期間 2000年ごろ 2005年では 準備１週間 実験１週間 片付け２～３日 ADC 300chぐらい
すべてのケーブル＆モジュールを１週間で組み立て、２日で片付けなければならない 実験期間 準備１週間 実験１週間 片付け２～３日 2000年ごろ ADC 300chぐらい 2005年では ADC 1000chぐらい BNC/Lemoケーブル１万本以上？！

3 様々な検出器＆回路たち 実験毎に使う検出器はまちまち 使う回路も実験毎にいろいろ 目的に最適なセットアップをアレンジ
当然、回路系も毎回ゼロから構築 使う回路も実験毎にいろいろ

4 次期加速器RIBFでは 大強度不安定核ビーム 様々な実験スタイル 長いビームライン フレキシブルで高性能で扱いやすいDAQが欲しい
様々な速度のビーム 様々な実験スタイル 様々な実験装置（マグネットや蓄積リング） 様々な大規模検出器たち 長いビームライン フレキシブルで高性能で扱いやすいDAQが欲しい

5 コンセプト 構想段階で具体的なものは何も出来ていません！ 検出器１つ１つが自律する 高性能である フレキシブルである 自己のログをもつ
インテリジェンスを持つ 自己キャリブレーション＆出力が物理量 高性能である ほぼDead Time Free ネットワーク分散 フレキシブルである USBみたいにPlug & Play 自己のログをもつ 電圧の値などを記憶

6 ユビキタス検出器（仮称）の中身 検出器ごとの物理量変換のアルゴリズムはStudy HVモジュールも組み込めるとよい Timing
ネットワークへ Timing Energy Position etc… 検出器からの信号 較正、ログ、最適電圧‥ 検出器ごとの物理量変換のアルゴリズムはStudy 要求されるFADCのスペックは？ 自己でキャリブレーションする仕組みを組み込む HVモジュールも組み込めるとよい

7 ユビキタス検出器（仮称）の利点 検出器が自律しているので、ネットワークにつないだ段階で即使用可能（Plug&Play）
単体で 回路の数を激減 まとめて 統括装置 検出器が自律しているので、ネットワークにつないだ段階で即使用可能（Plug&Play） 出力が物理量なので、解析手間が省ける 物理量にゲートをかけてトリガーを作ることも可能 処理の遅い回路を使用しない→Dead Time Free

8 Digital MemoryでDead Time Free
新しい計測の試み 波形 or 物理量をRAMに保存 信号を即座に物理量に変換する TimingとAnalogに信号を分けなくていい RAM FPGA FADC Physical Value RAM FPGA Trigger Trigger

9 ほぼDead Time Freeはいけるのか
検出器が耐えうるRateとの関係は？ PileupはDAQで判別すべき 速度の違う粒子が混ざり合うと、サイクロトロンの周期以上にランダム化 FADCのDead Timeって？ 基本的にはDead Time Free？ RAMは300~400 MHzが主流 PCの場合

10 Analog情報を得るために Digitalで積分するなり、Shapingするなりすれば容易にAnalog情報は得られる

11 Timing情報を得るために 必ずしも早いClockが必要なワケではない FADCでも十分な分解能がでる可能性 全体にT0を配信
DigitalでL.E.やCFD Timingを作る 全体にT0を配信 単なる矩形波じゃなくて、例えば三角波にする T0 RF or Start T0 FADC Digital CFD T Detector

12 完成予定 2007～2010年ぐらいにはできていたい チャンネルあたりの価格は？ 理研RIBFだけでなく、他の施設へも
数十万で出来ないかと期待 理研RIBFだけでなく、他の施設へも