Report on ALICE work 2007/11/10 – 11/28

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1 Report on ALICE work 2007/11/10 – 11/28
2007/12/11, Local Lab. Meeting Kenta Mizoguchi,

2 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
Outline 滞在の目的 先週のおさらい 広島で起きていた問題点の解決 テストベンチの動作確認 CERN滞在でのまとめ 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

3 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
滞在の目的 PHOS readout test-benchの問題点の修復 ２つの問題点 raw data内のADCのサンプル数と、（trailerに書かれてある）サンプル数情報が一致していない。 ４回に１回の割合でADCの値が非常に大きな値を持っている。 テストベンチの動作確認を行ない、すぐにデータが取れる状態にする。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

4 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
Test Benchの概要 APD: Avalanche Photo Diode CSP: Charge Sensitive Preamplifier IPCB: Inter Printed Circuit Board FEE: Front end electronics Altro: Alice TPC Readout RCU: Readout Control Unit DCS: Detector Control System SIU: Source InterfaceUnit DDL: Detector Data Link D-RORC: DAQ ReadOut Receiver Card 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

5 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
先週のおさらい 方法 CERNには正常に動作しているテストベンチがあり、そのテストベンチの各パーツと僕らのテストベンチの各パーツを一つずつ交換していき、問題のある箇所を特定し、修復する。 結果 40bitのGTL data bus cableの１ピンにはんだ付け不良があり、そのピンでのデータ転送が不安定であったことがわかった。 　　　広島で起きていた２つの問題点は解決。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

6 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
テストベンチの動作確認 テストパルス(10μs, 80mV)をDivider(IPCB)を通して全ｃｈに入れ、raw formatで読む。 FEEのsignal lineの動作確認。 テストパルス(10μs, 80mV)をDivider(IPCB)を通して全ｃｈに入れ、root formatで読む。 正しくRoot fileでdata takingができるかの確認。 APD・CSPからのシグナルを1ch分に入れ、root formatで読む（途中）。 APD・CSPへのHV・LVを正しく印加し、APD・CSPからのシグナルを読めるのか確認。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

7 ここにDividerを通してPulse genaratorのシグナルを入力。
テストベンチの動作確認 FEE RCU ここにDividerを通してPulse genaratorのシグナルを入力。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

8 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
Raw format での data Dividerにテストパルス（height 80mV, width 10μsの方形波）を入れて、Raw formatで取れた１ch(CSP15)のADC値を確認する。 High gain Low gain 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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Root formatでのdata Raw formatのときと同様にテストパルスを入れ、root formatでのデータを確認する。 High gain Low gain 32ch分のシグナル をすべて重ねて 表示している。 各chでの図は次。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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Root formatでのdata 32ch分の各ADCサンプリングの結果 すべてのchで正しくdata takingができている。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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テストベンチの動作確認 APD・CSPからのシグナルをroot formatに書きだす。 APDへのHVと、CSPへのLVのチェック 足りない部品の手配と導通チェックなど。 IPCB, flat cable, T-card, CSP, APD, LED, P.G. APD・CSPを接続し、data takingを行なう。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

12 HVのチェック -すべてのchにHVが印加されていることを確認した。 -すべてのchでHVに線形性があることを確認した。
全てのAPDに正常にHVを印加できる。 22/11/2007 ALICE local meeting

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動作確認-setup T-cardからIPCBまでの導通チェック。 T-cardとjumper cableの接続部分で正しいHV・LVがかかっているか確認した。 LEDを光らせ、APD・CSPからのシグナルを測定。 IPCB Flat cable T-card Jumper cable CSP・APD LED 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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テストベンチの動作確認 FEEの全32ch分のHigh gainのADC samplingの結果。 APD・CSPのシグナルを入れたところにだけそのシグナルが確認でき、その他はペデスタルが確認できる。 このchにAPD・CSPからの シグナルを入れた。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

15 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi
テストベンチの動作確認 FEEの全32ch分のHigh gainのADC samplingの結果。 すべてのヒストグラムを重ねてひとつのヒストグラムにしてある。 １chだけに入力シグナルが確認できる。 このとき、Low gainとHigh gainのシグナルの高さの比が1:16になることも確認した。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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まとめ 広島で起きていたデータフォーマットに関する２つも問題の原因を特定し解決した。 テストベンチの動作確認を行なった。 FEEの動作確認をした。 広島ですぐにdata takingができる状態をつくった。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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Back up 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

18 Data Structure (PHOS only)
run100.raw RUN Header Event 1 Event 2 Event 3 … Event 1 Event Header ALTRO ch0 ALTRO ch2 ALTRO ch3 ALTRO ch4 … ALTRO ch0 10bit ADC sample 1 10bit ADC sample 2 10bit ADC sample N … Trailer 20bit Other Trailer N’ 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

19 Test-Bench at Hiroshima
ALTRO ch0 10bit ADC sample 1 10bit ADC sample 2 10bit ADC sample N … Trailer 20bit Other Trailer N’ 正しいフォーマット： N = N’ 広島での問題点： N != N’ 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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GTL busの不安定さ 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

21 問題が起こった箇所の発見 よって、GTL busを詳しく調べた。 - テスターで導通をチェック。 →１箇所の断線箇所を発見！！
　 - テスターで導通をチェック。 　　→１箇所の断線箇所を発見！！ GTL　bus Data busに 断線箇所を発見 3/12/2007 Local lab meeting

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HVのlinearity FEEのマニュアルによると、 HV = *x 右図のようにfit(a+b*x)を全ｃｈに行ない、fitからのズレを約0.2Vとすると、これによるGainへの寄与は約0.56% 　　　これは分解能に対して十分小さい。 また、全ｃｈでの各fitからのズレは同程度であった。 Gain = A*exp(0.0279*HV) 2006年8月の2GeV/c, Electron beam testより。結晶の温度は-19℃。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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HVのlinearity ３２ｃｈ分の各パラメータのばらつき具合をヒストグラムにしたものが右図。 右の平均値を使うと、 HV = *x 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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HVのlinearity 全ページの２つのパラメータの平均を使った直線からの各ｃｈでの各点でのずれをヒストグラムにしたものが右下図。 このRMS=0.57[V]のばらつき具合によるGainの変化は1.67%. これは分解能に対して 　　十分小さいと言える。 Gain = A*exp(0.0279*HV) 2006年8月の2GeV/c, Electron beam testより。 結晶の温度は-19℃。 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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APD・CSPを使ったテスト用 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi

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eventDump RUN52 2304) 709c280a 9c270a c270 09c2609c | .(.p ..'. p..' .`.. | 2320) c c2 270a0270 | &.p. .&.` ..'. p..' | 2336) 0a02709c 42809c27 80a0280a a0270a02 | .p.. '..B .(.. ..'. | 2352) 270a0270 0a02709c 02709c27 709c270a | p..' .p.. '.p. .'.p | 2368) 9c2709c2 751c8270 aaaaaaa8 a875a20e | ..'. p..u u. | 2384) d0b42daa b42d0b42 2e0b42e0 0b42e0b4 | .-.. B.-. .B.. ..B. | 2400) 42d0b82e d0b82d0b b42d0b42 2d0b42d0 | ...B .-.. B.-. .B.- | 2416) 0b42d0b4 82d0b42d d0b42d0b b42d0b82 | ..B | 2432) 2d0b82d0 0b82d0b8 c2d0b82d e0b42d0b | | 2448) b82e0bc2 2d0bc2e0 0bc2d0b4 c2d0b82e | | 2464) d0b42e0b b42d0b82 2d0b82d0 0b82d0b4 | | 2480) 82d0b42d d0b42d0b b42d0b82 2d0b82d0 | | 2496) 0b82e0b8 c2d0b82d d0b42e0b b82d0b82 | | 2512) 2d0b82d0 0b82d0b4 82d0b42d d0b42d0b | | 2528) a8751c82 0faaaaaa aaa875a f0 | ..u u | Trailer Other trailer ADC data ③ ② ① 2007/12/11 Local Lab. Meeting / Kenta Mizoguchi