Transcript ppt - KEK

ATLAS前後方ミューオントリガー
Small Wheelの総合試験
平山 翔 (東京大学 ICEPP)
金賀史彦，結束晃平，鈴木友A，石野雅也，川本辰男，久保田隆至，坂本宏，佐々木修
A，池野正弘A，岩崎博行A，田中秀治A，戸本誠B，杉本拓也B，高橋悠太B，奥村恭幸B，
長谷川慧B，蔵重久弥C，越智敦彦C，松下崇C，門坂拓哉C，丹羽正C，早川俊C，中塚洋
輝C，菅谷頼仁D，福永力E，竹下徹F，他ATLAS 日本TGC グループ
東大ICEPP，KEKA，名大理B，神大自然C，阪大理D，首都大理工E ，信大理F
ATLASの全体像
目的：7TeV+7TeVの陽子・陽子衝突現象を測定し、ヒッグス粒子、SUSY粒子等を発見
TGC
EI/FI( Small Wheel )
Big Wheel
RPC
Weight = 7000t
40MHz
7TeV
22m
7TeV
A-side
C-side
44m
Small Wheel とは？
Small Wheel
21sector
EI( Endcap Inner)
24sector
24sector
FI( Forward Inner)
Bld.191で検査中のSmall Wheel
Big Wheel
TGC ( Thin Gap Chamber ) とは？
役割 ： 高エネルギーミューオンを含むイベントに対して
Level1 トリガー信号を発行する
ATLASではデータを保存するまでに、3段階のトリガーでイベントのrateを下げる。
Rate
許容されるlatency
Level1
40MHz→75kHz
2.5μs
Level2
100kHz→3.5kHz
40ms
Event Filter(Level3)
3.5kHz→200Hz
4s
電子回路による
高速トリガー
wire ・・・ η（r）方向
構成 ： TGC1
・・・ wire3層、strip2層
TGC2,3,EI/FI ・・・ wire2層、strip2層
1.05<η<2.40 のATLAS前後方部をカバー
strip ・・・ φ方向
EI/FIの役割
・Trackingのために、Inner Stationでのφ座標情報を得ること
・IP由来でない荷電粒子によるHitを排除すること
Big Wheel
η＝1.05
High pT ???
ν
μ
Toroidal Magnet
IP
η＝2.40
Small Wheelの地上動作試験
動機：地下実験場へ運ぶ前に地上にて、動作試験を行い、問題点の発見・修復を行う
検査範囲
ASD
CAT6cable
SLB
FI
PP
Muon
EI
SSW
pipeline buffer
ROD
1/2 coincidence
= 「OR」
PP
TTC
SL
MUCTP
Optical fiber
SLB
同上
赤：Trigger
PS Board
青：Readout（データ）
チャンネル数
A-side wire
A-side strip
C-side wire
C-side strip
Total
EI
440
672
440
672
2224
FI
768
768
768
768
3072
Total
1208
1440
1208
1440
5296
検査の流れ
PS Board動作試験
＠bld.188 2007年8月
①SLB Test Pulse試験
②ASD Test Pulse試験
Chamber統合動作試験
＠bld.191 2007年9月～11月
①SLB Test Pulse試験
検査項目
エレクトロニクスの動作確認
- 入力経路
- 出力経路(Trigger、Readout)
- トリガーロジックの確認
ケーブルの接続確認
- ASD～PSB間
- ChamberへのHigh Voltage供給線
Chamberの動作確認
②ASD Test Pulse試験
- 不良チャンネル（欠け、発振）
③宇宙線試験
- High Voltage、ガス供給
-1：HV供給線swap検査
-2：不良チャンネル検査
テストパルス試験
Setup
ASD
適当なtrigger信号（１０ｋHz）
CAT6cable
SLB
PP
SLBTP
pipeline buffer
ASDTP
SSW
1/2 coincidence
= 「OR」
PS Board
Optical fiber
Hit
layer1
①SLBTP試験
kayer2
- Readout系の動作
- PSB-SSW間の接続
Channel
ASDTPの例 ： 正常な場合(C_phi12_strip)
②ASDTP試験
- Trigger系の動作
- ASD-PSB間の接続
欠け！
16ch欠け！
- PSB内での接続不良
ASD単位の欠け(C_phi11_wire)
欠けchannel(A_phi9_wire)
宇宙線試験
Setup
Chamberの状態
ガス：CO2
HV：2700V
Threshold：140mV
FI
ASD
self trigger
CAT6cable
宇宙線Muon
SLB
pipeline buffer
PP
SSW
PS Board
1/2 coincidence
= 「OR」
SL
Optical fiber
③-1：HV供給線のswap検査
layer1
layer2
HVを2層のうち1層だけon
→onにした層だけ鳴っているか確認
layer2のみHVをかけた場合 (C_phi12_wire)
宇宙線試験
③-2：不良チャンネルの発見
SLBのCoincidence matrix を 2/2 coincidenceに変更してデータ取得
layer1
layer2
正常な場合(C_phi19_wire)
layer1
layer2
8000
layer1
layer2
正常な場合(A_phi6_strip)
ASDTPでも欠けて
いたchannel
→ASD、又はPSB
までのCAT6cable
の欠損
発振channelの例(A_phi1_strip)
欠けchannelの例(A_phi9_wire)
宇宙線試験
続③-2：不良チャンネルの発見
C_phi11_wire_layer2
ASDTPでは16ch全部欠けるが ・・・
ASDTP
宇宙線では一部が見える！？
→TPを返す経路が故障していると思われる
左端2ch以外は実用上は問題無し
しかし、今後怪しい動作をするようで
あればmaskをかけるなどで対処
宇宙線
結果
PS Board動作試験
はんだ不良、半導体不良等、
6枚の不良品を発見 → 全て修理
Chamber統合動作試験
■A-side
・・・ 全1536ch
・欠け ・・・ 1ch
・発振 ・・・ 2ch
■C-side
・・・ 全1536ch
・欠け ・・・ 2ch
・発振 ・・・ 2ch
■Chamber-PSB間の接続OK！
不良チャンネルの対処に関して ・・・
地下実験場への搬入期限の関係で修理はせずに用いることにした。
問題箇所を把握しているのでmaskをかけるなどの手段で対処可能！
地下ホールへのインストール
晴天の下
Bld.191を出発する
我等がSW
地下ホールへ
クレーンで
無事到着
地下100m
へ向かう
Big Wheel
まとめ ＆ 今後の予定
■EI/FI用のPS Board 全54枚の検査完了
■FI station （Small Wheel）の地上検査完了
→地下ホールへインストール済(2008年2月)
★地下ホールにてEI/FI 、及びBig Wheelの
統合動作試験準備中(2008年4月に開始予定)
・・・ Thanks!
お わ り