Application of ARTIQ control system in modular cosmic ray detector : MCORD

• Autorzy: Sowiński Mikołaj , Kasprowicz Grzegorz , Kulik Paweł , Światakowski Filip , Kuklewski Michał , Kolasiński Piotr , Zabołotny Wojciech , Poźniak Krzysztof , Kiecana Michał , Rybka Dominik , Szewiński Jarosław , Bancer Aleksander

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2023.8.19

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie systemu kontrolno-pomiarowego ARTIQ w modularnym detektorze promieniowania kosmicznego : MCORD

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The text discusses the application of ARTIQ, a highly versatile control system, in the MCORD project, a large-scale high-energy physics experiment. It details the MCORD system, a flexible and modular cosmic ray detector created like a part of MPD detector set for the NICA collider, and its applications, from muon and charged particle detection to astrophysical measurements. The MCORD Data Acquisition System (DAQ) relies on a dedicated FMC (FPGA Mezzanine Card) for detecting and time-tagging co incident events from scintillator detectors. ARTIQ plays a key role in the MCORD system, serving as a management and control system, enabling precise real-time operations, time-tagging and data transfer. The system’s user-friendly Python-based Domain Specific Language permits easy interface with the system. Use of ARTIQ in the MCORD system demonstrates the potential of ap plying the latter outside its original field, atomic physics research.

PL

Tekst omawia zastosowanie ARTIQ, wszechstronnego systemu ste rowania, w projekcie MCORD, wielkoskalowym eksperymencie z dzie dziny fizyki wysokich energii. Szczegółowo opisuje system MCORD, elastyczny i modułowy detektor promieniowania kosmicznego za projektowany jako element zespołu detektorów MPD dla zderzacza NICA, oraz jego zastosowania, od detekcji mionów do pomiarów astro fizycznych. System akwizycji danych (DAQ) dla MCORD, wykorzystuje specjalistyczną kartę FMC (FPGA Mezzanine Card) do wykrywania i znakowania czasowego zdarzeń z zestawu detektorów scyntyla cyjnych. ARTIQ odgrywa kluczową rolę w systemie MCORD, pełniąc rolę kompleksowego systemu zarządzania i sterowania, umożliwiając precyzyjne operacje w czasie rzeczywistym, znakowanie czasowe i transfer danych. Użytkownicy łatwo mogą łączyć się z systemem dzięki przyjaznemu dla użytkownika, opartemu na Pythonie językowi domenowemu. Połączenie systemu MCORD i ARTIQ pokazuje poten cjał zastosowania tego ostatniego poza jego pierwotnym obszarem, badaniami z dziedziny fizyki atomowej.

Słowa kluczowe

EN

ARTIQ; FPGA; MCORD; scintillation detector; cosmic ray detector; control system

PL

ARTIQ; FPGA; MCORD; detektor scyntylacyjny; detektor promieniowania kosmicznego; system sterowania

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 64, Nr 8
• Strony: 93--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sowiński Mikołaj

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Kasprowicz Grzegorz

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Kulik Paweł

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Światakowski Filip

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Kuklewski Michał

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Kolasiński Piotr

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Zabołotny Wojciech

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Poźniak Krzysztof

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Kiecana Michał

• National Centre for Nuclear Research, Otwock-Warsaw, Poland

autor

Rybka Dominik

• National Centre for Nuclear Research, Otwock-Warsaw, Poland

autor

Szewiński Jarosław

• National Centre for Nuclear Research, Otwock-Warsaw, Poland

autor

Bancer Aleksander

• National Centre for Nuclear Research, Otwock-Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] R. Jördens, D. Nadlinger, T. P. Harty, D. Slichter, C. Ballance, J. Lam, S. Maka, E. Wodey, H. Ho, J. W. Britton, P. Kulik, M. Weber, A. Risinger, C. Baynham, C. Zotov, F. Kemarrec, Y. Sionneau and S. Bourdeauducq. ARTIQ. Online at: https://m-labs.hk/artiq/
• [2] G. Kasprowicz, P. Kulik, M. Gaska, T. Przywozki, K. Pozniak, J. Jarosinski, J. W. Britton, T. Harty, C. Balance, W. Zhang, D. Nadlinger, D. Slichter, D. Allcock, S. Bourdeauducq, R. Jördens, and K. Pozniak, „ARTIQ and Sinara: Open Software and Hardware Stacks for Quantum Physics,” in OSA Quantum 2.0 Conference, M. Raymer, C. Monroe, and R. Holzwarth, eds., OSA Technical Digest (Optica Publishing Group, 2020), paper QTu8B.14.
• [3] Bielewicz, M.; Bancer, A.; Dziedzic, A.; Grzyb, J.; Jaworska, E.; Kasprowicz, G.; Kiecana, M.; Kolasinski, P.; Kuc, M.; Kuklewski, M.; et al., Practical Implementation of an Analogue and Digital Electronics System for a Modular Cosmic Ray Detector - MCORD. Electronics 2023, 12, 1492. https://doi.org/10.3390/ electronics12061492
• [4] Bielewicz, M.; Bancer, A.; Barabanov, M.; Chlopik, A.; Czarnynoga, M.; Dabrowski, D.; Dudzinski, A.; Dziedzic, A.; Grodzicka-Kobylka, M.; Grzyb, J.; et al., Conceptual design report of the MPD Cosmic Ray Detector (MCORD). J. Instrum. 2021, 16, P11035; DOI: 10.1088/1748-0221/16/11/P11035.
• [5] M. Bielewicz et al., MCORD - MPD Cosmic Ray Detector a new features, EPJ Web Conf. Vol. 204 (2019)No 07016; DOI: 10.1051/epjconf/201920407016.
• [6] Golovatyuk, V.; Kekelidze, V.; Kolesnikov, V.; Rogachevsky, O.; Sorin, A., The Multi-Purpose Detector (MPD) of the collider experiment. Eur. Phys. J. A 2016, 52, 212; DOI: 10.1140/epja/ i2016-16212-1.
• [7] Nuclotron-based Ion Collider fAcility - NICA Complex web page https://nica.jinr.ru/complex.php
• [8] The MPD Collaboration, Status and initial physics performance studies of the MPD experiment at NICA, Eur. Phys. J. A (2022) 58:140; DOI:10.1140/epja/s10050-022-00750-6.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).