Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Systemy elektroniczne dla toru odczytu danych w eksperymencie CBM

Gumiński M., Zabołotny W., Byszuk A., Kasprowicz G., Poźniak K., Romaniuk R., Kasiński K., Szczygieł R., Otfinowski P., Kłeczek R., Zubrzycka W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 5

8--17

PL

CBM jest nowym eksperymentem fizyki wysokich energii (HEP) budowanym w celu badania stanów materii o bardzo dużej gęstości. Artykuł przedstawia budowę i rozwiązania technologiczne systemu akwizycji danych (DAQ), ze szczególnym uwzględnieniem rozwiązań opracowanych przez autorów artykułu. Przedstawiono ogólną budowę systemu systemu detektorowego oraz systemu akwizycji danych. Omówiono platformę sprzętową używaną w eksperymencie, w tym dwa kluczowe elementy: specjalizowany układ scalony STS-XYTER2 oraz płytę AFCK zaprojektowaną wg. standardu μTCA. Przybliżono zagadnienia związane z transmisją danych: opracowany projekt wsadu dla układów FPGA, protokoły transmisji danych, algorytm sortowania próbek oraz oprogramowanie sterujące torem odczytu. Nakreślono również planowane prace oraz kierunki rozwoju projektu łącznie z czynnikami motywującymi zmiany.

EN

CBM is a new high energy physics (HEP) built to study new states of matter of very high density. Article presents architecture and design features of data acquisition (DAQ) chain, with special consideration given to author’s achievements. General architecture of detector and data acquisition systems was outlined. Hardware platform of the experiment was presented, including key elements: STS-XYTER2 chip and μTCA compliant AFCK board. Various topics related to data transmission were depicted: FPGA design, data transmission protocols, data sorting algorithm and software used to control the DAQ chain. Finally, plans of future work are mentioned together with decisive factors.

2

TRIDAQ Systems in HEP Experiments at LHC Accelerator

Zagoździńska A., Romaniuk R. S, Poźniak K. T., Zalewski P.

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2013

|

Vol. 59, No. 4

415-421

EN

The paper describes Trigger and Data Acquisition (TRIDAQ) systems of accelerator experiments for High Energy Physics. The background for physics research comprises assumptions of the Standard Model theory with basic extensions. On this basis, a structure of particle detector system is described, with emphasis on the following functional blocks: Front-End Electronics, Trigger and DAQ systems. The described solutions are used in the LHC experiments: ATLAS, ALICE, CMS and LHCb. They are also used in other accelerator experiments. Data storage and processing functionality is divided into two hardware systems: Trigger and Data Acquisition, that are dependent on each other. High input data rate impose relevant choices for the architecture and parameters of both systems. The key parameters include detailed system structure and its overall latency. Trigger structure is defined by the physics requirements and the storage capability of DAQ system. Both systems are designed to achieve the highest possible space and time resolution for particle detection. Trigger references are reviewed [1]–[39] as well as chosen accelerator research efforts originating in this country [40]–[83].

3

Design and performance of a system for two - dimensional readout of gas electron multiplier detectors for proton range radiography

Wiącek P., Dąbrowski W., Fiutowski T., Mindur B., Zielińska A.

Nukleonika

|

2012

|

Vol. 57, No. 4

513-519

EN

The proton range radiography (PRR) technique being developed is expected to provide significant improvements in precision delivery of the therapeutic dose in the hadron therapy. The technique requires measuring residual energies and trajectories of mono-energetic protons passing through an object to be imaged. Such an imaging system can be operated in-situ before and after the treatment allowing real time monitoring of the irradiated tissue position. A detector system suitable for such applications must be capable of measuring proton tracks with submillimeter spatial resolution over area of 30 x 30 cm2. In order to limit the exposure time and obtain real-time images the detector and data acquisition must provide capability of measuring high proton rates up to 106 s-1. In this paper we present novel concept of two-dimensional (2-D) readout of the gas electron multiplier (GEM) detectors used as the position sensitive detectors. The key component of the system is an application specific integrated circuit (ASIC) named GEMROC. The GEMROC comprises 32 independent channels, each one capable of measuring the amplitude and the time of incoming signals. The positions are then reconstructed by coincidences of signals from the X- and Y-readout strips. The design and performance of the GEMROC ASIC are discussed and the results obtained for a test bench based on a smaller 10 x 10 cm2 GEM chamber are presented. The test results demonstrate clearly that with respect to the two critical parameters, i.e. the noise and the count rate capability, the developed readout system meets the requirements for clinical applications of the PRR technique.

4

SXDR64 – Multichannel low noise ASIC for CdTe and GaAs detectors

Kachel M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 11a

248-250

EN

A 64–channel ASIC called SXDR64 has been developed. The ASIC is aimed to work with DC coupled CdTe and GaAs detectors. Each channel of ASIC consists of charge sensitive amplifier, pole-zero cancellation circuit, 4th order shaper with programmable gain and peaking time from 115 ns to 380 ns, base-line restorer, two independent discriminators and two 20-bit counters. Simulated equivalent noise charge of the frontend electronics for 3 pF detector capacitance, detector leakage current of 500 pA and peaking time Tp = 380 ns is 123 electrons rms.

PL

SXDR64 jest 64-kanałowym układem scalonym przeznaczonym do odczytu sygnałów z detektorów CdTe oraz GaAs promieniowania X. Każdy kanał w układzie składa się ze wzmacniacza ładunkowego, układu kompensacji biegun-zero, układu kształtującego 4 stopnia, układu przywracania poziomu stałego, dwóch niezależnych dyskryminatorów oraz dwóch 20-bitowych liczników. Szumy oszacowane z symulacji wynoszą 123 el. rms, przy pojemności detektora 3p, prądzie upływu 0.5 nA.

5

Mozaikowy detektor monolityczny z aktywnymi komórkami w technologii SOI

Domański K., Grabiec P., Grodner M., Jaroszewicz B., Jasielski J., Jastrząb M., Klatka T., Kozieł M., Kucewicz W., Kucharski K., Kuta S., Marczewski J., Niemiec H., Sapor M., Tomaszewski D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2004

|

Vol. 45, nr 10

39-41

PL

Praca przedstawia nowe rozwiązanie mozaikowego detektora krzemowego z aktywnymi komórkami, wykonanego na płytkach podłożowych SOI (Silicon On Insulator) [1], wytworzonych metodą wafer-bonding. Prezentowana praca jest częścią projektu SUCIMA (Silicon Ultra Fast Camera for Gamma and Beta Sources in Medical Applications), realizawanego w ramach 5. Programu Ramowego Komisji Europejskiej.

EN

A novel solution of an active pixel detector, which exploits wafer-bonded Silicon On Insulator (SOI) substrates for integration of the readout electronics with the pixel detector is presented in this paper. The main concepts of the proposed monolithic sensor and the preliminary tests results with ionising radiation sources are addresses. Presented work is a part of the project, called SUCIMA (Silicon Ultra Fast Camera for Gamma and Beta Sources in Medical Applications), founded by European Commission within 5-th Framework Program.

6

Wykorzystanie paskowych detektorów krzemowych w dyfraktometrii promieniowania X

Gryboś P., Dąbrowski W.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2002

|

Vol. 48, z. 2

435-448

PL

W artykule przedstawiono system do pozycjoczułej jednowymiarowej detekcji promieniowania X dedykowany do zastosowań dyfraktometrycznych. Zasadniczymi elementami systemu są: krzemowy detektor paskowy i specjalizowany 64-kanałowy układ scalony zawierający niskoszumowe układy elektroniki front-end i bloki cyfrowe umożliwiające przechowanie danych, kontrolę polaryzacji i komunikację ze światem zewnętrznym poprzez łącza szeregowe. W artykule omówiono architekturę układu scalonego ze zwróceniem szczególnej uwagi na optymalizację szumową, minimalizację rozrzutu parametrów elektrycznych pomiędzy kanałami, oraz integrację bloków analogowych i cyfrowych w jednym układzie scalonym. Przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów prototypowego systemu.

EN

The paper describes a multichannel readout system for applications in X-ray diffractometry. The system consists of a silicon strip detector and a mixed-mode 64-channel readout chip RX64. The integrated circuit is implemented in a 0.8 μm CMOS p-well epi-type substrate technology. The single channel comprises a charge sensitive preamplifier, a shaper, a discriminator and a pseudo-random 20-bit counter. To increase the functionality and testability additional blocks like calibration circuit, internal DACs and command decoder are implemented on the chip. The equivalent noise charge (ENC) measured at room temperature for the detector capacitance of 2.5 pF and integration time of 0.7 μs is 167 electrons rms. The power dissipation is below 2.5 mW/channel. The input referred channel-to-channel offset variation is only 28 electrons rms, while the gain spread expressed as sigma to the mean value is 0.5%. The chip occupies the area 2.8 x 6.5 mm2.

7

Elektronika front-end do krzemowego detektora torów w eksperymencie ATLAS

Dąbrowski W.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2002

|

Vol. 48, z. 2

247-270

PL

W artykule przedstawiono system elektroniki front-end do odczytu krzemowych detektorów paskowych w eksperymencie ATLAS. Zasadniczym elementem systemu jest specjalizowany 128-kanałowy układ scalony zapewniający odbiór i analogowe kształtowanie sygnałów z detektorów, buforowanie i kompresję danych oraz organizację odczytu danych. W pracy przedstawiono projekt układu scalonego i przedyskutowano wybrane krytyczne aspekty projektowe, jak szumy, efekty radiacyjne, integracja układów analogowych i cyfrowych na wspólnym układzie scalonym.

EN

The paper presents the front-end electronics for readout of silicon strip detectors in the ATLAS experiment. A basic component of the system is a 128-channel ASIC which receives the signals from the detectors, performs signal processing, buffering and compression of data. ln the paper we discuss critical issues of the design, like noise, radiation hardness and integration of analogue and digital circuits on the same integrated circuit.

8

Elektronika dla Fizyki Wysokich Energii

Dąbrowski W., Późniak K., Romaniuk R.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2002

|

Vol. 48, z. 2

213-232

PL

W pracy przeprowadzono dyskusję nad obiektywnymi uwarunkowaniami związanymi z charakterem i wymaganiami eksperymentów FWE, a także wynikającymi stąd konsekwencjami dotyczącymi wymagań stawianych aparaturze elektronicznej i jej strukturze. Zamieszczono systemową charakterystykę systemów elektronicznych stosowanych w eksperymentach FWE (elektronika detektorowa, wyzwalania, naboru danych, nadzoru) oraz zaprezentowano metody służące do projektowania, budowy, diagnostyki i monitoringu opisywanych systemów.

EN

Objective conditions for electronics design and requirements imposed on the electronics systems in the light of specific structure and character of HEP experiments have been discussed. General structure of electronics has been characterized. The following areas of electronics have been distinguished: detector systems, trigger, data acquisition, supervision systems. Design methods for such big electronic systems have been presented, illustrated with some engineering hints. Diagnostics and monitoring sub-systems have been overviewed too.