"とのデータの照合
0) . !'では、各検出器のデータのイベント毎の照合が可能となる。このため、$と のデータの照合を行なった。
付近に設置された.0 $が不調であったため、約 離れた6!! $からミュー オントラックを外挿し 、のヒットと照合し た。6!! $は 、ビ ーム上流から 、5!65、
..6、/'(!6/のステーションが設置されている。それぞれ 、+層、%層、%層のド リフ トチューブを持ち、独立にトラックを再構築することができる。6!! $のド リフトチューブは 、
のワイヤーと同じ く垂直方向に設置され 、水平方向に分解能をもつ。図*は 、各ステーション で再構築されたトラックをの層目の位置まで外挿し 、差分をとったものである。図より、65が
6/に対して約0のずれをもつが 、ほぼ 0の精度でトラックを引いていることが分かる。
また、図*に、のヒットチャンネルと$ ステーションからの外挿位置軸からの距離 の相関図を示す。また、図中に、のチャンネル幅を 本の黒線で示した。図より、のヒット チャンネルと$の外挿位置には、相関がみられる。しかし 、の各チャンネル領域に対しては 、 ずれがみられる。これは、$の外挿のずれとのアライメントのずれによるものと考えられる。
-100 0 -50 0 50 100
20 40 60
(mm)
第
章 ト リガーシミュレーション
開発したトリガーシミュレーションと&'#'()(を用いて、システムのトリ ガー能力及び判定能力を評価する。始めに 、トリガーシミュレーションの概要と実装を説明し 、そ の後、システムの総合評価を順次説明する。
ト リガーシミュレーション
トリガーシミュレーションは、のトリガーシステムの評価、検証を目的として開発が 進められている。図* に示すように 、実際の実験と同様、8!#( !,,! や0).
!,,! 、(8(!8からなり、 を構成する検出器やそのエレクトロニクスも含まれ る。標準のフレームワーク(上で開発され 、&' #'()(で生成されたイベ ントを処理する。
現在、 の各検出器、 や8( 8(!など 、それぞれ独立に開発と動作検証が進めら れている。今後、トリガーシステム全体としての動作検証を行ない、トリガーの研究に用いられる予定 である。
full simulation(Geant)
TGC simulation (TrigT1TGC) RPC simulation
(TrigT1RPC) Calorimeter simulation
(TrigT1Calo)
MuonCTPI simulation (TrigT1muctpi)
CTP simulation (TrigT1CTP)
High Level Trigger(LVL2, EventFilter) RoI builder simulation (TrigT1RoI)
図 * < トリガーシミュレーションの構成
のシミュレーションは、検出器のシミュレーションである.,(!、トリガーエレクトロニクス のシミュレーションである(!,,! #'()!からなる図* 参照。.,(!と(!,,! #'()!のプ ロトタイプは、エレクトロニクスの検証を目的として、ハード ウェアと同時に開発されてきた。本 研究で扱ったシミュレーションは 、これらのプ ロトタイプにの全システムを導入し 、フ レームワーク上で動作するように開発したものである。完成したト リガーシミュレーションは 、
-両サイド で&'#'()が生成したミューオン イベントを.,(し 、トリガー処理と読み出し
処理を行なうことができる図*参照。これらの処理は 、ハード ウェアと同様にチャンネル単位で行 ない、全万チャンネルを実装している。
full simulation(Geant)
TGC digitizer (TGC_Digitization)
TGC trigger simulator (TrigT1TGC)
MuonCTPI simulation (TrigT1Muctpi)
High Level Trigger muon hit
TGC channel
trigger(pT,RoI) readout(hitmap)
図* < シミュレーションの構成
TGCPatchPanel
TGCSlaveBoard
TGCHighPtBoard TGCStarSwitch
TGCReadOutDriver TGCSectorLogic
TGCASDOut
pT,RoI hitmap
図*< トリガーシミュレーションの構成
トリガーシミュレーションの主な目的は、
* エレクトロニクスのハード ウェアの動作検証
* システムのÆ、Æ値の評価と、23マップの作成
* トリガーシステムのトリガー能力の評価
* トリガーシミュレーションの一部として機能し 、トリガーの研究に用いる。
である。以下の節では、実装を簡単に述べた後、ハード ウェアの動作検証、Æ 2Æ値の評価、シ ステムのトリガー能力について順に述べる。また、最後に挙げた項目であるが 、今後、各サブシステム が統合、テストされ 、,!,,!の研究等に寄与することが期待されている。
シミュレーションの実装
#の実装
のチェンバーは、図*に示されるように、設置される場所ごとにその形状が異なる。また、9!2
,,,の幅はレートを考慮して決められ、0毎に異なっている。.,(!はこれらの0の
,)(!1を管理し 、チェンバーを忠実に再現する。また、のチェンバーは、各ステーション での位置が一様でない。図*に示すように、設置される場所によりつの位置をとり、Æ001 をなくすため、隣接するチェンバーと一部重なるように置かれる。同一セクター内で、方向に 0、
&!)(の つの位置をとり、さらに方向に&)!9!.- 09!.の つの位置をとる。
図*< 各ステーションの構成
図*< チェンバーの位置の配置 現在、新たに開発中の.,(!は図*%に示すように、ワイヤーサポート、ボタンサポートのÆ001 を再現する。また、クラスター隣接0のヒットを導入する。さらに、チェンバーのÆ001を 導入する。今後、タイムジッターやケーブル遅延を再現し 、これらの時間情報を(!,,! #'()!に渡 す機構も導入される予定である。
図 *%< ワイヤーサポート、ボタンサポート
の実装
(!,,!#'()!は、ハード ウェアと同様に、トリガー部とリード アウト部で構成される。トリガー部 は、3(03、6)!.、,3(6)!.、0()!),0からなり、リード アウト部は、(!9(0、
./'($!!からなる。各モジュールのロジックやデータ形式、モジュール間の接続は、基本的にハー ド ウェアと一致するように作成されている。
トリガー部の全体図を図*に示す。トリガーロジックの処理は、セクターを単位として独立に行なわ れる。従ってエレ クトロニクスの構成や結線は、8)!9!.と.0の タイプが実装されている。図 中の,及び' !,はソフトウェア上のものであり、モジュール毎に独立したオブジェクトで 構成されていることが分かる。以下、これらの構成要素を順に説明する。
図 *< トリガーシミュレーションの構成
チェンバーの$のヒットを6)!.へ接続する。また、0の/や.E0(入力を管 理する。7!$)' (、7!!(、(!$)' (、(!!(のタイプからなり、セクター の構成は.0、8)!9!.の 種類である。これらは、$との接続、0の/や.E0(
処理、6との接続が異なる。実際に実装された0の配線、モジュールの配置を図*+-図
*"-図* -図* -図* にそれぞれ示す。図中の左端のボックスは、層もしくは、層のチェ ンバーを表す。中央、緑の3 )!.上に/!,や.E0(の配線が示されているが 、これらは 簡単のため3(03内の配線として実装している。この3(03の出力は 、図中の右端に 示した6)!.の0)0()!に転送される。65$は、3(03の機能であるが 、今後実装 する予定である。現時点では 、時間情報は導入されていない。
図*+< .0 7!$)' ( 3(03
図*"< .07!!(3(03
図* < 8)!9!.7! 3(03
図* < (!!(3(03
図* < (!$)' ( 3(03
.#
!(、$)' (それぞれのコインシデンス、デクラスタリングを実装する。また、出力は,2
3(6)!.と(!9(0 の双方へ転送される。表* に示すように 、7!$)' (、7!!(、
(!$)' (、(!!(の種類のタイプがあり、それぞれマトリックスや入出力形式が異な る。5C85は今後実装される予定であるが 、現時点で導入されていない。実際に実装されたコイ ンシデンスマトリックスとそのロジックを、$)' (は図* 、図* 、7!!(は図* 、
(!!(は図* %にそれぞれ示す。これらのマトリックスには、全層ヒットを要求するコイン シデンスのオプションを実装した。また、図* に示すような、クラスターを トラックとして 処理するための機構であるデクラスタリングも実装されている。最後にチャンネルの単位につい て捕捉する。6)!.以降のト リガーデータに含まれる位置やÆは、マトリックスの図から分 かるように、9!2,,,や#(!の#(,,!によって 倍もしくは、倍の分解能になっている。
1 5'( /'('( )0.0
7$6 3)(< = = ) *( Æ = +, C )!C
..<%= =%) *( -*.
Æ;
$6 3)(< ) ($ Æ= +, C )!C
..< ) ($ -*.
Æ;
76 = = )*( = )( C )!C
6 ) *( ! = )( ! C )! C
表* < 6)!. 5の種類
図 * < $)' (6)!.0)0.0(!: 図* < $)' (6)!. 0)0.0),0
図* < 7! !(6)!.
図* %< (!!(6)!.
図* < デクラスタリングのスキーム
7!と(!の タイプあり、$)' (と!(間のコインシデンスをとる。実装された両,2
3(6)!.の配線を図* +、* "に示し 、そのコインシデンスマトリックスを図* 、図* に示 す。0)0.09.)9は 、7!が 、(!がである。ただし 、図* から分かるよう に、7!は端の0が/されているため、 0に相当する。
ただし 、コインシデンスに失敗した場合には、6)!.のÆ値が送られる。
また、位置情報は %0幅の(!,,!領域)5に相当を単位として出力される。
図* +< 7! ,3(6)!.配線図
図 * "< (!,3(6)!.配線図