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Report on the ALICE work

Report on the ALICE work. 2007/09/04, Local Lab. Meeting Kenta Mizoguchi. ALICE Work at CERN. MIP peak を使った、 PHOS の energy calibration における systematic error と statistical error の見積もり。 Cosmic ray を使った PHOS の calibration 。 PHOS readout test-bench の RCU と Mezzanine board の修復。. Systematic Error.

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Report on the ALICE work

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Presentation Transcript

  1. Report on the ALICE work 2007/09/04, Local Lab. Meeting Kenta Mizoguchi

  2. ALICE Work at CERN • MIP peakを使った、PHOSのenergy calibrationにおけるsystematic errorとstatistical errorの見積もり。 • Cosmic rayを使ったPHOSのcalibration。 • PHOS readout test-benchのRCUとMezzanineboardの修復。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  3. Systematic Error • Simulation dataのhadronによるMIP peakを使い、energy calibrationにおけるsystematic errorを予測した。 • 1moduleは3584(56×64)個の結晶から構成されており、これを、8×8個の結晶からなるエリア（計56(7×8)エリア）に分け、それぞれのエリアでのエネルギー分布を作った。その分布のMIP peak値のばらつき具合をsystematic errorとして予測した。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  4. PHOS module Z X Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  5. エネルギースペクトル • 測定した全クラスターのエネルギー分布。 • 0.25GeVあたりにMIP peakが見える。 [entry数] MIP peak Pb+Pb 14TeV Peripheral collisions 10~11fm TOF/TRDなし [GeV] Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  6. Back Groundの見積もり [GeV] Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  7. 各エリアでのADC分布 • MIPにはGaussianをフィットした。B.G.はFixしている。 [entry数] MIP peak 3584(56×64)個の結晶を 56(7×8)エリアに分割し、 それぞれのエネルギー分布 にフィットを行なった。 [GeV] Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  8. MIP Peak値 [entry数] • X座標の大きい端ではMIP peak値が低い。 • 原因はまだわかっていない。 • MIP peakに対するarea間のばらつきは、100×5.94/246 = 2.4% [area ID] [GeV] Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  9. Computing等について • 今までぼんやりとしか理解できていなかった、C/C++言語についてや、ヒストグラムにFitする上で心得ておくべきことなどについても理解が深まった。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  10. To Do • 各moduleのある一辺のMIP peak値が他に比べて低いことの解決。 • Statistical errorの理解と見積もり。 • 統計量をため、各結晶ごとのsystematic errorとstatistical errorの見積もり。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  11. Cosmic Ray測定 • PHOS 1st moduleをcosmic ray測定のために結晶面が空を向くようにrotateさせたときから、HV・LV・TRUやRORCへの光fiber cableなどの配線作業を手伝った。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  12. Cosmic Ray 測定 • Trigger Region Unit（TRU）など、cosmic ray測定のためのtrigger systemについて勉強した。 • PHOS 1st moduleのHVの設定などを行なうsoftware(APDGUI)とdata takingをするDAQ(DATE)について学び、自分でdata takingをできるようになった。 • 今data takingに必要な手順をまとめたマニュアルを作成中。 • シンチレータを使った宇宙線測定システムの確立。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  13. シンチレータを使った宇宙線測定 • TRUからのシグナルがnoisyであったため、そのnoisyなシグナルがtriggerとなってしまい、宇宙線からのシグナルがtriggerとなるevent rateが少なかったため、シンチレータをtriggerとして使った、セットアップを組んだ。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  14. シンチレータを使った宇宙線測定 • 測定した宇宙線データから、MIP peakをはっきりと見えるように、clusteringといくつかのカットをかけた。 • 統計量をためるのに、このとき約２４時間の測定時間が必要だった。（event rate = 5 Hz） • 統計量とは、1crystalに100MIPを目安とした。 • その後、veto回路の設定ミスがわかり、今では約4倍のevent rateでdata takingができている。 • シンチの大きさでは到底1moduleをカバーできないので、今後位置を変えて、測定を続ける。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  15. To Do • CERNで、シンチレータを動かしながら全結晶での宇宙線データを貯めていく。（頼んできた） • たまったデータのMIP peakにフィットを行ない、適切なAPDbiasを見積もる。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  16. Trigger Mezzanineの修復 • 広島では、トランジスタの機能が期待どおりに動いていなという結論だったので、まずはそれを確かめた。->広島での結果同様トランジスタに問題があると判断した。 • Hansにも相談し、トランジスタを交換した。 トランジスタ 型番：BFR92P Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  17. Trigger Mezzanineの動作確認 • RCUとTrigger Mezzanineを接続し、これらの動作確認を行なった。 • Trigger Mezzanineに幅100nsのNIMシグナルを入れた。 • 入力したtriggerシグナルをRCUがカウントする機能をONにした。 • RCUboard上のDCSから、入力したシグナルをRCUがカウントしていることを確認した。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  18. To Do • まずは広島で、triggerシグナルをRCUがカウントしていることを確認する。 • data takingを行なうときの設定を行なう。 • TriggerシグナルをDATEで読みだす。 • あとは久保さんの修論へ続く。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  19. おわり Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  20. Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  21. BACK UP Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  22. Trigger Region Unit (TRU) • 各FEEが結晶4つのシグナルを足し合わせTRUへ送る。 • 1枚のFEEからは8本のシグナル線。 • 1branch14枚のFEEなので、1TRUに112シグナル。 1 branchにつき、1つのTRU。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  23. Trigger OR(TOR) • 1GeVのphotonが入ると、だいたい2×2個の中にシャワーが収まる。 • 図のように結晶4×4個を１ユニットとする。 1 branchに結晶は、 横28個×縦16個。 2×２個のセットは14×8 セットある。 そのセットをさらに2×2個 使い、ユニットを作る。 重ねて作ると、13×7個で、 計91個のユニットができる。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  24. TOR • 1TRUから来たシグナルを、TOR上のFPGA(Field Programable Gate Array)が処理し、Data takingのtriggerシグナルとして送りだす。 • 結晶4×4個からなる各ユニットからのシグナルにマスクをかけ、Noisyな結晶からのシグナルを除くことができる。 Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  25. PHOS readout test-bench • E-B間 • BFW30-EとR1ｋ上間の電圧 : 3.329V -> 3.32V-> 3.32V • R1k下とR1ｋ上間の電圧 : 2.93V -> 2.67V -> 2.43V • BFW30-EとBFW30-B間の電圧 : 0.8V -> 0V -> 0.89V • BFW30-BとD１左間の電圧 : 0V -> 0V -> 0.89V • R1k下とR1ｋ上間の電圧 : 0V -> 0V -> 0V • E-C間 • BFW30-EとR470右間の電圧 : 3.329V -> 3.3V -> 3.32V • BFW30-CとR470右間の電圧 : 0V -> 0.18V -> 3.17V • BFW30-EとBFW30-Cの電圧 : 3.248V -> 3.14V -> 0.14V 広島での値-> 交換前の値 -> 交換後の値 広島での値-> 交換前の値 -> 交換後の値 ALICE Local Meeting/Kenta Mizoguchi

  26. 端4個分のEnergy分布 [entry数] [GeV] Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi

  27. 各パラメータ [GeV] [area ID] Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi [area ID]

  28. 各パラメータ２ Local Lab. Meeting/Kenta Mizoguchi [area ID]

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