Budapesti M szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar Irányítástechnika és Informatika Tanszék Front-end áramkör fejlesztése a HPTD detektorhoz Diplomatervezés 1 Melegh Hunor Gergely M.Sc. Villamosmérnöki szak Konzulensek: Hamar Gerg Fiatal kutató MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske és Magzikai Intézet Pilászy György Tudományos munkatárs Budapesti M szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Irányítástechnika és Informatika Tanszék Budapest, 2012. május 11.
Nyilatkozat Alulírott Melegh Hunor Gergely szigorló hallgató kijelentem, hogy ezt a diplomatervet meg nem engedett segítség nélkül, saját magam készítettem, csak a megadott forrásokat (szakirodalom, eszközök, stb.) használtam fel. Minden olyan részt, melyet szó szerint, vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelm en, a forrás megadásával megjelöltem. Hozzájárulok, hogy a jelen munkám alapadatait (szerz (k), cím, angol és magyar nyelv tartalmi kivonat, készítés éve, konzulens(ek) neve) a BME-VIK nyilvánosan hozzáférhet elektronikus formában, a munka teljes szövegét pedig az egyetem bels hálózatán keresztül (vagy autentikált felhasználók számára) közzétegye. Kijelentem, hogy a benyújtott munka és annak elektronikus verziója megegyezik. A teljes szöveg közzététele dékáni engedéllyel titkosított diplomatervekre nem vonatkozik. Melegh Hunor Gergely 2012. május 11. 1
Tartalomjegyzék 1. Bevezetés 3 1.1. CERN European Organization for Nuclear Research.......... 3 1.2. ALICE kísérlet bemutatása....................... 4 1.2.1. Részecskezikai detektorok csoportosítása........... 5 1.2.2. TPC detektor........................... 6 1.2.3. VHMPID detektorrendszer bemutatása............. 7 1.2.4. HPTD detektor felépítése és m ködése............. 7 2. ALICE Trigger és adatgy jt rendszere 9 2.1. Trigger rendszer bemutatása....................... 9 2.1.1. Trigger rendszer hierarchikus felépítése............. 9 2.2. Adatgy jt rendszer bemutatása..................... 10 3. Rendszerterv 12 3.1. Front-end áramkör rendszerterve..................... 13 3.2. Kapcsolat a DDL és TTCrq áramkörökkel............... 15 4. Egyes részegységek kidolgozása 18 4.1. Tápáramkör kialakítása......................... 18 4.2. Labor trigger rendszer megvalósítása.................. 19 4.3. FPGA bemutatása............................ 20 4.3.1. Sugárzás t résének mér számai................. 21 4.3.2. Egyes kísérletekre vonatkozó sugárterhelés........... 22 5. Összefoglalás 23 2
1. fejezet Bevezetés 1.1. CERN European Organization for Nuclear Research A CERN eredeti nevén Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (Európai Nukleáris Kutatási Tanács) jelenleg a világ legnagyobb részecskezikai kutatóintézete. A franciasvájci határon, Genf közelében fekv kutatóközpontot 1954-ben alapították azzal a céllal, hogy az Európában folyó részecskezikai kutatásokat központosítsa. Az eredetileg 12 tagország által alapított együttm ködés mára 20 hivatalos nemzet és számos társintézet összefogásává alakult. Magyarország 1992 óta teljes tagként vesz részt a CERN-ben folyó fejlesztési és kutatási munkában. A CERN-ben jelenleg hat jelent s részecskegyorsító rendszer üzemel [1], melyek a különböz részecskezikai kísérletek számára szolgáltatott proton vagy nehézion nyalábon túl, egymás megtáplálására is szolgálnak. A protonokat elektromos tér segítségével gyorsítják. A megfelel mágneses tér kialakításával a nyaláb a kijelölt pályán tartható, valamint szükség esetén fókuszálható. Azon kísérletek számára, melyek eredményeit proton-nyalábok ütköztetése révén szeretnénk meggyelni, a protonokat kezdetben hidrogén atomok ionizációja révén állítják el. A hidrogén ionok közvetlen a Linac2 lineáris gyorsítóban kerülnek, ahol els lépésként 50 MeV energiára gyorsítódnak. Második lépésben egy segédgyorsítón keresztül növelik a nyaláb energiáját, majd a Proton Syncrotron (röviden PS, magyar nevén Proton Szinkrotron) gyorsítóba kerülnek. A PS gy r jében a csomagok a fény sebességének 99,9 %-ra gyorsítódnak (25 GeV). Következ fázisban a Super Proton Syncrotron (röviden SPS, magyar nevén Szuper Proton Szinkrotron) gyorsító egy nagyságrenddel növeli a nyaláb energiáját (450 GeV). Utolsó lépésként a 3
FEJEZET 1. BEVEZETÉS 4 felgyorsított csomagok az LHC gy r jébe kerülnek. Az LHC (Large Hadron Collider, avagy Nagy Hadronütköztet ) 27 km hosszú kerületével jelenleg a világ legnagyobb gyorsító gy r je. Itt a felgyorsított csomagok mintegy 7 TeV energiát érnek el. A CERN gyorsító rendszere egyaránt használható protonok, nehézionok, elektronok, és számos egyéb részecske gyorsítására. Nehézionok ütköztetése esetén el ször ólomionokat injektálnak a rendszerbe, majd a Linac3 lineáris gyorsítóban 4.2 MeV energiára gyorsítják azokat. A segédgyorsító után a kezdeti forrástól függetlenül a csomagok útja mindkét esetben azonos. Az LHC gyorsító gy r jén belül két cs kapott helyet, melyekben a nyalábok ellentétes irányba haladnak. A jelent sebb kísérletek a kör mentén meghatározott pontokon helyezkednek el. Ezekben a pontokban a két pálya keresztezi egymást, ezzel lehet séget biztosítva a nyalábok ütköztetésének. Az ellentétes irányba haladó, egyenként 7 TeV-os csomag energiája már elegend ahhoz, hogy az ütközés következtében a proton elemi összetev ire essen szét. A protonon belüli addig egységes rendszer így megsz nik, a protont felépít kvarkok és gluonok kiszabadulnak, ezzel lehet séget teremtve a részecskék és a közöttük fellép kölcsönhatások vizsgálatára. Az interakciók eredményét komplex detektorrendszerekkel mérik, melyek a részecskezika egy-egy részterületére specializálódtak. Az LHC-n négy nagy kísérlet kapott helyett: ATLAS (A Toroidal Lhc Apparatus) és CMS (Compact Muon Solenoid): a jelenleg elfogadott részecskezikai alapelmélet, a standard modell hiányzó részecskéjének, a Higgs bozonnak a keresése; valamint a standard modellen túlmutató új elméletek (szuperszimmetria, extra dimenziók, stb.) tesztelés. LHCb (Large Hadron Collider-beauty) a standard modell paramétereinek precíziós vizsgálata, különösen az igen nehéz bájos kvark (beauty/bottom quark) meggyelésén keresztül. ALICE (A Large Ion Collider Experiment), melynek célja a protonokat és neutronokat felépít kvarkok és a közöttük lév kölcsönhatást közvetít gluonok egy speciális állapotának vizsgálata, melyet kvark-gluon plazmának nevezünk. 1.2. ALICE kísérlet bemutatása Az ALICE (A Large Ion Collider Experiment) kísérlet alapvet en az anyag egy speciális állapotának, a kvark-gluon plazmának vizsgálatára lett kialakítva, melyet
FEJEZET 1. BEVEZETÉS 5 nehézionok ütköztetésén keresztül állítanak el. Ahhoz, hogy a legkisebb elemi összetev ket vizsgálhassuk, a világ legnagyobb gyorsítója mellett (LHC) hatalmas detektorok és azokat kiszolgáló adatgy jt rendszerek szükségesek. Az ALICE [2] kísérletnek helyet adó mágnes a 16 m 16 m 26 m-es geometriájával, valamint a kísérlethez tartozó detektorokkal vett hozzávet legesen 10000 tonnás össztömegével ugyanakkor csak egy kisebb rendszernek számít az LHC terminológiájában. Az ALICE mágnesén belül számos aldetektor foglal helyet, melyek felépítésük, geometriájuk és elhelyezkedésük alapján a kísérletben más-más szerepkörrel bírnak. A detektorok részletes bemutatása nem képezi tárgyát a szakdolgozatnak, ugyanakkor a teljesség igénye nélkül, a trigger és adatgy jt rendszer kialakításában szerepet játszó detektorok ismertetése alapjául szolgál a kés bbi id zítések mögött rejl zikai paraméterek megértésének. 1.1. ábra. Az ALICE kísérlet [2] 1.2.1. Részecskezikai detektorok csoportosítása A részecskezikai detektorok felépítésüket tekintve három kategóriába sorolhatóak: félvezet technikán alapuló, gáztöltés ill. szcintillációs elven m köd berendezések. A szilícium alapú szenzorok a másik két kategóriánál kisebb geometriai mérettel rendelkeznek, sebességük és helyfelbontásuk nagyobb, ugyanakkor a gyártási költsé-
FEJEZET 1. BEVEZETÉS 6 geik is magasabbak. Ezzel szemben a gáztöltés detektorok viszonylag nagy méret ek, elvi m ködésükb l fakadóan lassabbak ill. helyfelbontásuk szerényebb. Ugyanakkor áruk töredéke a félvezet technológián alapuló detektorokénak. A harmadik csoportot képez szcintillációs detektorok az azokat felépít anyagon áthaladó részecske által felgerjesztett elektronok alapállapotba történ visszatérése során meg- gyelhet fényemissziós eektusra alapoznak. Költség szempontjából az el z két típus közé sorolhatóak, helyfelbontásuk azonban a többi kategóriánál kisebb. 1.2.2. TPC detektor Az ALICE egyik f detektora az ún. TPC (Time Projection Chamber, magyar nevén Id kivetít Kamra) a gáztöltés detektorok osztályába sorolható. A 5,6 m átmér j és 5,4 m hosszú hengeres elrendezés a részecskék ionizáló hatását kihasználva lehet vé teszi a részecskepályák három dimenziós rekonstrukcióját [2]. A keletkez részecske impulzusa a statikus mágneses tér hatására elgörbült pályájának a görbületéb l meghatározható. Az impulzus, valamint a leadott energiának ismeretében a TPC alkalmas a 3 GeV alatti részecskék pontos azonosítására. Az e fölötti tartományra azonban a leadott energia a különböz típusú részecskék esetén túlságosan közeli értékeket vesz fel, melyek megfelel pontossággal történ elkülönítésére a TPC önmagában nem alkalmas. Az elvi m ködés a következ : a detektoron áthaladó részecske ionizálás révén szabad elektronokat gerjeszt, melyek a berendezésben lév statikus elektromos tér hatására a kamra térfogatában sodródni kezdenek. A kamra szélének közvetlen közelében egy speciálisan kialakított elrendezés révén (sokszálas proporcionális kamra, MWPC) a kezdeti elektronok felsokszorozódnak, ezzel már mérhet jelet létrehozva. A kiolvasó elektródokat elérve a többlettöltés elektromos jelet formál, melyet leolvasva a detektor érzékeny felületér l a részecske pályájának egy kétdimenziós vetített képét kapjuk. Amennyiben a kiolvasást egy meghatározott id tartamon belül folyamatosan, rögzített lépésközzel végezzük, a vetített kép id függvénye, valamint az elektromos tér ismerete alapján a háromdimenziós kép visszaállítható. A sodródás id tartamát az elektromos tér nagysága, a tölt gáz típusa és min sége, ill. a detektor geometriája határozza meg. Az ALICE esetén az alkalmazott paraméterek mellett ez az érték 88 µs. A kés bbiekben ez az érték a trigger rendszer id zítéseinek kialakításában jelent s szereppel bír (L2 trigger, mely a 2.1.1. fejezetben kerül bemutatásra).
FEJEZET 1. BEVEZETÉS 7 1.2.3. VHMPID detektorrendszer bemutatása Az ALICE által kit zött célok eléréséhez szükségessé vált egy olyan detektor rendszer kialakítása, mely képes az 5 GeV < p T < 25 GeV transzverzális momentummal rendelkez részecskék azonosítására. E célt szolgáltatottak megvalósítani a VHMPID (Very High Momentum Particle Identication Detector, magyar nevén Nagyon Nagy Impulzusú Részecskéket Azonosító Detektor) és HPTD (H igh P T Trigger Detector, avagy Nagy Transzverzális Impulzusú részecskékre Érzékeny Detektor) detektorok. A fejlesztésében az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont két csoportja, az ALICEBP kollaboráció [3], valamint a Detektorzikai Kutatócsoport (rövid megnevezésén REGARD 1 csoport) [4] is részt vesznek. A VHMPID a kísérlet szempontjából a kijelölt energia tartományba es ún. JET jelenség zikai vizsgálatára készült. A jelenség leírása alacsonyabb energiákon ismert és kísérletekkel alátámasztott, azonban az LHC energiákon csak részleteiben ismert. Az LHC-nél lehet ség nyílik az ún. kvark-gluon plazma kísérleti meggyelésére. Az ütközés során keletkez JET-ek közvetetten (pl. plazmában történ elnyel désén keresztül) lehet vé teszik a plazma tulajdonságainak meggyelését. A VHMPID ALICE kísérletbe történ beintegrálása így lehet vé teszi a JET-eket kelt részecskék meghatározását, a JET-eken belül el forduló részecske típusok közötti korreláció pontos (nem statisztikai) leírását, a keletkez JET párok közötti kapcsolatok meggyelését és így közvetetten a kvark-gluon plazma tulajdonságainak vizsgálatát. A VHMPID tehát a részecskezika egy olyan területének vizsgálatát teszi majd lehet vé, amelyr l eddig csak elméleti sejtéseket tudtunk megfogalmazni. 1.2.4. HPTD detektor felépítése és m ködése Az 1.2.3. fejezetben bemutatott VHMPID (Very High Momentum Particle Identication Detector) az 5 GeV < p T < 25 GeV transzverzális impulzussal rendelkez részecskék vizsgálatára készül. A tipikus ütközési ráta az ALICE kísérletnél 8 khz (ólomólom ionok ütköztetése esetén). Amennyiben a kísérletben keletkez összes esemény adatait tárolni szeretnénk, az adatgy jt rendszernek hozzávet legesen 700 Gbyte/s adattárolási sebességet kellene megvalósítani. Jelenlegi technológiával 2-3 Gbyte/s kiírási sebesség mellet csupán 20-40 eseményt lehet letárolni másodpercenként. Ezért igen jelent s szerepe van az események válogatásának, triggerelésének. A VHMPID számára érdekes ám ritka nagy impulzusú JET-es események feldúsításához egy megfelel trigger rendszer kialakítása így elengedhetetlen. Mivel a jelenleg üzemel, az 1 RMKI-ELTE Gaseous Detectors Research and Development
FEJEZET 1. BEVEZETÉS 8 ALICE kísérletben elhelyezked detektorok nem alkalmasak az ilyen típusú részecskék megfelel hatásfokkal történ szelektálására, a döntés el segítése érdekében a VHMPID közvetlen közelében a HPTD (High P T Trigger Detector, magyarul Nagy Transzverzális Impulzusú részecskékre Érzékeny Detektor) detektor kerül elhelyezésre. A HPTD feladata a kijelölt energiatartományba es részecskék keletkezésének els szint meger sítése. A HPTD detektor tehát adatgy jtés szempontjából egy sz r ként viselkedik a kijelölt impulzus tartományban. A jóváhagyott események számának jelent s csökkenése révén a VHMPID-t l továbbítandó adat mennyisége mérsékl dik, ezzel el segítve a magas szint adatgy jt rendszer terhelésének csökkentését. Így a rendszer er forrásait a kritikus feladatok ellátására lehet fordítani, mellyel a detektor valamint a kísérlet hatásfoka nagymértékben javul. A HPTD detektor feladatait három csoportba lehet besorolni: Egy lehetséges esemény keletkezésének L0 szint meger sítése. A nagyenergiás részecske detektoron történ áthaladásának pontos pozíciójának meghatározása. 10 GeV feletti energiával rendelkez részecskék esetén L1 trigger kérése. A VHMPID és HPTD detektorok a gyártás és karbantartás szempontjából kezelhet méret modulokból épülnek fel, melyek eektív felülete megközelít leg 2 m 2. Így az ALICE mágnesén belül a detektor számára rendelkezésre álló felület lefedésének érdekében számos modul kerül majd beépítésre. A HPTD detektor egyetlen modulja négy, egymás alatt elhelyezett ún. közel katódú kamrából (Close Cathode Chamber, röviden CCC [5][6]) épül fel, melyet a REGARD csoport kutatói fejlesztettek ki. A CCC kamrák pozíció érzékeny gáztöltés részecskezikai detektorok. A HPTD detektor kamráin áthaladó töltött részecske ionizáló eektusa révén annak pályájának, valamint a kamra síkjának metszéspontja meghatározható. Az egyes kamrákon megjelen analóg feszültség jelek megformázását követ en a pontos pozíció a kamrákról leolvasható. Több, egymással párhuzamosan elhelyezett kamra esetén az azonos eseményekhez tartozó koordináták összerendelhet ek, ezzel a pálya 3D képe visszaállítható.
2. fejezet ALICE Trigger és adatgy jt rendszere 2.1. Trigger rendszer bemutatása Az ALICE detektorrendszerben egyetlen eseményhez (ólom-ólom) rendelhet adat mérete kb. 90 MB. A másodpercenkénti 8000 interakció így 700 GB/s-os adatmentési sebességet követelne meg. Bár az adatgy jt rendszer igen nagy adatátviteli kapacitással rendelkezik, ekkora méret adatforgalmat nem képes teljes mértékben lekezelni. Éppen ezért az adatgy jt rendszer fejleszt i célszer nek tartották egy olyan trigger rendszer kialakítását, mely a kísérlet szempontjából érdekes események szelektálásával csökkenti az adatgy jt és adattároló rendszer terhelését. A tervezés során f szempont volt az adatgy jt rendszerrel szemben támasztott követelmények hosszú távon történ kielégítése. Ugyanakkor a folyamatosan fejl d és b vül kísérletek megkövetelik a rugalmas kialakítást. 2.1.1. Trigger rendszer hierarchikus felépítése Az egyes alkisérletek közelében kiépített trigger rendszer hierarchikus felépítés [7]. A f bb modulok megnevezései a következ ek: Központi Trigger Feldolgozó Egység (Central Trigger Processor (CTP)) Feladata a trigger jelek fogadása és a feltételeknek megfelel en azok továbbítása az LTU felé. Trigger, Id zítés és Órajel Egység (Trigger, Timing and Clock (TTC)) A trigger üzenetek továbbítása a front-end elektronika (röviden FEE) felé optikai 9
FEJEZET 2. ALICE TRIGGER ÉS ADATGY JTŽ RENDSZERE 10 adatátviteli csatornán. Helyi Trigger Egység (Local Trigger Unit (LTU)) Az L0 trigger jel adása a frontend elektronika felé, valamint az FEE fel l érkez Busy jel lekezelése. A detektorok dinamikus viselkedése eltér az egyes kísérleteknél, így többszint trigger protokoll lett kialakítva. Az egyes szintek megnevezései, illetve a tipikus id zítési paraméterek a következ ek: 0. szint (Level0 (L0)) A késleltetés értéke kisebb 800 ns-nál. A zikai réteg csavart érpár, az üzenet formája impulzus. 1. szint (Level1 (L1)) A késleltetés értéke kisebb 6,1 µs-nál. Optikai link (50/125 µm multimódusú szál, λ = 1310 nm, késleltetés 4,9 ns/m), a részecskecsomagok azonosítását tartalmazza. 2. szint (Level2 (L2)) A késleltetés értéke tipikusan 87,6 µs. Optikai link (50/125 µm multimódusú szál, λ = 1310 nm, késleltetés 4,9 ns/m), kódolt információt tartalmaz. Magas szint trigger (High Level Trigger (HLT)) A HLT feladata az eseményekhez tartozó adatokból a zikai eredmények (részecske pályák) szoftveres rekonstrukciója. A megfelel események szelektálásával az adattároláshoz szükséges sávszélesség illetve er forrás igény jelent sen lecsökken. 2.2. Adatgy jt rendszer bemutatása Az adatgy jt rendszer feladata a detektorok által szolgáltatott adatok továbbítása az azokat rögzít számítógépek felé. Az alacsony szint adattovábbításban résztvev egységek a 2.1. ábrán látható módon csatlakoznak egymáshoz [7] [8]. Front-End Electronika DDL Intefész DDL áramkör Optikai adatátviteli csatornák RORC PCI busz PC 2.1. ábra. Az adatgy jt rendszer fontosabb egységei A detektorok közvetlen közelében elhelyezett front-end elektronika az eseményekhez tartozó bitfolyamot illetve az ahhoz kapcsolódó járulékos paramétereket
FEJEZET 2. ALICE TRIGGER ÉS ADATGY JTŽ RENDSZERE 11 az adatgy jt rendszeren keresztül érkez vezérl parancsok alapján átadja az el írt protokoll szerint a DDL (Detector Data Link) áramkörnek. A DDL és a front-end elektronika közvetlen a kísérlet közelében találhatóak. A DDL áramkör a beérkez adatokat csomagokba szervezi, majd egy optikai csatornán továbbítja a következ fokozat felé. A kommunikáció sorosan történik. Az adatokat az optikai szál túlsó végén az ún. RORC (Read-Out Receiver Card) áramkör fogadja. A RORC egység az adatfolyam vezérléséhez szükséges parancsokat egy dedikált optikai vonalon keresztül küldi a DDL áramkörnek. A RORC áramkör PCI buszon keresztül egy személyi számítógép buszrendszerére csatlakozik. A fogadott adatokat DMA (Direct Memory Access) segítségével a számítógép RAM memóriájába ideiglenesen letárolja, ahonnan az adatok végül az archiváló rendszerhez továbbítódnak, melynek részletes leírásától eltekintünk.
3. fejezet Rendszerterv A front-end áramkör feladata egy interfész felület megvalósítása a detektor, valamint a magas szint adatgy jt rendszer között. Ehhez a következ funkciók megvalósítása elengedhetetlen: az alacsony szint, detektor oldali kommunikáció megvalósítása, az adatgy jtés vezérlése, az adatok továbbítása a magas szint adatgy jt rendszer felé és az érkez trigger jelek fogadása és lekezelése. A FEE elvi elrendezése a 3.1. ábrán látható. A kísérlet közvetlen közelében elhelyezett front-end elektronika egy-egy VHMPID, valamint HPTD modul esetén párhuzamosan kapcsolódik a HPTD detektor érzékeny kamráihoz. A párhuzamos adatkiolvasás lehet vé teszi a digitális jelek mozgó ablakos algoritmussal történ el feldolgozását. A kiolvasás sebességének elvi határa így a tisztán soros adatátvitellel elérhet érték négyszeresére növekszik. Ugyanakkor a megvalósítás er forrásigénye töredéke a tisztán párhuzamos megoldásénak. Az alacsony szint L0 trigger jel kérése id kritikus m velet, ezért a jeleken végzend logikai m veletek (koincidencia) elkülönített kiértékelését tartottuk célszer nek. Az ALICE detektorrendszerbe integrált kísérlet esetén az L0 jel kérését a front-end elektronikától függetlenül, egy dedikált egység (Coincidence Unit, magyarul Koincidencia Egység) fogja megvalósítani. Így a CCC kamrák elvi m ködéséb l fakadó késleltetéshez az elektronika minimális járulékos holtid vel járul hozzá. Ugyanakkor a kialakítás kifejezett el nye az alacsony szint trigger logika rugalmas kialakítása, melynek er forrás igényét a fejlesztés kés bbi fázisában a detektor egységek méretéhez lehet igazítani. 12
FEJEZET 3. RENDSZERTERV 13 Trigger rendszer CTP LTU TTC HPTD L0 kérés L0 Foglalt Lx Detektor TR11 TR12 Koinc. egység 2 Detektor TR21 TR22 SE impulzus Front-end Elektronika DDL modul Adatgyűjtő rendszer 2 D_Adat_busz_1 D_Adat_busz_2 Órajel 3.1. ábra. A Front-end áramkör (FEE) rendszer szint elrendezése 3.1. Front-end áramkör rendszerterve Az egyes részfeladatokat különböz alrendszerek valósítják meg. A front-end áramkör funkcionális felépítése a 3.2. ábrán látható. Az egyes részegységek megnevezései és feladatai a következ ek: Bemeneti puer (Input Buer) A detektor oldalról érkez digitális adatvonalak hullámimpedanciás lezárását, valamint a jelek leválasztását és megformálását valósítja meg. Kimeneti puer (Output Buer) A HPTD detektor egyes CCC kamrái közötti távolság a 80-100 cm értéket is elérheti. A vezérl jelek zikai rétegét megvalósító adatvonalak meghajtására külön áramköri modulok kerülnek elhelyezésre. Labor Trigger Rendszer (Labor Trigger Unit) A tesztmérések során küls egység által generált TTL szint trigger jel alapján el állítja az L0_Local_Request jelet. Így az alrendszer lehet vé teszi a végs kísérleti elrendezést l függetlenül, a fejlesztés egyes fázisaiban kivitelezett mérések elvégzését. Ilyen esetekben az id kritikus id zítések megvalósítása szintén a Labor Trigger Rendszer feladata. Galvanikus leválasztás (Galvanic Isolation) A gáztöltés detektorok beleértve a CCC kamrákat nagyfeszültségen üzemelnek. Így a front-end áramkör köz-
FEJEZET 3. RENDSZERTERV 14 Adat Trigger SE imp. Órajel Bemeneti puffer Kimeneti puffer Adat Trigger Labor trigger SE impulzus Órajel DC/DC Nagy sebességű galvanikus leválasztás Adat Trigger Órajel Mintázat keresés FPGA Vezérlés_Lx Lx trigger interf. Adat_Lx Tápegység Lx kontroller Kétportos memória Adat_DDL DDL kontroller DDL Interfész puffer Monitor egység Vezérlés_DDL JTAG 3.2. ábra. A Frontend áramkör funkcionális rendszerterve ponti vezérlését végz FPGA, valamint a külvilággal kapcsolatot tartó DDL [8] és TTCrq [9] áramkörök védelme elengedhetetlen. Ezért az id kritikus jelekt l eltekintve (Labor Trigger Egység valamint a detektor oldali kimeneti és bemeneti meghajtó áramkörök) a detektorral kapcsolatban lév kommunikációs vonalak galvanikusan leválasztásra kerülnek. Lx Trigger Interfész (Lx Trigger Interface) Feladata a TTC és LTU fel l érkez, jóváhagyott trigger információk fogadása. L0 trigger esetén a detektor adatainak kiolvasása, L1 trigger esetén az adatok id bélyeggel történ ellátása, L2 trigger esetén az adatok továbbítása a magas szint adatgy jt és adattároló rendszer felé. Helyi Monitor Interfész (Local Monitor Interface) A fejlesztés során, a m ködés felügyeletéhez használható kommunikációs interfész, mely szabványos protokollon keresztül teszi lehet vé a berendezés viselkedésének meggyelését. FPGA (Field Programmable Gate Array) A berendezés vezérlését végz logikai
FEJEZET 3. RENDSZERTERV 15 egység, melynek feladata az alapvet adatgy jtési funkciók megvalósítása és az ehhez kapcsolódó küls és bels jelek lekezelése. Az FPGA-ban a következ funkciók kerülnek megvalósításra. Alacsony szint mozgó ablakos mintázat keresés az eseményekhez tartozó bitfolyamon. Az adatok átmeneti tárolása. Az ütközési rátának megfelel en kb. 20 esemény rövidtávú tárolásának megvalósítása. A DDL áramkör felé kommunikációs interfész biztosítása. A központi trigger rendszer fel l érkez trigger jelek lekezelése. 3.2. Kapcsolat a DDL és TTCrq áramkörökkel A front-end elektronika feladatai között kiemelked jelent séggel bír mind az adatgy jt rendszer felé nyújtott interfész megvalósítása, mind pedig a trigger rendszerhez történ csatlakozási felület implementálása. El bbi a DDL [8] áramkörön keresztül történik, utóbbi a TTCrq [9] áramkör jeleinek lekezelését jelenti. A DDL áramkörhöz történ csatlakozás párhuzamos felületen keresztül történik. Az elrendezés elvi vázlatát, valamint az egyes jelek megnevezései a 3.3. ábrán láthatóak. A jelek funkciójuk alapján két csoportba sorolhatóak: vezérlési feladatokat ellátó vonalak és adatátvitelhez kapcsolódó vezetékek. Az egyes jelek részletes leírása a következ : Adatbusz(0:31) (Data[0:31]) 32 bites kétirányú adatvonal. A vonalra tri-state meghajtó áramkör csatlakozik. Vezérlés (Control) Kijelöli az adatvonalon lév szó értelmezési módját, mely lehet státusz szó, vezérlési parancs vagy adat. Adatátvitel engedély (Transfer Enable) Engedélyezi az adatátvitelt a front-end elektronika valamint a DDL áramkör között. Amennyiben a DDL nem képes továbbítani a megfelel sebességgel a fogadott információt, felfüggeszti a további adatok fogadását. Adatátvitel irány (Direction) Kijelöli a kommunikáció irányát. Adatbusz engedély (Bus Enable) A kétirányú vonalak meghajtó áramköreinek engedélyezésére szolgál.
FEJEZET 3. RENDSZERTERV 16 Adatcsatorna megtelt (Link Full) Átmeneti adatfeltorlódás esetén felfüggeszti a további adatok fogadását. Foglalt (Busy) Ezen vonal segítségével jelezheti a front-end áramkör, hogy nem képes több adatot fogadni. FEE órajel (FEE Clock) Az adatok ütemezését végz órajel. Az adatok továbbítása felfutó élre történik. 3.3V és földpotenciál (3V3, GND) A DDL áramkör tápellátására szolgáló vezetékek. A DDL áramkörrel történ kommunikáció megvalósításához a vezérl jelek hatékony kezelése szükséges. Az adatvonalak irányát és a meghajtó áramkörök engedélyezését a DDL áramkör végzi, ugyanakkor az adatátvitel órajellel történ ütemezése a front-end elektronika feladata. Az elrendezés lehet vé teszi a különböz kísérletek által szolgáltatott adatfolyam eltér sebességeihez történ illesztését. Az adatfolyam felfüggesztésének kezdeményezésére mindkét áramkör egy-egy dedikált vonallal rendelkezik. Adat[31:0] DDL interfész puffer (FEE) Vezérlés Adatátvitel eng. Adatátvitel irány Busz eng. Adatcsat. megtelt Foglalt FEE órajel 3.3V Föld DDL modul 3.3. ábra. A DDL (Detector Data Link) zikai interfésze front-end oldalon A TTCrq áramkör egy speciális, a CERN-ben kifejlesztett ASIC integrált áramkörön alapul (TTCrx), mely kifejezetten az id zítés kritikus trigger jelek fogadására készült. Az ASIC technológia el nye, hogy robusztusan viselkedik a sugárzással szemben. A TTCrq kártya optikai vonalon csatlakozik a TTCex modulhoz. A csatornán érkez analóg jelek a jelformálást követ en a TTCrx áramkör bemeneteire kerülnek. A tokon belül megtörténik a demoduláció és a jelek értelmezése. A TTCrq feladata a 2.1.1. fejezetben bemutatott L1 és L2 szint trigger jelek fogadása, az LHC gy r jében kering csomagok sorszámmal történ ellátása (Bunch
FEJEZET 3. RENDSZERTERV 17 Crossing), az L1 szinten jóváhagyott események indexelése, valamint az LHC központi kb. 40 MHz-es referencia szinkronizációs órajelének szétosztása a kísérletek számára. A TTCrq áramkörön keresztül lehet ség van a detektorok m ködéséhez kapcsolódó vezérl jelek fogadására is. Így a TTCrq áramkör egyetlen nyomtatott huzalozású lemezen valósítja meg az id kritikus trigger funkciók fogadását és dekódolását. A felhasználó precíziós tüskesoron keresztül kapcsolódhat az egységhez ahol a dekódolt információk fogadására többnyire párhuzamos buszokon keresztül van lehet ség. TTCex Csillapítás Optikai kábel L0 TTCrq LX trigger interfész (FEE) LTU Foglalt 3.4. ábra. A TTCrq (Trigger, Timing and Clock) zikai interfésze front-end oldalon
4. fejezet Egyes részegységek kidolgozása 4.1. Tápáramkör kialakítása Az egységen elhelyezett tápáramkör feladata a front-end áramkör m ködéséhez szükséges villamos energia biztosítása, valamint a DDL ill. TTCrq áramkörök üzemi fogyasztásának fedezése. A többszint tápegység elvi kialakítása a 4.1. ábrán látható. A hierarchikus felépítés kapcsolás lehet vé teszi a teljes elektronika egyetlen kb. 743 V DC feszültséggel történ megtáplálását. LDO 3V3 DDL_3V3 +12V Si biztos. Táp be/ki Kapcs. Kapcsoló üzemű D5V + átalakító + LDO 3V3 3V3 Föld Föld Föld Kapcsoló üzemű + átalakító + L 1V5 Föld Föld 4.1. ábra. A tápáramkör elvi felépítése Közvetlen a bemeneti oldalon egy félvezet technológián alapuló (multifuse) biztosíték került elhelyezésre, melynek feladata az elektromos hibákból fakadó hosszú távú túláram leszabályozása. A polaritás védelem szintén itt valósítottuk meg egy dióda segítségével. A tesztmérések során az eszköz tápellátása egy manuális kapcsoló segítségével leválasztható. A kapcsoló a védelmi fokozat mögött kapott helyet, 18
FEJEZET 4. EGYES RÉSZEGYSÉGEK KIDOLGOZÁSA 19 ezzel megakadályozva a polaritás felcseréléséb l fakadó tranziensek érzékeny áramkörökre történ továbbterjedését. A lineáris feszültségszabályozók alkalmazásánál a sz k keresztmetszetet a stabilizátorok által disszipált energia fels korlátja adja. A jó hatásfok érdekében 45 V-ot meghaladó ki- és bemeneti feszültség különbség esetén az átereszt tranzisztoros technikán alapuló megoldások háttérbe szorulnak és a kapcsolóüzem eszközök kerülnek el térbe. Ezért a tápfeszültség tipikus 12 V-os üzemi értéke mellett az egyes áramköri egységek számára szükséges 5 V, valamint az FPGA magját megtápláló 1.5 V egy-egy kapcsoló üzem tápegység (Step-Down DC-DC Converter) segítségével lettek el állítva. Az így el állított 5 V-ból már a lineáris stabilizátorok (LDO - Low-Dropout Regulator) állítják el a 3.3 V-os feszültség szintet. A teljesítmény elosztása érdekében a DDL áramkör egy külön stabilizátoron keresztül kerül megtáplálásra. Az egyes szabályozó elemek be- és kimenetén a digitális áramkörök nagyfrekvenciás kapcsolási tranzienséb l fakadó pillanatszer áramfelvétel növekedésének fedezéséhez szükséges energiát a megfelel sz r kondenzátorok biztosítják. Az FPGA magját tápláló 1.5 V esetén ezen felül egy LC-sz r is elhelyezésre került. 4.2. Labor trigger rendszer megvalósítása A labor trigger rendszer feladata a tesztmérések során az ALICE trigger rendszerét l függetlenül el állított küls bemeneti impulzusokból egy jól deniált jelzés el állítása. A fokozat elvi felépítése a 4.2. ábrán látható. Foglalt Esemény megszakítás Trigger Retesz Impulzus ~1000ns Jelform. SE impulzus Kész Reszet 4.2. ábra. A trigger rendszer elvi felépítése Az áramkör egy jól deniált bemeneti impulzust fogad, mely a trigger szekvencia indítását teszi lehet vé. A kiolvasási m velet alatt az esetleges további trigger eseményeket gyelmen kívül hagyjuk. Ennek megvalósítását egy, a bemeneti vonalat
FEJEZET 4. EGYES RÉSZEGYSÉGEK KIDOLGOZÁSA 20 blokkoló kapcsolás végzi. A trigger jel késleltetését és megformálását követ en az adatgy jtést irányító FPGA vezérlést kap az adatkiolvasás megkezdésére. Mivel a labor trigger fokozat feladata pontos id zítéseket is tartalmaz, ezért a detektoroktól érkez bemeneti jelekhez a lehet legközelebb került elhelyezésre. Így ezen részegység a galvanikus leválasztás szempontjából a nagyfeszültség oldalon kapott helyet, ezzel minimalizálva a leválasztó elemek járulékos késleltetését. 4.3. FPGA bemutatása Az FPGA (Field Programmable Gate Array) kiválasztása kulcsfontosságú kérdéskör a HPTD detektor életciklusának tekintetében. Az ALICE kísérletben elhelyezett, a nyalábtól mindössze pár méter távolságra lév elektronikák fokozott sugárterhelésnek vannak kitéve [10] [11] [12]. A nem hétköznapi környezet az elektronikai alkatrészeket fokozottan igénybe veszi, mely id vel öregedéshez és tönkremenetelhez vezethet. Azonban nem csupán hosszú távú meghibásodás léphet fel. A sugárveszélyes területen m köd érzékeny analóg alkatrészek kimeneti jelei m ködés közben er sen zajjal terheltté válhatnak, digitális komponensek esetén akár a logikai érték megváltozása is bekövetkezhet. Az olyan érzékeny területeken, ahol mindössze egy-egy bit logikai értékének megváltozására a teljes berendezés helyesen történ m ködése kérdésessé válhat, fokozott kritériumok megfogalmazása válik szükségessé. Ilyen terület a berendezések m ködtetését végz processzorok program memóriája, vagy az FPGA áramkörök bels hálózatát tároló kongurációs memóriacellák. Az alacsony szint adatgy jtés vezérlését a front-end elektronikán elhelyezett FPGA áramkör végzi. A prototípus eszköz esetén így fontos szempont a kritikus komponensek sugárzás állóságának vizsgálata. Ugyanakkor nem célunk a teljes berendezés, sugár terhelt környezetre történ felkészítése. Logikailag helyesnek tartottuk azt a megközelítést, miszerint a piacon elérhet alkatrészek között a fejlesztés teljes szakaszát végigkísér alkatrészcsalád kiválasztása alapvet en meghatározza a végs berendezés megbízhatóságát. Így a front-end elektronika egyik legkritikusabb alkatrészének, a folyamat vezérlését végz FPGA áramkör kiválasztásának esetén a következ elvárásokat fogalmaztuk meg: Az eszközcsalád rendelkezzen sugár terhelt környezetbe szánt komponenssel. A fejlesztések során elérhet legyen a végs alkatrészhez hasonló, közel azonos tulajdonságokkal rendelkez ipari környezetre szánt helyettesít alkatrész.
FEJEZET 4. EGYES RÉSZEGYSÉGEK KIDOLGOZÁSA 21 Az eszközcsaládon belül az er forrásokat illet en széles választék álljon rendelkezésre. A gyártó az iparban elismert szerepl legyen. A kiválasztott eszközcsalád rendelkezzen az elkövetkez 46 évre gyártói támogatással, ill. az alkatrész utánpótlás folyamatos legyen. A fent megfogalmazott pontokra alapozva els ként a legérzékenyebb terület mentén osztályoztuk az egyes termékeket. A kongurációt tároló memória alapján három f bb FPGA típus kerül el térbe: SRAM alapú eszközök, FLASH technológiával készül alkatrészek és ANTIFUSE memóriával rendelkez termékek. 4.3.1. Sugárzás t résének mér számai Teljes Ionizációs Dózis (Total Ionazing Dose (TID)) Az anyagban ionizáló sugárzás által leadott összenergia, mely el segíti az elektronikus alkatrészek hosszútávú tönkremenetelét. A TID egy integrális mennyiség, így az alkatrész teljes élettartalmára szokás vonatkoztatni. Ugyanakkor önmagában még nem teljes érték jellemz, hiszen az energia id beli eloszlásáról nem tartalmaz semmilyen információt. Mértékegysége [rad] vagy [gray vagy Gy], ahol 100 rad = 1 Gy. Deníció alapján 1 Gy = 1 J kg. Lineáris Energia Átadás (Linear Energy Transfer (LET)) A részecske által az anyagban megtett egységnyi úthossz alatt leadott energiának mér száma. Az értéket er sen befolyásolja az anyag s r sége. Mértékegysége [ MeVcm2 mg ]. Részecskeuxus (Particle Flux (PF)) Az egységnyi felületen egységnyi id alatt áthaladó részecskék száma. A uxus tehát a részecskék felületi és id beli s r - ségét jellemzi, mely információt a TID-vel kiegészítve az alkatrész öregedésére vonatkozó megkötésekre már el zetes becslés adható. Egyszeri Hibaesemény (Single Event Upset (SEU)) Amennyiben egy memóriacella közelében áthaladó részecske által gerjesztett töltéshordozók felhalmozódnak, a cellában tárolt logikai érték megváltozhat. Így a memória terület frissítése esetén már az új érték kerül rögzítésre. A SEU tehát általában nem zikai, hanem logikai hibát generál. Adatmemória esetén az adat hihet ségét befolyásolja. Digitális rendszerek esetén a kritikus pont a rendszert m ködtet kódot tartalmazó terület sérülése, mely során a m ködés instabillá is válhat.
FEJEZET 4. EGYES RÉSZEGYSÉGEK KIDOLGOZÁSA 22 Ez processzorok esetén a program memória, FPGA-t tartalmazó alkalmazások esetén a kongurációt tároló cellák tartalmának sérülése esetén fordulhat el. Egyszeri Felütközés (Single Event Latch Up (SEL)) A félvezet technikán alapú elektronikus eszközök bels felépítéséb l adódóan parazita PN átmenetek is megjelennek, melyek bizonyos körülmények hatására normál aktív tartományba kerülhetnek. Egy-egy nagy energiás részecske az eszközön áthaladva ionizáláson keresztül többlet és kisebbségi töltéshordozókat generálhat, mely elegend lehet a félvezet átmenet kinyitásához. Az aktív állapotba került komponens révén a fogyasztás megn. Amennyiben az alkatrész tervez i nem biztosítottak megfelel áram védelmet, ez akár a parciális energias r ség megnövekedése miatt az eszköz tönkremeneteléhez is vezethet. Áramkorlátozás esetén a jelenség maradandó hibát nem okoz, de az eszköz átmenetileg m ködésképtelenné válik. A tápforrás megszüntetését követ en az áramút megszakad, így az alkatrész karakterisztikája ismét az üzemi tartományba kerül. A SEL tipikus jelenség a CMOS technológián alapú eszközöknél, ahol mindkét tranzisztor nyítását követ en közvetlen áramút jelenik meg a táp és a földsík között. 4.3.2. Egyes kísérletekre vonatkozó sugárterhelés A jelenleg üzemel rendszerrel szemben támasztott követelményeket a 4.1. táblázat foglalja össze. 1 Detektor Φ neutron Φ hadron TID 1 MeV ekv. 1 MeV ekv. [rad] [n/cm 2 ] [n/cm 2 ] TPC (bels oldal) 1600 1,4 10 11 1,5 10 11 TPC (küls oldal) 220 4,4 10 10 4,5 10 10 TRD 180 2,5 10 10 2,6 10 10 TOF 120 1,9 10 10 2,0 10 10 HMPID 50 1,7 10 10 1,7 10 10 VHMPID 50 1,7 10 10 1,7 10 10 4.1. táblázat. A 10 évre integrált sugárterhelés az egyes aldetektoroknál [11] 1 Az eredeti [11] forrásban a VHMPID-re vonatkozó adatok nem szerepeltek. A VHMPID hozzávet legesen azonos távolságra lesz elhelyezve, mint a HMPID detektor, így az elektronikákkal szemben támasztott követelmények is megegyeznek.
5. fejezet Összefoglalás A CERN (European Organisation for Nuclear Research) a részecskezika területén a világ egyik legelismertebb kutatóintézete. Nevét nem csupán az internet (World Wide Web, röviden WWW) feltalálásának köszönheti, a gen székhely szervezetszámos elmélet kísérleti alátámasztásának adott eddig otthont. A CERN-ben üzemel LHC (Large Hadron Collider) 27 km-es kerületével jelenleg a világ legnagyobb részecskegyorsítója. A protoncsomagok LHC energiákon történ ütköztetésével olyan zikai jelenségek vizsgálatára adódik lehet ség, mint a Standard-modell hiányzó elemének, a Higgs bozonnak behatárolása vagy a világegyetem kezdeti állapotát leíró anyagnak, az ún. kvark-gluon plazmának meggyelése. A másodperc tört része alatt lezajló zikai jelenségeket komplex detektor rendszerek mérik. Az ALICE (A Large Hadron Collider Experiment) egyik a négy nagy kísérlet közül, mely kifejezetten a nehézionok ütköztetése révén el állított kvarkgluon plazma vizsgálatára lett kifejlesztve. Az LHC energiákon történ mérések igényt támasztottak egy olyan detektor kísérletbe történ beintegrálására, mely képes az 5 GeV < p T < 25 GeV transzverzális momentummal rendelkez részecskék pontos azonosítására. E célt szolgáltatottak megvalósítani a VHMPID (Very High Momentum Particle Identication Detector) és HPTD (High P T Trigger Detector) detektorok, melyek fejlesztésében az MTA Wigner Fizikai Kutatóintézet kutatócsoportjai is részt vesznek. A VHMPID és HPTD detektorok így a részecskezika egy olyan területének vizsgálatát teszik lehet vé, mely új, eddig nem ismert eredményekkel b vítheti a világról alkotott elképzeléseinket. A HPTD detektor ALICE kísérletbe történ integrálásához elengedhetetlen egy olyan áramkör kifejlesztése, mely képes az alacsony szint adatgy jtés funkciók ellátására illetve a magas szint adatgy jt rendszer felé egy interfész felület biztosí- 23
FEJEZET 5. ÖSSZEFOGLALÁS 24 tására. Szakdolgozatom egy olyan áramkör kifejlesztésére irányul, mely képes ellátni ezen funkciókat. Dolgozatom els fejezetében bemutattam a részecskék gyorsításának mechanizmusát illetve összefoglaltam az LHC mentén elhelyezked detektorok célkit zéseit. Ezután bemutatásra került az ALICE kísérlet. Külön kiemeltem a front-end elektronika szempontjából releváns TPC, VHMPID és HPTD detektorok felépítését és m ködését. A második fejezetben ismertetésre kerültek a trigger és adatgy jt rendszer fontosabb egységei. Az egyes elemek bemutatását a front-end elektronika szemszögéb l végeztem. A harmadik fejezetben az adatgy jtési láncban egység szinten elhelyezésre került a front-end elektronika, majd egy rendszerterv felállítása mellett döntöttem, mely képes hidat alkotni a HPTD detektor, valamint a trigger és adatgy jt rendszer között. A negyedik fejezet a fejlesztés jelenlegi fázisában mutatja be az egyes részegységek kidolgozását. A szakdolgozatom során eddig elért eredmények biztatóak, a rendszer szinten megalkotott áramkör képes lesz ellátni a célul kit zött feladatokat.
Jelölések és rövidítések CERN LHC PS SPS ATLAS CMS LHCb ALICE TPC p T VHMPID HPTD ALICEBP REGARD JET CCC CTP TTC LTU L0 L1 L2 HLT European Organization for Nuclear Research Large Hadron Collider Proton Syncrotron Super Proton Syncrotron A Large Ion Collider Experiment Compact Muon Solenoid Large Hadron Collider-beauty A Large Hadron Collider Experiment Time Projection Chamber Transvers Momentum Very High Momentum Particle Identication Detector High P T Trigger Detector ALICEBudapest kollaboráció RMKI-ELTE Gaseous Detector Research and Development Close Cathode Chambers Central Trigger Processor Trigger, Timing and Clock Local Trigger Unit Level 0 Trigger Level 1 Trigger Level 2 Trigger High Level Trigger 25
FEJEZET 5. ÖSSZEFOGLALÁS 26 DDL RORC FEE DMA RAM FPGA TTCrq GND ASIC LDO TID LET PF SEU SEL Detector Data Link Read-Out Receiver Card Front-End Electronics Direct Memory Acces Random Access Memory Field Programmable Gate Array Trigger, Timing and Clock receiver and QLL Ground Application Specic Integrated Circuit Low-Dropout Regulator Total Ionizing Dose Linear Energy Transfer Particle Flux Single Event Upset Single Event Latch Up
Irodalomjegyzék [1] CERN Accelerator Complex, http://public.web.cern.ch/public/en/ research/accelcomplex-en.html, 2012. 04. 01., 17:34 [2] C. Fabjan, J. Schukraft, The story of ALICE: Building the dedicated heavy ion detector at LHC, The Large Hadron Collider: A marvel technology, EPFL- Press Lausanne, Switzerland, 2009. [3] ALICEBudapest csoport hivatalos weblapja, http://alice.kfki.hu, 2012. 03. 31., 18:41 [4] REGARD (RMKIELTE Gaseous detector Research and Development) csoport weblapja, http://regard.kfki.hu, 2012. 04. 03., 22:31 [5] D. Varga, G. Hamar, G. Kiss, Asymmetric Multi-Wire Proportional Chamber with reduced requirements to mechanical precision, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, pp. 163167., May, 2011. [6] Kiss Gábor, Sokszálas proporcionális kamrák fejlesztése részecskezikai detektorokhoz, Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest, 2010. [7] ALICE Collaboration, Trigger, Data Acquisition, High Level Trigger, Control System Technical Design Report, Alice Technical Design Report, ALICE-DOC- 2004-001 v.2, 2004. [8] György Rubin, Csaba Soós, Hardware guide for front-end designers/alice detector data link vers. 2.4, ALICE Internal note/daq, 2007. [9] P. Moreira, TTCrq manual, 2005., http://proj-qpll.web.cern.ch/proj-qpll/images/manualttcrq.pdf, 2012. 05. 14., 10:05 [10] E. Dénes, A. Fenyvesi, A. Hirn, A. Kerék, T. Kiss, J. Molnár, D. Novák, C. Soós, ALICE DDL Radiation Tolerance Tests for the FPGA Conguration Loss, 27
IRODALOMJEGYZÉK 28 2004., http://alice-proj-ddl.web.cern.ch/alice-proj-ddl/radtol/doc/ DDLRadtolTests_LECC2004.pdf, 2012. 04. 22., 13:28 [11] E. Dénes, A. Fenyvesi, A. Hirn, A. Kerék, T. Kiss, J. Molnár, D. Novák, C. Soós, T. Tölyhi, P. VandeVyvre, Radiation Tolerant Source Interface Unit for the ALICE Experiment, 2005., http://alice-proj-ddl.web.cern.ch/alice-proj-ddl/radtol/doc/ DDLRadtolTests_LECC2004.pdf, 2012. 04. 22., 13:29 [12] E. Dénes, A. Fenyvesi, E. Futó, A. Kerék, T. Kiss, J. Molnár, D. Novák, C. Soós, T. Tölyhi, P. VandeVyvre, Radiation Tolerance Qualication Tests of the Final Source Interface Unit for the ALICE Experiment, 2006., http://alice-proj-ddl.web.cern.ch/alice-proj-ddl/radtol/doc/ LECC2006_AliceRadtolArticle.pdf, 2012. 04. 22., 13:30