Bonn 2010 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 48: Instrumentierung VIII

HK 48.5: Vortrag

Donnerstag, 18. März 2010, 15:00–15:15, HG VIII

Digitalisierung und Echtzeitanalyse von Detektorsignalen mit GANDALF — •Louis Lauser, Stefan Bartknecht, Horst Fischer, Florian Herrmann, Kay Königsmann, Christian Schill, Sebastian Schopferer und Heiner Wollny — Physikalisches Institut der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

Zur Identifikation von Rückstoß-Protonen aus exklusiven Streuprozessen werden am COMPASS-Experiment die Flugzeit von Teilchen sowie ihr spezifischer Energieverlust im Rückstoß-Proton-Detektor (RPD) gemessen. Zur Verarbeitung der Pulse und Weiterleitung der Daten wird das GANDALF-System eingesetzt, dessen Virtex-5 FPGA Architektur eine schnelle Echtzeitanalyse der Daten selbst bei hohen Raten erlaubt. Die Weiterleitung der Daten an die Massenspeicher erfolgt wahlweise über S-Link, Ethernet oder USB. Über eine VME64x-Schnittstelle kann das Modul konfiguriert und überwacht werden. Die VXS-Backplane erlaubt einen Datenaustausch mit einem dedizierten Triggermodul von bis zu 18 GB/s.

Eine universelle Verwendung des GANDALF-Systems ist mit auf Steckkarten angeordneten Eingängen gewährleistet. Als Transientenrekorder wird GANDALF zusammen mit Analog-Mezzanine-Karten betrieben. Mit 12-bit ADCs und einer Abtastrate von bis zu 1 GHz werden die Signale totzeitfrei digitalisiert und sowohl Integral als auch Zeitpunkt des Signals berechnet. Weiterhin ist das GANDALF-System als Scaler- und TDC-Einheit mit jeweils 128 Kanälen einsetzbar. Dieses Projekt wird vom BMBF unterstützt.