Comisionado del Calorímetro LAr de ATLAS para la Carrera 3 del LHC
Autores: Betti, Alessandra
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Comisionado del Calorímetro LAr de ATLAS para la Carrera 3 del LHC
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Calorímetros de argón líquido
Disparador ATLAS
LHC Run 3
Ruta de lectura del disparador
Objetos electromagnéticos
Estantes ATCA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Los calorímetros de argón líquido son empleados por ATLAS para toda la calorimetría electromagnética en la región de pseudo-rapidez, y para la calorimetría hadrónica y hacia adelante en la región de . También proporcionan entradas al primer nivel del disparador de ATLAS. Después de un exitoso período de toma de datos durante la ejecución 2 del LHC entre 2015 y 2018, el detector ATLAS entró en un largo período de inactividad. En 2022, el LHC se reiniciará y el período de ejecución 3 debería ver un aumento de luminosidad y acumulación de hasta 80 interacciones por cruce de bunch. Para hacer frente a estas condiciones más severas, se ha instalado un nuevo camino de lectura del disparador durante el largo período de inactividad. Este nuevo camino debería mejorar significativamente el rendimiento del disparador en objetos electromagnéticos. Esto se logrará aumentando la granularidad de los objetos disponibles en el nivel de disparador hasta en un factor de diez. La instalación de esta nueva cadena de lectura del disparador también requirió la actualización del sistema legado. Se han extraído más de 1500 placas de la lectura de precisión del pozo de ATLAS, se han reacondicionado y reinstalado. La lectura analógica del disparador legado, que permanecerá durante la ejecución 3 del LHC como respaldo del nuevo sistema de disparador digital, también ha sido actualizada. Para el nuevo sistema, se han añadido 124 nuevas placas en el detector. Aquellas placas que operan en un entorno radiativo están digitalizando las señales de disparo del calorímetro a 40 MHz. La señal digital se envía al sistema fuera del detector y se procesa en línea para proporcionar el valor de energía medido para cada unidad de lectura. En total, se analizan hasta 31 Tbps por el sistema de procesamiento y se generan más de 62 Tbps para la reconstrucción posterior. Para minimizar la latencia del disparador, el sistema de procesamiento tuvo que ser instalado bajo tierra. El espacio limitado disponible impuso una estructura de hardware muy compacta. Para lograr un sistema compacto, se han montado grandes FPGAs con alto rendimiento en tarjetas de mezzanina ATCA. En total, no se utilizan más de tres estantes ATCA para procesar la señal de aproximadamente 34,000 canales. Dado que se han utilizado tecnologías modernas en comparación con el sistema anterior, toda la infraestructura de monitoreo y control también se está adaptando y poniendo en marcha. Esta contribución presenta los desafíos de la instalación, la puesta en marcha y los hitos que aún deben completarse hacia la operación completa de ambos caminos de lectura, el legado y el nuevo, para la ejecución 3 del LHC.
Descripción
Los calorímetros de argón líquido son empleados por ATLAS para toda la calorimetría electromagnética en la región de pseudo-rapidez, y para la calorimetría hadrónica y hacia adelante en la región de . También proporcionan entradas al primer nivel del disparador de ATLAS. Después de un exitoso período de toma de datos durante la ejecución 2 del LHC entre 2015 y 2018, el detector ATLAS entró en un largo período de inactividad. En 2022, el LHC se reiniciará y el período de ejecución 3 debería ver un aumento de luminosidad y acumulación de hasta 80 interacciones por cruce de bunch. Para hacer frente a estas condiciones más severas, se ha instalado un nuevo camino de lectura del disparador durante el largo período de inactividad. Este nuevo camino debería mejorar significativamente el rendimiento del disparador en objetos electromagnéticos. Esto se logrará aumentando la granularidad de los objetos disponibles en el nivel de disparador hasta en un factor de diez. La instalación de esta nueva cadena de lectura del disparador también requirió la actualización del sistema legado. Se han extraído más de 1500 placas de la lectura de precisión del pozo de ATLAS, se han reacondicionado y reinstalado. La lectura analógica del disparador legado, que permanecerá durante la ejecución 3 del LHC como respaldo del nuevo sistema de disparador digital, también ha sido actualizada. Para el nuevo sistema, se han añadido 124 nuevas placas en el detector. Aquellas placas que operan en un entorno radiativo están digitalizando las señales de disparo del calorímetro a 40 MHz. La señal digital se envía al sistema fuera del detector y se procesa en línea para proporcionar el valor de energía medido para cada unidad de lectura. En total, se analizan hasta 31 Tbps por el sistema de procesamiento y se generan más de 62 Tbps para la reconstrucción posterior. Para minimizar la latencia del disparador, el sistema de procesamiento tuvo que ser instalado bajo tierra. El espacio limitado disponible impuso una estructura de hardware muy compacta. Para lograr un sistema compacto, se han montado grandes FPGAs con alto rendimiento en tarjetas de mezzanina ATCA. En total, no se utilizan más de tres estantes ATCA para procesar la señal de aproximadamente 34,000 canales. Dado que se han utilizado tecnologías modernas en comparación con el sistema anterior, toda la infraestructura de monitoreo y control también se está adaptando y poniendo en marcha. Esta contribución presenta los desafíos de la instalación, la puesta en marcha y los hitos que aún deben completarse hacia la operación completa de ambos caminos de lectura, el legado y el nuevo, para la ejecución 3 del LHC.