アトラス実験 MDT μ粒子検出器トリガー用TDC
高輝度LHC実験(HL-LHC)での導入を目指し，MDT (Monitored Drift Tube) ミュー粒子検出器を用いたトリガーと読み出し回路の開発を行っている。本プロジェクトでは、この回路での導入を予定している読み出し用TDC (時間刻み幅1ns以下)とトリガー用TDC (時間刻み幅10ns程度)を有するTDC回路の開発を行う。読み出し用TDCでは，Belle-II のCDC用に開発されたTDC回路を参考に，HL-LHC-ATLAS実験の仕様にあった回路構成の構築を目指す。トリガー用TDCは、LHC-ATLAS実験で実績のあるバンチ同定回路とシフトレジスターを基本とした単純な回路により構成される。
PT7-汎用VMEマザーボードに以上の回路をダウンロードして，HL-LHC実験の仕様を満たす回路構成が実現できるかテストする。
- 戸本誠, Tomoto Makoto(代表:名古屋大学・准教授、KEKへ)
- 堀井泰之, Horii Yasuyuki (名古屋大学)
- 佐野祐太, Sano Yuta (名古屋大学、卒業)
- 水越健太, Mizukoshi Kenta (名古屋大学、卒業)
- 宿谷琴子, Shukutani Kotoko (名古屋大学、卒業)
- 川口智美, Kawaguchi Tomomi (名古屋大学、卒業)
- 鍋山友希, Nabeyama Yuki (名古屋大学、大学院生)
- 佐々木修, Sasaki Osamu (KEK)
- 内田智久, Uchida Tomohisa（KEK）
- 池野正弘, Ikeno Masahiro (KEK)
pi/2ずつ位相をずらした４種の320MHzクロックをカウンター型TDCに用いて0.78nsのTDC刻み時間を実現。
v1.4, 2017年5月26日, RD_EN入力追加, FIFO_STATUS出力追加
パッケージ, 実装サンプル, 説明書
v1.1, 2017年2月27日, FIFO fullやHit validに関するバグ修正およびデータフォーマット変更
パッケージ, 実装サンプル, 説明書
v1.0, 2017年1月23日, 初めのバージョン（FIFO fullやHit validに関するバグあり）
パッケージ, 実装サンプル, 説明書
プレプリント：リンク
2021年4月6日, Zynq-7000 SoC用に開発
パッケージ
2021年6月27日, Zynq-7000 SoC用に開発
パッケージ
TDC多チャンネル動作試験用 PT7 8チャンネル NIMインプットメザニンボード作成
- NIM 8ch インプットメザニンボード(private)
Kintex-7 FPGA (Xilinx社) TDC動作試験
- 精密測定用TDC 動作速度・温度依存性測定用プロジェクト(private)
- トリガー用TDC 性能評価用プロジェクト(private)
- TDCの消費電力見積もり(private)
IGLOO2 FPGA (Microsemi社) TDC動作試験
- 精密測定用TDC 性能評価用プロジェクト(private)
- 精密測定用TDC + SERDES プロジェクト(private)
- トリガー用TDC 性能評価用プロジェクト(private)
IGLOO2 FPGA 放射線耐性試験
- 放射線耐性試験用ボード 第一製作版(private)
2枚製作(ボード番号1,2)。回路図でレギュレータ(部品番号:U4)のピン情報が誤っていたため、回路上で修正。
- 放射線耐性試験用ボード 第二製作版(private)
10枚製作(ボード番号3-12)。レギュレータ(部品番号:U4)のピン番号を修正した上で再レイアウト。
- ガンマ線照射試験用プロジェクト(private)
高輝度LHC-ATLAS実験における新しいμ粒子飛跡トリガーで用いるTDC回路の開発(22aDL-8), 物理学会 第70回年次大会(2015/3/22), スライド
高輝度LHC-ATLAS実験における新しいμ粒子飛跡トリガーで用いるTDC回路の開発, 計測システム研究会@RCNP (2015/7/24-26), スライド
FPGA回路開発体験談 FPGAトレーニングコース@名古屋大学(2015/8/6-7), スライド
高輝度LHC-‐ATLAS実験におけるμ粒子検出用の新しいTDC回路の開発, 物理学会 秋季大会(2015/9/27), スライド
Development of a sub-nanosecond time-to-digital converter based on field-programmable gate array, TWEPP 2015 (2015/9/28-10/2), ポスター, procerrdings (OPEN ACCESS)
Demonstration of FPGA-based TDC for MDT at Phase II, Muon week 2015 (2015/10/12-16), スライド
2015年度 修士論文, 修士論文 (2016/1/18)
高輝度LHC-ATLAS実験におけるμ粒子検出器用の新しいFPGA-TDC回路の開発, 物理学会 第71回年次大会(2016/3/22), スライド
Phase-II Muon Electronics Upgrade Workshop@Michigan(2016/5/11-13), スライド
高エネルギー素粒子実験におけるフラッシュベースIGLOO2 FPGAの利用に向けた放射線耐性試験, 物理学会 秋季大会(2016/9/24), スライド
Application of flash-based field-programmable gate arrays in high energy physics, TWEPP 2016 (2016/9/26-9/30), スライド
Subnanosecond Time-to-Digital Converter Implemented in a Kintex-7 FPGA, Preprint, submitted to IEEE TNS (2017/1/19)
Y. Sano, Y. Horii, M. Ikeno, O. Sasaki, M. Tomoto, and T. Uchida, Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 874 (2017) 50-56, "Subnanosecond time-to-digital converter implemented in a Kintex-7 FPGA" Elsevier Page (2017/9/9)