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COMET Phase-I CDC用読み出しボードファームウェアの開発

COMET, FPGA, RECBE
概要

COMET実験(J-PARC E21)Phase-Iの主検出器であるCylindrical drift chamber(CDC)の読み出しシステムを開発している。このCDCでは、読み出し回路として、Belle-II CDC用に開発された読み出しボード(RECBE)を使用するが、COMET実験で使用するためにはfirmwareを実験の要求に基づいて改造する必要である。本プロジェクトでは、このfirmwareを開発する。また、CDC試作器試験用にDAQ-middlewareによるデータ収集システムも構築する。

メンバー 
  • 佐藤朗(代表:大阪大学・助教)
  • 中沢遊(大阪大学、博士後期1年)
  • 坂本英之(大阪大学、特任助教)
  • 吉田学立(大阪大学、特任助教)
  • 久野良孝(大阪大学、教授)
  • 内田智久(KEK IPNS)
  • 千代浩司(KEK IPNS) 
機能・特徴

RECBE firmwareの開発
*CDCからのアナログ信号をチャージ情報などで選別しつつ、データサイズを抑えて、波形データと時間情報をSiTCPで出力する。
*COMET Phase-IではRECBE上のFPGAが多量の中性子にさらされることになり、firmwareの論理反転 (Single Event Upset: SEU) が発生する。この対策として、firmware自動修正機能を持つSEU Controller (for CRAM) とError Correction Code (ECC) (for BRAM) を実装した。
*COMET DAQシステムでは40MHzの共通動作クロックを用いる。そのため、RECBEの基本クロックを40MHzの3倍である120MHzにした。


DAQ-Middlewareによるデータ収集ソフトウェア
*RECBEからSiTCPによりイーサネット(TCP)経由でデータを読み出し、記録する。

公開予定リソース

公開予定リソースのリストを追加してください。

図・写真等


RECBE Prototype


COMET RECBE


Firmware Block Diagram


Data format of raw mode


Data format of suppress mode

関連リンク
発表論文、学会発表等

学位論文

  1. COMET実験Phase-1 CDC用読み出しボードのファームウェア開発」、片山博喜(大阪大学)、2015年2月5日
  2. COMET Phase-I CDC用読み出し回路のファームウェア開発及び性能評価」、中沢遊(大阪大学)、2016年3月7日

学会発表

  1. 「COMET Phase1 CDC試作機の読み出しボードの性能評価」、日本物理学会第69回年次大会、片山博喜、2014年3月29日
  2. 「COMET Phase-I CDC読み出しシステムの開発状況」、日本物理学会2014年秋季大会、片山博喜、2014年9月20日
  3. 「COMET Phase-I CDC 読み出しシステムの開発状況」、日本物理学回第70回年次大会、片山博喜、2015年3月22日
  4. 「COMET Phase-I におけるCDC用読み出しファームウェアの開発」、日本物理学会2015年秋季大会、中沢遊、2015年9月27日
  5. COMET Phase-I CDC用読み出しボードの開発」、2nd ICEPP Symposium、中沢遊、2016年2月29日
  6. 「COMET Phase-I におけるCDC読み出しファームウェアの開発状況2」、日本物理学会第71回年次大会、中沢遊、2016年3月22日
  7. 「COMET Phase-IにおけるCDC読み出し回路の放射線耐性」、日本物理学会2016年秋季大会、中沢遊、2016年9月24日
  8.   [poster] "Radiation issues of the COMET Phase-I CDC", MXG16, Yu Nakazawa, Sep 27, 2016
  9. 「COMET Phase-I におけるCDC読み出し回路の放射線耐性」、Open-It若手研究会2016、中沢遊、2016年10月5日
  10. COMET実験における計測システムの放射線対策」、計測システム研究会2016@J-PARC、中沢遊、2016年10月13日
プロジェクトメンバー

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