E213実験用小規模データ収集システム

DAQ System with Toyo CC7x00

Installation Memo

ユーザー名・パスワード

システム管理用: root/xxxxxxxx
データ収集用: e213/yyyyyyyy

導入ソフトウエア

基本システム: Vine Linux 2.1.5
データ収集システム"rei": /home/e213/cc7x00/
データ解析用"CERN lib": /cern/pro/
(Version 2000)

CAMACのコンフィギュレーション

出来るだけ、今までのコンフィギュレーションを踏襲しました.

Slot-1 (Scaler) ch0 = clock (1kcps)
ch1 = Current Integrator Digitized Output
ch2 = Event (Trigger)
ch3 = Accept
ch4-ch15 = user
Slot-8 (ADC) ch0 = Spec.A Anti (should be 0 ?)
ch1 = Spec.A Trig1
ch2 = Spec.A Trig2
ch3 = Spec.A Coin
ch4 = Spec.B Anti (should be 0 ?)
ch5 = Spec.B Trig1
ch6 = Spec.B Trig2
ch7 = Spec.B Coin
ch8 = Spec.A GSO1
ch9 = Spec.A GSO2
ch10 = Spec.A GSO3
ch11 = Spec.B GSO1
ch12 = Spec.B GSO2
ch13 = Spec.B GSO3
Slot-10 (Coin. Regis.) ch0 = Spec.A event
ch1 = Spec.B event
Slot 11 (Output Regis.) ch0 = End of 1-event process
ch15 = DAQ Enable

デバイスドライバの動作(データ収集の仕方)

Coin. Regis.のビットパターンを見て、 ch0=1の時はSpec.AのADCを全て読み、ch1=1の時はSpec.BのADCを全て読む。

回路上はAntiのADCはゼロのはずだが、これまで必ず読んでいたようですので、 今回も踏襲しています。

デバイスドライバの実体は、

/home/e213/cc7x00/dc_int.c (=dc_e213.c)
です。 これを書き換えれば、今まで通り常に全てのADCを読むように変更できます。 書き換えた場合は、dc_int.cのあるディレクトリで、
> make
> make install
を実行して、デバイスドライバを新しいものに更新して下さい。

データ収集系の制御(rei)

制御は"rei"と呼ばれるユーザーインターフェイス(GUI)を用いて行います。

> rei &
とすれば起動します。

スケーラは1台ですので、

N=1,CH=16
として下さい。

ファイルに落す場合は、 "Open"ボタンを押してデータを落すファイル名を指定して下さい。 この際、データに対してコメントを付与する事ができます。

データ保存用ディレクトリとして、

/data/e213
が作成されていて、
/home/e213/data
からリンクが張られています。適宜御使用下さい。

注意点としては、

  1. ランを停止するだけではファイルはクローズされません。 必ず"Close"ボタンを押してファイルを(必要なら)閉じて下さい。
  2. データファイルにはスケーラ情報は含まれません。 必要なら"Write"ボタンを押してスケーラ情報を必ずファイルにセーブして下さい。
の2点です。

データ解析とモニタ

データ解析プログラムは、

/home/e213/cc7x00/event1.f
です。 全てのADC情報等は既に用意してありますが、 必要に応じて追加・修正して下さい。

変更された場合は、/home/e213/cc7x00にて、

> make DAQ
として解析プログラムを更新して下さい。

解析プログラムは、reiを起動した時に自動的に呼ばれ起動しますので、 変更される場合は、

  1. reiを終了する
  2. プログラムを追加・修正する
  3. プログラムを更新する(make DAQの実行)
  4. reiを起動する
という手順でお願いします。

スペクトルの表示(モニタ)はpawを用います。起動は、

> paw
で、グローバル・セクション名はe213ですので、
> glob e213
> hi/lis
> hi/pl 1
等とすれば、定義済みヒストグラムの一覧を見たり、 実際にスペクトルを見たりできます。

pawにつきましては、今までのDAQでも御使用の事と存じますので特に説明はしません。

オフライン解析について

オフライン解析は、

> rei offline
とすれば、オフラインモードで起動します。

後は、"Open"ボタンを押してデータファイルを開いた後、"Start" ボタンを押せば解析を開始します。 スペクトルの見方はオンラインと同じです。

DAQの基本的性能

1イベントの処理に要する時間は約180マイクロ秒です。内訳は、

ADCのコンバージョンとDAQの前後処理 125マイクロ秒
Coin. Regis.読みだし 5マイクロ秒
ADC読みだし(平均7ch) 50マイクロ秒
(7マイクロ秒×7ch)
です。

イベントレートが1kcpsと2kcpsの場合で、Live Ratio等は以下の通りです。

  1. At 1.0kcps (Spec.A=0.5kcps, Spec.B=0.5kcps)
    Live = 91%
    Analyzing Ratio = 100%
  2. At 2.0kcps (Spec.A=1.0kcps, Spec.B=1.0kcps)
    Live = 82%
    Analyzing Ratio = 100%

非常に精度の良い実験の場合は、イベントレートを1kcps程度にして、 Liveを90%以上にするのが良いかと思います。 そうでない場合は、2kcps程度でもDAQとしては安定に稼働します。

回路構築の注意点

  1. Output Regis.のch15はDAQ Enableの信号(データ収集時が1)です。 これの論理反転をFIFO等で作成して、
    1. event (trigger)のVeto
    2. scalerのinhibit
    に使用して下さい。
  2. Output Regis.のch0はEnd of 1-event processの信号(1イベントに 対する処理が完了すると、ロジックパルスが出る)です。 これを用いて、1イベント処理中に対するトリガへのVetoを解除すれ ばいいのですが、ごく稀にパルスが出ない場合があります。 従って、GGをLatchモードで使用するのは危険(いつまでもVetoが解除 されない)ですので、Stopを受け付けるGG(LeCroy又は最新のテクノラン ド社製のもの)を典型的な1イベントの処理に掛かる時間より十分長い パルスを出すモードで使用して下さい。
    テストでは、300マイクロ秒にしました。

Correspondence

Dr. Tomotsugu Wakasa
Department of Physics, Kyushu University
Hakozaki 6-10-1, Higashi, Fukuoka 812-8581, Japan
Phone: +81-92-642-2543, Fax: +81-92-642-2553
e-mail: wakasa@phys.kyushu-u.ac.jp
URL: http://www.kutl.kyushu-u.ac.jp/

wakasa@phys.kyushu-u.ac.jp