Datennahme und Slow Control in Vorbereitung der Serienproduktion der CMS-Spurdetektormodule

1. Datennahme und Slow Control in Vorbereitung der Serienproduktion der CMS-Spurdetektormodule M. Fahrer, G. Dirkes, S. Heier, Th. Müller, W. Schwerdtfeger, Th. Weiler, S. Weseler† Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

2. Modul zur HV APV Hybrid zur Auslese Pitch-Adapter Sensor B Sensor A

3. Modultests • Tests • vor dem Bonden: Test des Hybriden • nach dem Bonden: Test des Moduls (Hybrid+Sensoren) • Testmethoden • Rauschen von APV-Kanälen/Streifen und APVs • Spannungspegel der APV-Kanäle (Pedestal) • Kalibrierung der APV-Vorverstärker • Licht-Test mit IR-LEDs • Tests mit Quellen und kosmischer Strahlung • Kühlung • Laserscan mit Hilfe von Schrittmotoren • Temperaturkarte des Sensors mit Hilfe von Schrittmotoren

4. Auslesehardware

5. Auslesekette Software raw data enable ext trig, send (cal) trig Cosmics led trig ext trig Sequencer APV trig cal sequence Quelle ro trig samples frames RAM FED

6. Aufgaben der Software • Readout • Senden der Trigger • Auslese der Rohdaten • Bereitstellung der Daten • Ansteuerung der APVs • Analyse • „Primär“analyse der Daten • Bereitstellung der Histogramme • „intelligente“ Analyse: • Entdecken von Streifen- • APVKanal- und APV-Fehlern • GUI • Visualisierung der Daten • Koordination des Testablaufs • Überwachung des Status von Readout und Analyse • Bereitstellung einer intuitiven Teststand-Benutzeroberfläche

7. Softwareübersicht

8. Kommunikation GUI Messdaten Kommandos Kommandos Kommandos Histogramme Rohdaten Readout Analyse Slow Control Block Sem Internetsocket: Austausch von Status und Befehlen Shared Memory: Bereitstellung der Rohdaten Semaphoren: Austausch von Zugriffserlaubnissen auf Hardware und Daten

9. Slow Control Hard- und Software SC main sem sem Power Thread Joystick Thread hold power get temp RO main Software Temp Control Tempmux Peltiercontrol lib LED lib HV lib Motor lib Joystick lib mioread Motherboard lib /dev/comedi0 /dev/input/js0 /dev/ni /dev/ttyS0 PCI-Bus serial I/O Gameport PCI-Bus MIO DIO Motherboard Hardware ScMux Peltiercontrol LED C HV C Motor C PE PE PE x y 16xPT100

10. Benutzer-oberfläche

11. Histogrammansicht

12. Daten • Auslese- /Analyse-Frequenzen: (Pentium III, 1GHz) • Pedestalrun: 400 Hz • Calibrationrun: 400 Hz • Calibration-Pulseshape: 500 Hz • Eventgröße: ~ 1 kByte • Samplingrate: ~ 250 kHz • Rohdatenrate: ~ 500 kByte/s • Shared Memory Größe: ~ 500 kBytes (variabel) • Netzbelastung: pro Socket wenige Bytes/s im Wartezustand • Histogrammgröße: max 5 kByte

13. Zusammenfassung und Ausblick • Schnelle Teststation (Ereignisrate bis 500 Hz) • Automatisierung der Tests weit fortgeschritten • Auslese, Analyse, Slow Control in C++ • Visualisierung, Ablaufkontrolle, Benutzerführung in LabView • Software modular • GUI von überall startbar (Netzbelastung gering) • Tests sollen ganz ohne Eingriffe eines Operators ablaufen • Modulfehler anhand der präprozessierten Daten erkennen • Präprozessierte Daten und Resultate in Datenbank schreiben