Belle II 统一读出系统的性能
仪器与探测器
2021-09-01 v2
摘要
位于日本筑波 KEK 的 SuperKEKB 对撞机上的 Belle II 实验已于 2019 年 3 月成功以完整探测器开始取数。Belle II 是新世代的亮度前沿实验，旨在通过大量 B 介子、粲介子和 tau 轻子的精密测量寻找超越粒子标准模型的新物理。为从 Belle II 的七个子探测器高速读出事例，我们采用了高度统一的读出系统，包括统一的触发时序分配系统（TTD）、统一的高速数据链路系统（Belle2link）以及接收 Belle2link 数据的通用后端系统。每个子探测器前端读出系统均含现场可编程门阵列（FPGA），其中嵌入了 TTD 接收端与 Belle2link 发送端的统一固件组件。该系统设计用于以最高 30 kHz 触发率取数，前端读出系统死时间占比约 1%。目前触发率仍远低于设计值，但因初始真空条件及其他加速器参数，本底水平已较高，成为加速器与探测器运行的最限制因素。因此前端电子学的占用率与辐射效应相当严峻，并引发各类不稳定性。我们给出了该系统的性能，包括已实现触发率、死时间占比、稳定性，并讨论了运行中所获经验。
引用
@article{arxiv.2010.15485,
title = {Performance of the Unified Readout System of Belle II},
author = {Mikihiko Nakao and Ryosuke Itoh and Satoru Yamada and Soh Y. Suzuki and Tomoyuki Konno and Qi-Dong Zhou and Takuto Kunigo and Ryohei Sugiura and Seokhee Park and Zhen-An Liu and Jingzhou Zhao and Igor Konorov and Dmytro Levit and Katsuro Nakamura and Hikaru Tanigawa and Nanae Taniguchi and Tomohisa Uchida and Kurtis Nishimura and Oskar Hartbrich and Yun-Tsung Lai and Masayoshi Shoji and Alexander Kuzmin and Vladimir Zhulanov and Brandon Kunkler and Isar Mostafanezhad and Hideyuki Nakazawa and Yuji Unno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.15485},
year = {2021}
}
备注
IEEE Real Time 2020 Conference, 7 pages