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Accueil > Recherche > Les Axes et Activités de Recherche > Expériences et Modélisation en Astroparticules (EMA) > AMS-02 > Le Silicon Tracker d’AMS-02

Développement logiciels : calibration, TAS et réduction de données

publié le , mis à jour le

Le groupe Tracker a produit divers programmes afin de calibrer et tester le sous-détecteur, ainsi que pour sélectionner et extraire les "événements" ou "events" à destination du système d’acquisition (DAQ).

Première fonction (ou sous-programme) du TDR (Tracker Data Reduction) : la calibration

Ce programme d’étalonnage produit des tableaux de piédestaux, de sigma, de seuils, et des "flags", permettant l’acquisition des données correspondant aux événements physiques.

Une calibration de gain a été aussi développée.

Description générale

Trois modes d’étalonnage (ou calibration) sont supportés :

- avec déclencheurs externes (mode par défaut)
- avec déclenchements internes (sur demande)
- avec double "trigger" rapide (sur demande)

Station Visual DSP et carte d’acquisition associée (développement)

Pour calibrer, le programme lit à n reprises un événement à la fois, redonnant à chaque fois le contrôle au système principal d’acquisition de données.

À la fin de l’étalonnage, lorsque les tables sont complétées et validées, le programme attend une instruction d’arrêt provenant du système d’acquisition (DAQ).

Une nouvelle fonction, "Calibration Double Trigger" [DTC] peut être appelée pour identifier les canaux bruyant en cas de succession rapide de triggers (déclencheurs séparés par moins de cent cinquante microsecondes).

Le programme d’étalonnage permet de charger les tables correspondant à la dernière phase de calibration et stockées en mémoire flash (NVRAM). A chaque réinitialisation du système, ces dernières tables à jour sont automatiquement chargées en mémoire.

Seconde fonction (ou sous-programme) du TDR (Tracker Data Reduction)a : la réduction de données

Réduction des données, système d’alignement Tracker, et le mode de "monitoring" est conforme aux exigences de l’analyse des données, ainsi qu’aux contraintes d’acquisition de données (dans des conditions normales, le temps de calcul maximal est inférieur à 280 microsecondes). Un calcul dynamique de piédestaux est mis en œuvre ainsi qu’une fonction TAS [Tracker système d’alignement] spécifique.

Description générale

Plusieurs options sont disponibles :

- activer ou non le TAS
- activer ou non le calcul dynamique des piédestaux (ajouter ou soustraire des variables de la table de valeurs des piédestaux selon leur variation du niveau de bruit entre deux phases de calibration)
- activer ou non le calcul d’occupation des canaux ("occupancy")
etc...

Principales étapes du programme de réduction de données

Étape 1 - Lecture, et soustraction des piédestaux pour chaque échelle (1024 canaux)

Étape 2 - Appel du programme laser (TAS) si demandé et si disponible sur cette échelle

Étape 3 - Calcul du bruit moyen ("Common Noise"), excluant les canaux (selon les "flags") bruyants ou morts

Étape 4 - Calcul des piédestaux dynamiques, si demandé

Étape 5 - Identification des pistes ayant tracé le passage d’une particule, puis appel de la sous-routine d’écriture des évènements en direction de la DAQ.

Identification des "clusters" d’évènement : pour chaque cluster, le programme tente d’inclure systématiquement les canaux droite et gauche, puis les groupes sont généralement construits en, au moins, trois canaux (exceptions : si le canal 0 ou 1023 sont inclus, ou si deux groupes sont séparés par seulement un canal).
Les canaux bruyants ne déclenchent pas l’identification des "clusters", mais peuvent y être inclus, comme le sont les canaux morts.
La longueur maximale d’un "cluster" est de 127 canaux. Si la longueur est supérieure à 127, groupe est segmenté en deux ou plusieurs sous-groupes.

Activation de la fonction d’ "occupancy" si demandé, pour identifier les canaux responsables au moins n fois de la construction d’un "cluster". Si le seuil est dépassé, le canal correspondant est inhibé jusqu’à la prochaine phase de calibration.

Étape 6 - Ecriture en sortie des bruits moyens calculés (Common Noise) si demandé