Track Finder разработан для мюонного триггера CMS. Реализован как 12 Процессоров, каждый из которых идентифицирует до 3 лучших мюонных треков в 60-градусном азимутальном секторе. Анализирует входные примитивные треки (сегменты) от индивидуальных камер CSC, восстанавливает полные треки по четырём камерам, измеряет поперечный импульс Pt Август 2001 : новое идеологическое решение – реализация второго прототипа Процессора на одной сверхбольшой микросхеме FPGA. Кардинальное улучшение характеристик – выпуск второго Прототипа (SP02) отладка и тест 2005 – выпуск пилотной серии Track Finder (SP05) и массовое производство SP – выпуск третьего Прототипа (SP04), отладка и тест – отладка в составе распределённого мюонного триггера CMS, связь с DAQ, DT TF, GMT, развитие Firmware, пробный пучковый запуск 2009 – модификация Firmware, подготовка к пучковому запуску в составе распределённого мюонного триггера CMS, первые пучковые данные Серийные модули SP05 Track Finder 2010 – 2011 набор данных 7 ТэВ, развитие Firmware, модификация Software выпуск первого Прототипа (SP01), отладка и тест 2006 – отладка и тест модулей SP05, взаимодействие с DAQ, развитие Firmware 2012 Набор данных: 4 x 4 ТэВ, L= cм -2 с -1. Модификация Firmware: уплотнение формата данных в связи с увеличением интенсивности LHC 2012 Набор данных: 4 x 4 ТэВ, L= cм -2 с -1. Модификация Firmware: уплотнение формата данных в связи с увеличением интенсивности LHC

60 1 АLCT - cards AFE - cards 12 SP05- modules TTC- module On-Chamber Electronics: 37 bytes/BX/Chamber 6064 Copper Cables On-Chamber Electronics: 37 bytes/BX/Chamber 6064 Copper Cables Peripheral Crates: 12 Bytes/BX/Sector 180 Optical Cables Peripheral Crates: 12 Bytes/BX/Sector 180 Optical Cables Track Finder Crate: 16 Bytes/BX/CSC 4 SCSI-II Cables Track Finder Crate: 16 Bytes/BX/CSC 4 SCSI-II Cables 1 9 ТМВ- modules ~1 ТB/s ~50 GВ/s ~600 MВ/s 6060 Mounted on Discs in UXC Counting House in USC MPC- modules To Global Trigger MS- module Level KHz 1

CSCTF Improvements in 2012 : Recommend GMT PT Endcap Algo: Q = 3 Use CSC; Q < 3 Use Min PT (CSC, RPC) Recommend GMT PT Barrel Algo: ByRank PT LUT Improvements Reduce L1 Muon Rate by 30%-35% w.r.t. 2011

first long shutdown (LS 1) SP-μTCA proto. design, poduction, testing May July 2013 Pre-production + tests Oct May 2014 Full production + tests May Mar 2015 Installation, commissioning Mar Jun 2015 Stable parasitic running Jun Jan data (s = 14 TeV) - LHC may exceed design luminosity (10 34 cm -2 s -1 ) and run at higher than design pile-up - during this period evolve to improved system second long shutdown (LS 2) third long shutdown (LS 3) Upgrade strategy: 1.Higher precision in transverse momentum (P T ), η, φ 2.More candidates objects Upgrade technology: 1.Use larger FPGAs, built system in more compact way (fewer, more generic boards) 2.Use standardized electronics where possible - custom built but same for many systems - partly also COTS (Commercial off-the –shelf) components - new form factor μTCA (Micro Telecommunication Computing Architecture) 3.Use optical links - higher data rates (higher precision, more trigger objects) - less space for connectors (μTCA instead of 9U VME) Schedule:

CSC TF Processor 9 U VME Crate μTCA Crate GMT Modules Interconnections Xilinx FPGAs Structure μTCA Module Virtex Family FPGA Trunk cable with 4 or 8 connectorized Cords. Each cord has 12 fibers

Набор модулей HVМ системы Дискретность измерения тока ~20 nA Дискретность измерения и регулирования напряжения ~ 2 V Диапазон регулирования напряжения – до 4 KV Система предназначена для высоковольтного питания CSC-камер Торцевой мюонной системы CMS. Использует распределительные модули (дистрибьюторы), располагаемые рядом с детекторами. Система обеспечивает регулирование напряжения, мониторирование тока и напряжения в каждом сегменте камер Система предназначена для высоковольтного питания CSC-камер Торцевой мюонной системы CMS. Использует распределительные модули (дистрибьюторы), располагаемые рядом с детекторами. Система обеспечивает регулирование напряжения, мониторирование тока и напряжения в каждом сегменте камер – выпуск первого прототипа, отладка и тест 2004 – выпуск пилотной серии и подготовка массового массового производства 2003 – выигрыш тендера с фирмой CAEN на производство каналов системы. Стоимость проекта ~1.2 М$ (CAEN ~2.5 M$) 2003 – выигрыш тендера с фирмой CAEN на производство каналов системы. Стоимость проекта ~1.2 М$ (CAEN ~2.5 M$) 2006 – массовое производство дополнительно 1500 каналов 2005 – массовое производство каналов 2007 – системный тест в ЦЕРН, подключение к детекторам 2008 –2012 – эксплуатация в эксперименте (см. CMS IN 2010/000) 2012 –2013 – производство дополнительно 2500 каналов системы для МЕ 4/2

NItemQuantity (including spares) 1Remote Distributor86 2Master Distributor10 3Regulator 1 kV2840 4Regulator 4 kV90 5Relay board90 Items to manufacture All parts purchased for the following: 10 Master boards and KV regulators Parts and boards are in PNPI Start production of 10 Master and kV regulators – 15/12/ 2012 UF+UW: Purchasing parts for remaining components in progress Three pre-production Distribution board PCBs made Waiting for parts delivery for them ( expect. Feb. 2013) All parts purchased for the following: 10 Master boards and KV regulators Parts and boards are in PNPI Start production of 10 Master and kV regulators – 15/12/ 2012 UF+UW: Purchasing parts for remaining components in progress Three pre-production Distribution board PCBs made Waiting for parts delivery for them ( expect. Feb. 2013)

Schedule Depends on: Funds availability Other LS1 activities Other several factors NTaskDate 1S1 to UXC cable installation doneMarch First delivery of HV modules from PNPI (Master + 50% Remote) Sep S1 equipment installation doneNov UXC equipment ~ 50% doneJan PNPI HV modules delivering doneMarch ME4/2 system completedJuly 2014

Дискретность измерения тока ~20 nA Дискретность измерения и регулирования напряжения ~ 2 V Диапазон регулирования напряжения – до 3 KV Система предназначена для высоковольтного питания пропорциональных мюонной системы LHCb Использует распределительные модули (дистрибьюторы), располагаемые рядом с детекторами. Система обеспечивает регулирование напряжения, мониторирование тока и напряжения в каждом сегменте камер Система предназначена для высоковольтного питания пропорциональных мюонной системы LHCb Использует распределительные модули (дистрибьюторы), располагаемые рядом с детекторами. Система обеспечивает регулирование напряжения, мониторирование тока и напряжения в каждом сегменте камер 2005 – выпуск пилотной серии и подготовка массового производства 2005 – выигрыш тендера с фирмой CAEN на производство 2000 каналов системы. Стоимость проекта ~320 KCHF (CAEN – 700 KCHF) 2005 – выигрыш тендера с фирмой CAEN на производство 2000 каналов системы. Стоимость проекта ~320 KCHF (CAEN – 700 KCHF) 2007– производство 1000 каналов и устройства параллельного подключения – производство 1000 каналов 2008 – 2012 эксплуатация системы на пучке 2012– производство 2000 каналов системы (дополнение до полного комплекта – 4000 каналов) 2012– производство 2000 каналов системы (дополнение до полного комплекта – 4000 каналов) Образцы LHCb HV Дистрибьюторов Образцы LHCb HV Дистрибьюторов

Модуль соединительной панели: 10 разветвительных плат 100 высоковольтных разъёмов Модуль соединительной панели: 10 разветвительных плат 100 высоковольтных разъёмов Устройство параллельного подключения камер: 8 модулей соединительной панели для подключения 4000 сегментов к 2000 каналов высоковольтной системы Распределение измеренного высоковольтного напряжения относительно номинального значения HV = 2500В в 2000-х каналов мюонной системы и распределение темновых токов в этих каналах. Распределение измеренного высоковольтного напряжения относительно номинального значения HV = 2500В в 2000-х каналов мюонной системы и распределение темновых токов в этих каналах. Разветвительная плата с высоковольтными изолированными проводами Высоковольтный кабель с двумя 5-контактными разъёмами Высоковольтный кабель с двумя 5-контактными разъёмами

Производство модулей канальной высоковольтной системы для замены устройства параллельного подключения камер : Master Distributor – 8 Remote Distributor - 56 Ответственность коллаборации LHCb: - поставка 90 % комплектующих Ответственность ПИЯФ: - производство плат всех модулей и регуляторов - монтаж автоматический всех плат модулей - монтаж ручной всех плат регуляторов - ручная сборка модулей - тестирование модулей По графику окончание работ и отправка в ЦЕРН – 30 ноября 2012 г. Фактически модули отправлены 30 августа 2012 г. Система «под током» на тестовом стенде ЦЕРН около 4 месяцев с хорошими результатами и видами на надёжность в эксплуатации Производство модулей канальной высоковольтной системы для замены устройства параллельного подключения камер : Master Distributor – 8 Remote Distributor - 56 Ответственность коллаборации LHCb: - поставка 90 % комплектующих Ответственность ПИЯФ: - производство плат всех модулей и регуляторов - монтаж автоматический всех плат модулей - монтаж ручной всех плат регуляторов - ручная сборка модулей - тестирование модулей По графику окончание работ и отправка в ЦЕРН – 30 ноября 2012 г. Фактически модули отправлены 30 августа 2012 г. Система «под током» на тестовом стенде ЦЕРН около 4 месяцев с хорошими результатами и видами на надёжность в эксплуатации

UF Responsibility PNPI Responsibility 1.Manual assembly of Distribution and Master boards 2. Production tests 3. Сomponents procurement (10%) 1.Manual assembly of Distribution and Master boards 2. Production tests 3. Сomponents procurement (10%) 1.Сomponents procurement (90%) 2. Remote and Master Distributors - Bare PCBs manufacturing - Automated SMT assembly - Mechanical parts 3. Design new control interface in PCI-Express standard 1.Сomponents procurement (90%) 2. Remote and Master Distributors - Bare PCBs manufacturing - Automated SMT assembly - Mechanical parts 3. Design new control interface in PCI-Express standard

High Voltage Distribution System (HVDS) for the High-Resolution Neutron Time-of-Flight Spectrometer for R3B (NeuLAND) High Voltage Distribution System (HVDS) for the High-Resolution Neutron Time-of-Flight Spectrometer for R3B (NeuLAND) Особенности HVDS NeuLAND: распределение высоковольтного питания для PMT регулирование напряжения для каждого канала: 0 ÷ Vmax (Vmax = 1.5 kV, I max = 0.5 mA) мониторирование тока и напряжения для каждого канала (10-bit ADC) суммарное число каналов 6000 Особенности HVDS NeuLAND: распределение высоковольтного питания для PMT регулирование напряжения для каждого канала: 0 ÷ Vmax (Vmax = 1.5 kV, I max = 0.5 mA) мониторирование тока и напряжения для каждого канала (10-bit ADC) суммарное число каналов 6000 Primary HV Power Supply HV Distribution System PMTs Computer Структура системы

Primary HV PS Reg_01Reg_02Reg_49Reg_50 DB50_1 PMT_01 PMT_02 PMT_49 PMT_50 Reg_01Reg_02Reg_49Reg_50 DB50_16 PMT_01 PMT_02 PMT_49 PMT_50 Computer Control Board Ethernet Control&Monitor Bus Структура системы на 1280 каналов DB50 – Distribution Board 50 channels Reg_ - Regulator 1.5 kV Этап создание прототипа системы на 200 каналов - расширение системы до 1000 каналов Этап создание прототипа системы на 200 каналов - расширение системы до 1000 каналов

PWC DC Concentrator L1_0 Preamp/ Digitizer L0 Concentrator L1_1 PCI System Interface/ Buffer L2 DAQ Trigger L1 TTC DC В экспериментальных установках применяется 4 разновидности систем CROS-3: LAND (GSI), НЭС OLYMPUS (DESY), BGO-OD at ELSA (Bonn), LHCb Test Stand (ПИЯФ) В эксплуатации с 2006 г. Развитие элементной базы и наличие в лаборатории современных средств проектирования позволяет существенно улучшить характеристики системы В экспериментальных установках применяется 4 разновидности систем CROS-3: LAND (GSI), НЭС OLYMPUS (DESY), BGO-OD at ELSA (Bonn), LHCb Test Stand (ПИЯФ) В эксплуатации с 2006 г. Развитие элементной базы и наличие в лаборатории современных средств проектирования позволяет существенно улучшить характеристики системы Digitizing: 100 MHz 10- bit ADC 400 MHz TDC 100 Mb/c Readout 2Gb/c Readout 8-Channel, Ultralow-Power, Variable Gain Amplifier with Low-Noise Pre-Amp 12-bit Octal-Channel ADC 65 MSPS PCI Express System Interface/ Buffer L2

Barrel ATLAS-TRT Subsystem TRT-TTC Fast-OR Logic End-cap TTC Regional Level Logic Global Level Logic 6U VME Crate 1856 «Fast OR» Signals TB 1 Local Level Logic TF 1 TF 8 TS 48 TRT-TTC Modules Основная задача, заложенная при разработке системы TRT-TTC Fast-OR Logic - отладка работы детектора ATLAS-TRT при регистрации частиц космического излучения. Предполагается использовать прототип системы в течение LS1 (в начале 2013) для исследования импульсов «тяжёлых» частиц (HIPs) на космике в рамках реализации программы Fast-OR Trigger (ATLAS NOTE, November 22, 2012) Основная задача, заложенная при разработке системы TRT-TTC Fast-OR Logic - отладка работы детектора ATLAS-TRT при регистрации частиц космического излучения. Предполагается использовать прототип системы в течение LS1 (в начале 2013) для исследования импульсов «тяжёлых» частиц (HIPs) на космике в рамках реализации программы Fast-OR Trigger (ATLAS NOTE, November 22, 2012) DAQ TB 8 TB 41 TB 48 Прототип Системы