LOG for ARTBL Testbeam in December 2023

事前準備

2023/10/10 村山

HSIO2&pc26接続確認

手順

1. /home/atlasj/work/FNALtestbeam2023 をARtestbeam202312という名前でコピーし、不必要なファイルを削除
2. ssh root@rce0
3. source setup.sh
4. calibserverでサーバーを立ち上げた。
5. source daq/rce/scripts/setup-env.sh
6. cd ~/work/ARtestbeam202306/HSIO2
7. calibGui でcalibGUIを立ち上げた。

FEI4動作確認 　（2023/6のARTB logからのコピペ）

1. ConfigFile 設定
   1. GUIの上部 [Update] [Save] [Save As] [Load] のうち [Load]をクリック
   2. ファイル選択の画面になるので /home/atlasj/wotk/ARtestbeam202306/HSIO2/rceconf/KEK114.cfg を選択
   3. [Load]横の Config Name が KEK114、Key: が空白になっていることを確認
   4. Config Root Dir: の横の [Browse] をクリック
   5. 先ほど同様ファイル選択の画面になるので /home/atlasj/wotk/ARtestbeam202306/HSIO2/rceconfに該当するようツリーをたどる
      *最後のクリックが [rceconf]。rceconf/内のファイルはクリックしない
   6. ファイル名を入力する部分に configs と入力して決定
      *configsのファイルはrceconf内に既に存在するが、それはクリックせずに名前を正しく入力すること
   7. Data Dir: の横の [Browse] をクリック
   8. 先ほど同様ファイル選択の画面になるので /home/atlasj/wotk/ARtestbeam202306/HSIO2に該当するようにツリーをたどる
   9. ファイル名を入力する部分に data と入力して決
   10. 上部 [Config Halfstave A] のタブをクリック → 1行目の4つ(Frontend A1-1...) それぞれ[included] [valid] の2つともレ点がついているか確認
       →今回はここでレ点がついておらず、手動でもうまくいかなかった。Chooseからrceconf/configs内のfileを選択したらレ点がついたので、KEK114.cfgが読めていない模様…
2. digital/analog scan
   1. RunNumber を適当に指定。この後自動で数字が増えていくので、データがない状態なら0から始めるのが無難
   2. Scan ConfigのScan Type: プルダウンから [DIGITAL_TEST] を選択
   3. Tuning Parameters: を Target threshold:3000 / Target charge:10000 / <a href="http://atlaspc5.kek.jp/do/edit/Main/ToT?topicparent=Main.ARTBLTestbeamLog202306;nowysiwyg=0" rel="nofollow" title="ToT (this topic does not yet exist; you can create it)"> ToT </a> target vale:8 に設定しておく
   4. Analyze/Save Histos と Use Manc. Enc. にレ点がついていることを確認
   5. [Start Run] をクリック
   6. 少し待つと走り出す
      • このとき電流/電圧値を確認・記録する
   7. terminalに Done と表示されたら完了
   8. 上部右端 Plots から Plot を表示させて確認 → Occupancyで全体が真っ赤(or 50cntsに該当する色)ならOK
   9. 2から同様の手順を [ANALOG_TEST]で繰り返す
      *RunNumberは自動で加算されるので操作不要
3. PrimList でtune
   1. Prim List の [Load Primlist]をクリック
   2. ファイル選択の画面になるので /home/atlasj/work/ARtestbeam/HSIO2/primlist/primlist_3000e_10keto8tot.pl を選択
   3. [Start Run] をクリック
   4. 少し待つと走り出す
   5. GUIにFinishと表示されたら終了(まあまあ待つ)
   6. 上部右端 Plots から Plot を表示させ確認
      • Occupancyの数字が大きいほうで真っ赤になってるか？
      • 2次元mapにパターンが大きな欠損が見えていないか？
      • 2つ目のファイルも開き、thresholdが3000になっているか確認 → thredistで3000中心のガウス分布が見えればOK
   7. Key番号(RunNumber)をメモする
   8. GUI上部左端の [Update] をクリック
4. TOTtest
   1. Scan ConfigのScan Type: プルダウンから [TOT_TEST] を選択
   2. plotを見て8付近に鋭いピークがあればOK
5. 線源を置いてSelfTriggerを見てみる
   1. 線源をKEK114のブラックテープがされている中心あたりに置く
   2. Prim Listの [Clear Primlist] をクリック
   3. Scan ConfigのScan Type:で [SELFTROGGER] を選択
   4. Start Run をクリック
   5. 60s~待機 *今回は100s
   6. [Running] をクリックして止める
   7. 上部右端 Plots から Plot を表示させ確認 → 線源の形が見えるはず

動作確認の結果

• KEK114
  • digital/analog scan前
    • VDDA: 1.4V/0.3A
    • VDDD: 1.2V/0.02A
  • digital/analog scan後
    
    • VDDA: 1.4V/0.331A
    • VDDD: 1.2V/0.967A
    • Occupancy map : OK
  • Primlistでtuning　
    • Key 48
    • Occupancy map : OK
    • Threshold：OK
  • TOT : 8付近にピークがあったので、OK
  • Self Trigger : plotで置いた線源の形が確認できた
• KEK112
  • digital/analog scan前
    • VDDA: 1.4V/0.3A
    • VDDD: 1.2V/0.02A
  • digital/analog scan後
    • VDDA: 1.4V/0.416A
    • VDDD: 1.2V/0.963A
    • Occupancy map : ch2がおかしい→使用しないため動作確認を行わなかった

2023/10/16 能瀬　FEI4動作確認　続き

• KEK142
• KEK132
  • LV：v1に1.8V/0.9A、その他3本はGND
  • HV：-100V
  • configは通った
  • analog scan/diital scan も無事できた
  • thresholdを3000e付近に調整できた（KEK142の片方(番号が小さい方)はあまりうまく行っていない）
  • 残るはSelf Trigger scan

Curibguiがよく落ちるときの対処法

1. rebootHSIO -r 0　のコマンドで再起
2. ssh root@rce0 (pass root)　でRCE0（基盤の上に乗ってるやつ）に入ってreboot で再起
3. RCE0の電源を抜き差しで再起動

2023/10/24　村山　西野　前山　FEI4動作再確認

動作確認のRunNumber情報を記録していなかったため、動作確認したデータがどれがどれかがわからなくなったため、再度、計6つのFEI4の動作確認を行った。動作確認は10/10の時と同じ手順で行った。

結果

• KEK114,132,141,142
  • digital/analog scan
    • KEK114
      • VDDA 1.4V/0.027A(scan前)、1.4V/0.99A(scan後)
      • VDDD 1.2V/0.266A(scan前)、1.2V/0.389A(scan後)
    • KEK132
      • v1 1.8V/0.747A(scan前)、1.8V/0.974A(scan後)
    • KEK141
      • v1 1.8V/0.774A(scan前)、1.8V/1.037A(scan後)
    • KEK142
      • v1 1.8V/0.783A(scan前)、1.8V/0.978A(scan後)
    • Occupancy map : すべてOK
  • tuning　
    • Occupancy map : すべてOK
    • Threshold：すべてOK
  • TOT : すべて8付近にピークがあったので、OK
  • Self Trigger : すべて線源の形が見えたので、OK
• KEK134
  • digital/analog scan
    • v1 1.8V/0.723A(scan前)、1.4V/0.921A(scan後)
    • Occupancy map : OK
  • tuning　
    • Occupancy map : OK
    • Threshold：OK
  • TOT : OK
  • Self Trigger : 二つのうち片方で線源の形が見えない。
• KEK144
  • digital/analog scan
    • v1に1.8Vをかけても電流が0.286A程度しか流れず、scan等が行えなかった。

2023/10/25　村山　前山　（比江森さん）

外部トリガー動作確認

持ち物

FPGA、TLU adapter board FEI4の動作確認時のセットアップ

手順

1. FPGAとTLU adapter card を合体して、FPGA側のコネクタとPC26をUSBで接続する。
2. FPGAにあるethaアダプタとPC26をetha--USBで接続する。
3. FPGAの電源ケーブルをさし、電源を入れる。電源スイッチはケーブルの横にある。
4. TLU adapter card のCMOSout0とHSIO2のtriggerをlemoケーブルで接続。(CMOSout0からトリガーが来ているか確認するときは、CMOSout0をオシロにつなぐ。)
5. FPGAのjumper pinが図のようになっていることを確認する。
   
6. FEI4は動作確認の時と同様にLVをかけてcommunicateできる状態(CalibGui でDigital scanとかが通る状態)にしておく
7. ~work/ARtestbeam202312/KC705TLU/KC705TLU_firmware 内で ./run.sh flash bitfiles/kc705tlu_EMU1.3msGBusy.bit(なければEMUの含んだbitファイルを選択)
   でFPGAにTLUfirmwareを読み込ませることで、FPGAをTLUとして使用できるようになる。
8. atlaspc26内で、source /home/atlasj/daq/rce/scripts/setup-env.sh で環境変数の設定を行う。
9. cosmicGui -i 192.168.1.70　でcosmicGuiが立ちあがる。
10. cosmicGuiで、configをcalibGuiと同様に設定する。(FEI4動作確認の1.ConfigFileを参照)
11. cosmicGuiの諸々の設定を画像のようにする。
    
12. Config DUTを見てレ点がちゃんとついているか確認する。(今回はつなげていないFEI4のレ点もついていたために問題が生じた。)
13. Runningを押して走らせる。
14. 別のターミナルで ~work/ARtestbeam202312/KC705TLU/KC705TLU_Software 内で./bin/startrun を実行すると、TLUのCMOSoutからトリガーが出てくる(ちゃんとトリガーが出ているかをオシロで確認)。
    • もしstartrunでconnection errorが生じる場合はTLUのIP設定が行われているか確認する。(手順はHSIO2の時と同様で、アドレス：192.168.10.10 ネットマスク：255.255.255.0 ゲートウェイ：192.168.10.1 )
    • runnumber for ~　でアクセスできませんのようなエラーが出た場合は、存在するファイルを参照するようにstartrunを修正する。
15. うまくいっていればcosmicGuiのevents が上の画像のように増える。
16. 終わりたいときはstartrunをCtrl+Cのあとで./bin/stoprunを実行。cosmicGuiはRunningを押して止める。

2023/10/16　熊山　菅原　(柳瀬)

ITk DUT Module選別/動作確認

• KEKPreprodQ03
  • 4chipとも良好
  • #59053 Threshold scan

• KEKv1.1Q14
  • Masking有で4chip読める
  • Chip2 encorecolumn2全消し
    • 途中からcorecolumn2を狭めても謎に反映されないため、全消ししたら上手くいった
  • Chip4 encorecolumn0 65535→65439
  • #59102 Threshold scan

• KEKPreprodQ18
  • 4chipとも読める
  • Chip4右上にダメージっぽいもの存在(もとから)
  • あと4chipとも定位置に応答のないpixel群が存在→HVをかけると少しマシになった、読み出しにはそこまで影響なさそう
  • Chip3のencorecolumn1 65535→65023、encorecolumn2 65535→65531
    • こいつらはmaskingしなくても読めるが不安定なcolumnなので消してから読んだ方がよさそう
  • #59116 Threshold scan

• 使用するDUTはPreprodQ03、予備でPreprodQ18→KEKv1.1Q14

2023/10/23 前山(柳瀬)

冷却試験

前回使ったraspi07にアクセスできないのでraspi03をB4から拝借する。

試験サンプル（V1.1Q14）

default26℃→チラー１０℃設定で冷やす。→OK。チラーは動いている

ペルチェとモジュールのLVを同時に入れて動作を 確認する。

17:20 ペルチェを3 A(CC),7.3 V 、モジュール 5.8 A(CC)、2.115 Vで運転。initial 26℃

17:36 モジュール温度34℃前後で安定→ペルチェ電流上げる→電圧のリミットにかかる。3A,7.3Vに戻す

→一旦チラーの設定温度を０℃にする

17:45 34℃℃前後から変わらない。ペルチェが断線してる？余っていた方(ケーブルが赤青のやつ)に繋いでみると、3Aで2.07 V

18:05 LV on, 36℃前後。チラーの温度が安定しない。-20℃に設定してから15分ぐらい待ったが、チラーが下がらず0℃～10℃くらいの広い範囲でふらつく。チラーのモニターは0℃付近でもチューブに結露無しでちゃんと不凍液が冷えてないように見える。モジュールが下がりきらないのはチラーのせい？

→チラー内の不凍液が減っているように見える。

冷却試験 #20231107

不凍液が補充できたのでチラーとペルチェの動作確認をする

持ち物

Raspi07,ADCボード(for NTC),チラー,チューブ(ITkPix モジュール分枝分かれ),ペルチェ,ペルチェ電源(DP821A),Quad Adapter board,モジュール(今回はv1.1Q14),TIM(Thermal Interface Material : 銅板),水枕,固定用ねじ(必要分),モジュールLV(HMP4040)

手順

準備

モジュール取り付け

枠付きのQuad adapterボードにTIMを図のようにのせ、その上にモジュールをおいてねじで固定する

***モジュールの向き、作業中にモジュールのWBに指やねじがかからないように注意***

pigテールやパワーケーブルを繋いでカバーを取り付ける。この時にカバーの角度に気を付けて斜めになったりしてワイヤーに触れないように気を付ける

一度ペルチェ(2枚1組)とペルチェ電源を繋ぎ、3 A(CC)程度で動かす。冷たくなる面と熱くなる面を確認し、排熱面が水枕側になるようにする。

ペルチェと水枕を図のように設置しボードに固定する

水枕にチラーのチューブを繋ぐ

必要に応じて蓋や乾燥空気を入れる

温度モニター

PC26からraspi07に入るためにラズパイに電源をくべる。ラズパイをネットワークに繋いでPC26からsshする。

sshできることを確認したらADCを介してラズパイとモジュールを繋ぐ(図参照)

1. ラズパイに入る
2. cd work/CYRIC_software_devel/RaspiTempMon　に移動
3. sudo python3 thermo_controll.py を実行で温度と湿度を計測

冷却試験

1.チラーの動作確認

チラーのモニター下部のSETを押して温度を設定する

RUN/STOPボタンを押すと運転が開始されポンプが始まる *水枕とチューブの継ぎ目をよく見て不凍液が漏れ出ていないか注意する*

チラーの温度を10℃に設定して運転し、設定値程度に安定するかどうか確認する。

2.ペルチェとモジュールの電源を入れる

*モジュールのLVを入れると急激に温度が上昇するため、先にペルチェの電源を入れておく*

ペルチェの電流とチラーの温度を調節してモジュールがよく冷える温度を探す（30℃以下程度まで下げたい）

結果

チラー温度5℃だと封をして乾燥空気を入れても水枕周りに大きな水滴がつくくらい結露した

チラー温度10℃にしてペルチェの電流を調節する

→5 A(CC),3.29 V でモジュール温度25℃程度が最もよく冷え、水枕周辺に少し水滴がつく程度だった

2023/10/24 村山　西野　柳瀬

温度計動作確認&冷却試験

まず温度計単体の動作確認を行い、きちんと動作確認することを確かめた。

センサーと温度計をクーリングボックスに入れ、チラーを-20℃の設定で冷やした。ただし不凍液が少ないため、実際のチラーの温度は-5.4℃(本当はもっと高い？)だった。センサーと温度計は直接接着していないため正確にセンサーの温度が測れたわけではない。

ethaケーブルの種類によって温度計のtop側がきちんと動作しないことがあったが、bot側ならきちんと動作をした。別のethaに変えるとtop側も動作をしたためケーブルと受け口との相性が悪い？

手順

1. 温度計動作確認
   1. su - atlasj　でatlasjに移る。
   2. cd work/CYRIC_software_devel/RaspiTempMon　に移動
   3. sudo python3 thermo_controll.py を実行で温度と湿度を計測
      (sudo python3 thermo_controll.py -t (温度)を実行すると閾値を変更可。)
2. 冷却テスト
   1. センサー、温度計を入れてクーリングボックスを組み立てる。このときセンサーにLVを流す。
   2. チラーのrun/stopボタンを押して冷却開始。
   3. チラーの温度と温度計の温度を記録

結果

冷やしたセンサーは100pix_E600_50um

温度計はLV無しで21℃、LV有りで22℃

チラーがきちんと冷やせるようになってから再度試験を行う必要がある。

2023/10/24 柳瀬さん 菅原 熊山

オハイオ・DPケーブル動作確認

モジュールはKEKv.1.1Q14を使って読み出しを行った。

・オハイオは交換せずにそのままのもので問題なし。

・tx=2（左から3個目）は読み出せないから使わない。→tx=0,tx=1,tx=3は大丈夫。これを使おう！

・DPケーブル三本とも正常に動作（No1,No2,No3と書いてるやつ）。問題なし。

2023/10/26 柳瀬 菅原

LV インターロック　動作確認

• 使用する電源：HMP4040(4ch LV)
• 40℃に設定、1.5VぐらいかけたらちゃんとLV OFFになった
• remote ON/OFF操作もできた、OK！

1. ~/work/CYRIC_software_devel/RaspiTempMon/に移動
2. sudo python3 thermo_controll_interLock.py -t (温度)　→設定温度まで上昇したらLVがOFFになる
3. remote操作：HMP4040_usb.pyファイルの中身調整して実行

Peltier PS remote control

• 使用する電源：RIGOL DP821A _924、DP821A_925、TEXIO PSF400L
  • RIGOL：DP821A_924、925どっちもちゃんとremote controlできた
  • TEXIO：PSF400Lは前回test beam時からremote controlできてない、何かあったらbeamlineにaccessして手動で電源落とす（動作確認まだ）
• ケーブル（USB↔RS232）3本必要なのに２本迷子

1. ディレクトリ：~/work/CYRIC_software_devel/RaspiTempMon/に移動
2. DP821A _XXX_rs232usb.pyファイルの下の方で、やりたい操作に応じてコメントアウト変える
3. ファイル実行してremote controlできてたらok！

2023/11/2 能瀬 熊山 菅原

MPPC　動作確認

【用意するもの】

1. オシロ
2. MPPC x 4
3. HV（TAKASAGO,LTD,JAPAN）
4. LV（TEXIO PW18-1.8AQ）
5. チェッキングソース Sr90
6. 人間2人いれば良き

1. MPPCにHVとLVを繋げる。　LVは+-5V程度　HVは電流の値が10uAくらいになる電流が良き!!（基準-50Vくらい）
2. signal芯線からの波形をオシロで見たいので見れるように接続する。
3. RJ45の耳にワニ口を近づけてGNDを取る。
4. Sr90をMPPCに近づける。→オシロで波形が見れたらOK!!
5. NIM信号が見れない時は、HVを大きくする。→オシロで波形が見れたらOK!!
6. 1uAを超えるとあまり良くないらしい。
7. それでも見えない時は、ANDのICへの入力をプローブで確認する。sig1,sig2ってやつ。
8. それでも見えない時は、LM360(Comp1/Comp2)の変換が必要かもしれない。
9. それでも見えない時は、回路図を見ながら原因を特定しよう。

1. MPPC0 ... OK　HV=57V Cur=0.6uA signal綺麗に見えた。
2. MPPC1 ... OK HV=60V Cur=1.15uA signalふらつくが見えた。 電流流れすぎ。30uA使えないかも。　追記11/30： HV=64~65Vにすると、signalが綺麗に見える。（堀越）
3. MPPC2 ... OK　HV=57V Cur=0.6uA signalは綺麗に見えた。
4. MPPC3 ... OK　HV=58V Cur=1.0uA signalは綺麗に見えた。
5. 予備 ... OK　　 HV=55V Cur=0.5.0uA signalは綺麗に見えた。

↑MPPC0の信号 ... こんな感じに見えれば良い!!!!!!!!!!

結果...MPPC1以外良さげ！

2023/11/14 柳瀬 菅原

Maria セットアップでLV インターロック　動作確認

• 使用する電源：HMP4040(上段、1ch LV)
• NCT用？の基盤が使えそうなのが１つしかない、最低あと２つ必要
• Mariaセットアップ（pizel@bowlfish?）からだと電源のケーブル指すとこが足りなかったからatlasj@kekrasp03.kek.jpからremote contol
• （電源の型が同じだったからraspi07からcontrol fileそのまま持ってきた）
• →ちゃんと動作した

1. ~/work/CYRIC_software_devel/RaspiTempMon/に移動
2. sudo python3 thermo_controll_interLock.py -t (温度)　→設定温度まで上昇したらLVがOFFになる
3. remote操作：HMP4040_usb.pyファイルの中身調整して実行

MariaセットアップでPeltier PS remote control

• 使用する電源：HMP4040（下段）
• ３つともMariaセットアップの方を使ってもいいけどケーブル足りないかも→足りなかったら10/26に確認した分（RIGOLを使用）
• RIGOL×２使う場合はケーブル（USB↔RS232）もう一本必要
• Mariaセットアップ使い方はFermi2023のLOGに乗ってる

2023/11/16 柳瀬 菅原

Maria セットアップ　オハイオ動作確認

• 使用するmodule：ITkpixv1.1Q14
• tx0～3まで全部正常に動いた

• NTC基板はんだ付けしてとらいあえず３つ確保できた

ARTB1ITk#x4_F5C;#x8_A8D;"> 12/1 ARTB1日目　柳瀬　ITk動作確認＆セットアップ　クーリング関係まとめ

ITkについて

• scatteringの影響を考えてITkは2台体制に変更。Beam → ITkDUT (PreprodQ03) → ITktele(PreprodQ18) →
  • ITk teleは後に久郷bareに変更する可能性あり。
  • v1.1Q14はLBL setupのdebug用にMariaたちが使用することに。
• LVはLBL setupのHMP4040の上を使用(CH1:DUT、CH2:Tele、CH3:Maria)
• without HV での マルチ読み出しでtuningまでは問題なく終了
  • configは以下
    • PreprodQ03 →　rd53b_PreprodQ03_ARTB_Chip$.json
    • PreprodQ18 →　rd53b_PreprodQ18_ARTB_Chip$.json
  • 2台マルチで読み出すときのconnectivityは以下
    • example_rd53b_PreprodQ03_PreprodQ18_ARTB_setup_all.json
• HVはLBL setupのKAENを使用する。

Coolingについて

• チラーはITk2つ+LGAD1つ+LBL setup debug用ITk1つに分配
  • チラーの温度はひとまず0℃に設定(ー5℃だと若干結露し始めそうだった。もし様子見て大丈夫そうだったら－5℃にしてほしいです。)
  • チラー分配していることもあり、片方のITkの温度が40℃に近いのでよく注意してみること。とりあえず走らせることはできそう。
• ペルチェの制御はHMP4040の下を使用(CH1:DUT、CH2:Tele、CH3:Maria)
• kekrasp03で温度読みだし
• kekrasp03→work/CYRIC_Software_devel/RaspiTempMonにthermocontrol_interLock.pyがあるのでそれを-t {interLock temp}をつけて走らせる((ex.) sudo python3 thermocontrol_interLock.py -t 40)
• 同じディレクトリにHMP4040_usb_UP.pyとHMP4040_usb_DOWN.pyが存在し、それぞれLVとペルチェ電圧のリモート制御が手動で可能なのでもし必要であれば使ってください(中身は一番下のmain関数をコメントイン/アウトするだけ)

Data taking 1日目夜シフト(久郷、熊山、村山、佐藤さん)

シフト役割

熊山 : ITk & MALTA & TLU & twiki記録

久郷 : FEI4 & OnlineMon

村山 : LGAD

佐藤さん : 記録

メモ

・exttriggerを受け取れる様になった。

・OnlineMonも動いた。MacだとXが重くて見れない問題。。。

・アライメントを開始した。とりあえずコリレーションの変化を見るために全てのROIとFEI4を鉛直方向に動かした。その後は、HistMapを見ながら、アライメント作業。

ly0 114 : 鉛直方向 26→28 → 32 → 23

ly1 132 : 鉛直方向 23→25 → 31 → 22

ly2 134 : 鉛直方向 19.5→21.5 → 27.5 → 13.5

ly3 141 : 鉛直方向 19.5→21.5 → 27.5 → 13.5

ly4 142 : 鉛直方向 6.2→8.2 → 14 → 0

・6:55 atlaspc26の容量がないと言われ、TLUが回せなくなった。FEI4、ITkもコアダンプに。

・ARTBLtestbeam202306が1.1T使っている。何か消して良いものがあるか分からず。。。。