ELPH Testbeam Log 2021

2021.5.12 北、中村

シンチとTLUのセットアップ

• atlaspc24を定盤のテーブルの方に移設
• B4からatlaspc10を持ってきて、もともとatlaspc24のあったところに設置
• シンチとTLUのセットアップ
  • Texioの電源を準備 (シンチ+5V, -5V用　と Seabas 3.3V用)
  • HV電源を準備
  • Picoで信号を確認　>> 1個信号確認済(ノイジ―、信号の幅が大きい、最適化必要)、残り2個
  • ISEをインストール

メモ-シンチ動作のしくみ

• シンチ動作のしくみ
  • 中2本(上下信号)�2を内蔵
  • 上下の信号がたちあがる/さがるANDを信号1としてNIM信号を作成
  • 立ち下がる方の信号のOffsetを電圧(Vcc)を変えることで上にあげるとノイズがのりづらくなる
  • 上下信号で作られたNIM信号同士のANDを取ってシンチの信号ができる
  • NIM信号幅は可変抵抗で調節可能
  • シンチとSEABASはイーサで接続、ソフトISEでファームウエアを焼く
• シンチ回路：https://cernbox.cern.ch/index.php/s/MiwFjlIDetdQ8BC?path=%2FKEK%2FSciMPPCtrigger%2FMPPCReadOut_v5

2021.5.13 北、中村

TLUの動作確認

• TLUの動作確認
  • ISEをpc24にインストール(場所：/opt/Xilinx/14,7/ISE-DS/ISE)
    • 起動
      • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
      • ise
      • ウィンドウ開いたらopen project→~/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/FirmwareSeabasTLU-FNAL/SeabasTLU-FNAL2020_01/FirmwareSeabasTLU-trunk.xise
    • コンパイル～Firmwareに焼く作業
      • 左のツールボックス、HierarchyのTLU_topを選択した状態でその下のボックス、Generate Programming...を右クリック。runallを選択。
      • runが終了後、.bitファイルができたことを確認
      • Generate Programming...下のManage Configuration...をダブルクリック。ISE impactを起動する。
      • ISE impact内Boundary Scanをダブルクリック。
      • 青字Right Click to Add...部分を右クリック、Initialize chainクリック。その後はとりあえずキャンセル押し続ける。
      • 回路図っぽいもののうち、焼きたい方(右サイド)をダブルクリック。
      • さっき作ったbitファイルを選択。
      • (メモリーに書き込むかきかれたらNoを選択)
      • Programをダブルクリックすることで焼ける。
    • trigger信号をだす
      • ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/trinenableを実行
  • 実際に動かす
    • TriggerEmulator を使ってtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker290周辺：4MPPC Scintiの部分をコメントアウト、For Emulation部分のコメントアウトを消した
      • TLU_trigmaker227：225をコメントアウト。227のコメントアウトを消した→busyin、GlobalbusyinのORを取るようにした
      • TLU_top250周辺：ForEmulation部分のコメントアウト削除。ForActualTriggerをコメントアウト。
      • 走らせたら信号が確認できた。TLU_trigemulaterの周波数を変更すると周波数も変わるのが確認できた。
        • 400Hzを走らせると200Hzで出てきたのでコード要確認�
    • シンチ1枚の信号でtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker254周辺：For EmulatorをFor 1MPPCのバージョンに変更(コメントアウト)
      • Emubusy&scinti[0]でトリガーを作っていたため、信号が正常に出なかった→Emubusyを消した
        • EmubusyはEmutrigと同タイミングで出るため、偶然シンチとEmutrigが重なったところでしかトリガーされていなかった
        • コメントアウトではなくそのまま削除してしまったため、どの行だったか明確に覚えていませんすいません
        • おそらくtrigmaker227のORにGlobalBusyを入れた？
      • trigmaker45周辺でGBusywidthを変えて走らせたところ、幅の異なるトリガーを確認した
      • GBusyが働いている時間はシンチのトリガーを取らないことを確認
        • たとえば3nsの幅だったら3nsごとにシンチのトリガーがきている
• シンチの最適化
  • シンチはdaccontrol(ソフト)で動かす
    • /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/daccontrol
    • 26、27行目の最後を変数($3)に変更
  • シンチのスレッショルドを変更
    • cd /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/
    • ./bin/daccontrol config 0 [0～4095任意の数字]
      • 4095にするとoffsetが上昇、コインシデンスが少なくなる。数字を小さくすると上シンチとしたシンチのANDがたくさん取れる。ノイズもひろう。

• • 添付ファイル：TLUの中のイメージ図

2021.5.19 中村、植田、熊倉、北

HSIO2でFEI4の読み出し

• HSIO2とROI(KEK114)の動作確認
  • FPGA(HSIO2の上に乗っているZYNQ)を動かすソフトをインストール
    • atlaspc24上~/work/ELPHtestbeam202107/memo_hsio2_cc7.txtを参照
      • セキュリティをOFF
      • pc24上にZYNQと会話するためのディレクトリを作成(/opt/AtlasRceSdk)
      • sdkのソフトをwget
      • rceのソフトをgit clone(AtlasRceSdk 下にV1.11ができる)
      • 上二つは古いverだったため、yum installができるようにレポジトリを持ってきてinstall(AtlasRceSdk 下にpixelrceができる)
      • シンボリックリンクをhomeディレクトリにdaqとして貼る
      • build rce(ZYNQ側) && build host(PC側)→rceの方のbuildがうまく動かなかった。もともと焼いてあるもので動くと信じてrceのbuildはスキップ。
  • ZYNQにログイン
    • イーサで配線。(192.198.10.1)
    • pc24をDHCPサーバに設定。
      • DHCPサーバーをインストール
      • atlaspc10から/etc/dhcp/dhcp.confをコピー
      • dhcp.conf内のhost dtm50, dtm56が設定したものと同じ
      • system ctl start dhcpd.service
      • いつでもON設定になるように、systemcontrol
      • nmcil ... を入力、これでローカル用に使うことを認識してもらう。詳しくはcc7.txt参照
    • /etc/hostsファイルを書き換える。(192.168．10.1をrce0に名前変更)
      • pingを通したら通ったのが確認できた
    • ログイン：root@rce0 パスワード：root
      • 無事ログインができた
      • source setup.sh
      • calibserver
      • これでpc24と会話するための準備が整った
  • KEK114(ROI)起動
    • イーサでHSIO2とKEK114を接続
    • VDDA(アナログ回路用)：1.5V, VDDD(デジタル回路用)：1.2Vに設定
    • コマンドはpc24→HSIO2→KEK114で送られていくしくみ
  • GUIを動かす
    • pc24homeディレクトリ上でsource daq/rce/scripts/setup-env.sh
    • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/に移動
    • cailbGuiでGUIが立ち上がる
  • GUIの使い方
    • Load→KEK114.cfgを選択
      • configファイルはその都度できあがるので適切なものを選択
    • Config Root DirはAbs Pathを押せばよかったは
    • Data Dirはデータを入れたいディレクトリをBrowseから指定
      • 今回は/home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/KEK114/data
    • タブでconfig HalfstaveA を選択、読み込むポートのincludeにチェックをつける
    • Scan typeプルタブから好きなTESTを選択
    • RunStart からはしらせよう
    • primlistを読み込む方法
      • 走らせるものを事前に設定して連続ではしらせられる方法
      • Load Primlistから走らせたいものを選択
      • startrun
  • 一通りrunすることを確認
  • primlistを読み込んでスキャンすることができた
    • theresholdは3000e, tot=8に設定するprimlistでチューニングをした
    • 最終的にできたファイルはrunNo25のもの

メモ-pixelのtuningとscanまとめ

• GUIの機能一覧
  • tdac tune
    • 各pixelごとにスレッショルドの値を調節
    • 常に3000eをinjectionして反応を見る→スレッショルドを調節→�(横軸threshold縦軸pixel数の分布がだんだん細くなるはず)
  • tot-test (= analog scan)
    • 50発injectionしたときのtotの平均を算出する
    • (横軸tot, 縦軸pixel数)
  • if tune
    • Globalなtotを決める
    • フィードバックによりpreampVbfを最適化す
  • fdac tune
    • pixel by pixelでtotを調節する
    • 横軸tot, 縦軸pixel数の分布が指定したtotに向かって細くなる
  • thereshold scan
    • injection値は変えずにスレッショルドを変えたときになんpixelなるかを見る
    • だんだん下げていくので最初のほうはなるピクセルがゼロ→最後はほとんど全部なる
  • noise scan
    • CLKでトリガーを送る→ヒットがあるかどうか見る
    • あまりにもうるさいpixelはmaskする必要がある
    • 勝手にmaskしてくれる仕様
    • 走らせた後でConfig HalfstaveA タブのEditボタンからmaskの様子が確認できる
• 注意
  • rce0のcalibserverを立ち上げてないとguiはstartrunできない
  • guiはhomeディレクトリでsourceをしないと立ち上がらない
  • 走らせてから追加で走らせる場合、必ずUpdateボタンを押さないと新しいconfigが適用されないので注意
  • なんのconfigファイルが最終的にいいやつなのか覚えておくべし

2021.6.2　五屋

シンチDAC最適化

• シンチ最適化(3枚でefficiency測定)の準備
  • iseを立ち上げる
    • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
    • ise
    • seabasTLUプロジェクトを選択
  • Firmwareを書き換える
    • TLU_top : dout[0], dout[0], dout[0], dout[0]をdout[0], dout[1], dout[2], dout[2]に
      • 逆でしたdout[2], dout[1], dout[0], dout[0]
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのコメントアウトを外した
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのROIFIREDを消した
    • TLU_top : 248周辺のdebugmodeをONにした
    • iseimpactで焼く(TLUtop.bitを焼く)
  • シンチのセットアップ
    • 3枚stack
    • HVの電流を3倍にした
  • シンチのdaqcontrol
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • source /scripts/setup_SeabasTLU.sh
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • ./bin/daccontrol command [channnel] [dacval] [dacval]
      • dacvalは0～4095まで
      • 最初はゼロに設定
  • ほしいイベント数とる
    • cd bin
      • binにいないとstartrunできないバグ
    • ./startrun [走らせたいイベント数]
    • 今回は1万走らせた
  • データ解析ソフトを使えるようにする
    • 困ったらREADME.mdを参照のこと
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SiliconTBSoftware-20210601
    • source /opt/rh/devtoolset-7/enable
    • cd config
    • ./configure.sh
    • source setup_local.sh
    • make
    • cd OnlineMonitar /src
    • ./mkconfig.sh : config.txt
    • ../bin/onlinemon config.txt
  • データ解析ソフトにはバグがありそう、、、
    • 回すたびに結果が違くなる
  • シンチ3枚では貫通しなかったため2枚に変更
    • efficiencyはかりたいものを上、トラック通ったのを確認するものを下に
    • dout[1], dout[1], dout[1], dout[0]に変更
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac1000)
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac2000)
      • 結構時間かかる。。。
      • efficiencyがよくはならなかった、なぜ？
        
        

困ったこと

• シンチの信号が見えない
  • 3つ接続したことによって電流が不足？、currentmaxを3倍にした。
  • プローブはそのオシロ専用のものを使わないと見えない。
• シンチのイベントが全然来ない
  • ノイズのANDのせいでイベントが取れない。
  • ベータ線では貫通しにくいため10万イベントで3，4個しか来てない
  • 1番下がうるさいのでdacをあげたりしたがあまり効果なし
  • ソフトのバグ？
    • doutの入力順が違かった、後ろからでした(詳細は上の斜文字)
  • 1番下/真ん中だけをトリガーにしてデータをとった
    • doutの入力順が正しいことを確認できた
  • 貫通するイベントは少ないのかもしれない…というかない。。。
  • どのdac値でもだいたいefficiency30%…3分の2は偽物のイベント(ノイズ)では：一晩走らせてとれるかどうかを確認する
• 線源を直置きすると信号が見えない
  • いっぱいイベントが来すぎるとキャパオーバーして信号を出さない
  • 適度にシンチと線源を離すとうまくいく

2021.6.13

• Lecroyオシロの動作確認
  • TLUからtrigを出してデータをとる

2021.6.16~17

SeabasとTLUの動作確認

TLUとSeabasを繋げた全体の動作確認

• 全体を設置
  • テレスコープの順番
    • 案A　KEK144→141→センサー→132→ROI(114)→シンチ→シンチ
    • 案B　KEK144→141→センサー→142→132→シンチ→シンチ
  • 裏面パッチパネルとテレスコープ対応表
    • 作成中(2021.6.24)
  • LV分配パネルに4pinmolexを接続
  • テレスコープ用の電源はここからもらうことにした
    • 赤molexと黒molexが逆についていたため、LV分配ボードのC2-2とC3-0にー1.8Vを印加
    • LVの電源をつけてcurrentが流れていることを確認
  • HVを接続
    • HVをHVprotection基板を通した先でTlemoでそれぞれ分配
      • HVprotection基板はもともとかかっている1MOhmかけた
    • (後日)lemoだと不安定なため、BNCで分岐させてlemoで接続する方法に変更
• DAQシステム起動、接続など
  • HSIO2
    • 一度抜いて違うUSB-Ethaをさしてしまったため認識してもらえなくなった
    • 新しいUSB-Ethaを使って以下の手順で再度DHCPサーバーで名前を付けてもらった
      • pc24ネットワークの設定を開く
        • IPアドレスを192.168.1.70に設定
        • ネットマスク：255.255.255.0
        • ゲートウェイ：192.168.10.1
        • ルートをOFF
        • 適用
      • DHCPサーバーを立ち上げなおす
        • 現在の動きを確認：systemctl status dhcpd.service
        • 再起動：systemctl restart dhcpd.service
        • 動いたか確認：systemctl status dhcpd.service
      • ネットワークの設定からEtha接続をいったんOFF→再度ON
      • ping 192.168.1.70とrce0が通るようになった
    • calibGuiを立ち上げ(方法は前述)
      • calibgui中ですべてのテレスコープを認識してくれない
        • plimlist.cfg中でchipシリアルNoがかぶっているものがあったので書き換えた
        • 以下与えたシリアルNo
          • 作成中(2021.6.24)
        • シリアルNoを変えたら認識してもらえた→解決
      • なかなかdigitalscanが通らない。
        • テレスコープについては設定部分でinlinkを同じ数に設定。outlinkはそれぞれで設定。→解決
      • 時々KEK144の下側のコマンドが通らなくなったりした。ポート22
        • ケーブルを抜き差ししたら治ったのでよくわからない
      • 無事scanとtuningができた
        • digital scanを通すとcurrentは2.4→3.2uAくらいまで上がった
  • SeabasとHSIO2を接続する
    • HSIO2に向かって左側にLemoコネクターがいっぱい並んでるように見ると上から4番目にTLUのCMOSin0(=Busy)
    • 一番上にCMOSout4を繋げた(逆かもわすれました)
  • CosmicGui の立ち上げ
    • rce0にsshしてcalibserverを,pc24でcalibguiを立ち上げる(前述)
    • source daq/rce0/scripts/setup_env.sh
  • cosmicGui -i [rceのアドレス=192.168.1.70→正しくは192.168.1.20？(少なくともテストビーム中はこちらを使用）]
    • Guiが立ち上がったらloadからファイルを全部選択
    • dataformat root->rawに変更
    • CMOSが出てることを確認→出てない
      • calibguiを再起動、rce0をreboot
      • runは始まるがトリガーを受け取っていない
      • 下の画像のように設定→解決
    • Latencyを先人のメモより230に設定
• DAQをしてみる
  • スケーラーを接続、

メモ

• 厚みなど
  • ROI：厚み0.5mmのアルミが裏についている
  • テレスコープ：表面にフレキ。2層基板12umの銅＋50umのかぷとん＋緑のレジスト
• テレスコープの設定
  • inlink : コマンドを送信する方。テレスコープは同じものを指定しないとダメ
  • outlink : コマンドを受け取るほう。それぞれのRJ45に1個ずつついている
• HSIO2とLVのGNDは同じにしないとダメ。
  • 今回つなげてない時に測定したら120mV程度の電位差があった。
  • つなぐと20mV以下に
  • ELPHは電源がやばいらしいのでトランスを持っていくか？
• cosmicgui
  • 困ったらcosmicGui -hでヘルプ表示

2021.6.23

KC705アダプターボードの実装

• SeabasTLU をKC705にしたい
• アダプターボードを実装した
  • LPC
  • NIMin[0]、NIMout[0]
  • LVCMOSin[0]、LVCMOSout[0]
  • 電源まわり(±5V、3.3V)も実装、いくつかのパスをジャンパーピンでつなげられるようにした
    • ＋5V
      1. LPCpinから出ている12Vを＋5Vに変換：12Vが出ていなかったため使用不可
      2. 4pinmolexから取ってくる
      3. ADCpinから直接取ってくる
    • −5V
      1. 元々基板の中のものをマイナス5Vに変換：コンパレーターが電流が流れると十分なVoltageに変換されないので使用不可(LTC1046CS8 はもう使わない！次にボード作るときはこれ使わない！！！)
      2. 4pinmolexから取ってくる
    • 3.3V
      1. LPCpinから出ているものを使う
      2. 4pinmolexから取ってくる
• Emutrigを入れて動作確認
  • LVCMOS[0]とNIMin[0]からの信号が確認できた
  • 結局電源まわりは3.3ＶをLPCから、±5Vを4pimolexから取ってきた、本番もそうなる気がする

2021.6.28

FlashADCDT5742 のインストール

• 目的：データをバイナリファイル1つで取れるようにしたい
• gitに上がっていたコードを引っ張ってきた(https://github.com/CMS-MTD/WaveDumpDT5742.git)
  • 合わせて必要なsoftwareをインストールした(CAENComm-1.4.1,CAENDigitizer-2.16.3,CAENUSBdrvB-1.5.4,CAENVMELib-3.2.0)
  • automakeのバージョンが合わなかったので、automake-1.11.1もインストールした
• コンパイル
  • configを通すときに通す先を指定する(--prefix=DIR)
• その他やったこと
  • /tmp/RunFile.txtを作成。今は意味のない文字列しか入ってない。このファイルを読まないとwavedumpが走らないので、とりあえず作った。適宜今後変更する。
  • コマンドラインから入力できるようにする。wavedumpを立ち上げるとすぐにデータを取り始めるようになっていたので、この変更をした。具体的には/src/WaveDump.Cファイル中の以下の2点を変更した
    • CheckKeyboardCommands がコメントアウトされているのを外した
    • ContinuousWrite の値を1→0

KC705Firmware 書き

• (6/29までの進捗状況まとめ、何日にやったかは忘れました)
  1. Sitcpを入れてpingが通ることを確認
  2. Firmware本体の動作確認：OK
     • スイッチを押してXADC_GPIOのピン/LEDがhighになるのか？
       • XADC_GPIOの17、18、19、20ピンはassignできたのでLVCMOS25を入れた
       • LEDが8個並んでいるのでスイッチOn/Offで変わるか確認
  3. SeabasのFirmwareのコードをコピー
  4. .xdcファイルの中のpinassignを編集、LPCの説明書と設計図を確認しながらピンをassign
  5. CLKの設定
     • CLKwizardで20M, 40M, 50M, 100M, 160M, 400MHzを設定
     • XADC_GPIOのピンをプローブしてCLKを確認→確認できた
     • カニボードのCMOSoutで確認→確認できず…
       • 100KのCLKを中で貰おうとしていた。SeabasのをコピーしてきてしまったためKC705のこの時点では100KのCLKがなかった。
       • 100KのCLKを作るモジュールをkc705tlu.vに追加。→解決
  6. 追加設定
     • Startrun、Stoprunの状態をLEDで表示
       • RBCP_WDのパラメータでSTARTRUN、STOPRUNをゼロイチで決めている。
       • 例えばStartrunは11111010、Stoprunには11110101など。
       • ledはdebugledって名前になっている。
  7. fifoの設定
     • 今まで(Seabas)…fifo2つ(FPGAが2個あったから1個ずつ乗せられてた)
     • 今回(KC705)…fifo1つ
     • 2つだとコンパイルが通らないのであきらめて1つにしました。sitcpの中のfifoを消滅させてTLUのDataSenderのfifoを採用
  8. EmutrigBeam の確認
  9. シンチトリガーの確認
  10. Daccontrolの実装
      • できない…
• 謎現象まとめ
  • エディタをつけたままコンパイルすると設定が変わらない。なんで？→vivadoのHardwaremanagerを閉じなかったのがまずいかも
  • 結構な確率でPCにJTAGを認識してもらえない…とくにきたさんがやったとき
    • どちらにせよ絶対に同じPCに2個以上のJTAGをさしたらだめ

2021.6.29

maskの復習

• とりあえずKEK114のconfigを通す
  • digitalscan, analogscanが通った
  • HVをかけた→0～0.28uAをふらふらしていた
    • configが通らなくなったなんで
    • HVprotectionboadのCh5を使ってたのがいけないのか？
    • HVprotectionboadを使わずにplimlist→スレッショルドもいいかんじにtuneできた
    • HVprotextionvoadのCh1を使ってplimlist→よい感じにtuneできた
    • Ch5が死んでいるのか？→抵抗値をはかったら普通だった。。なんでだろう
• maskの作り方
  • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/scripts/mkmask.shのmin/maxのrowとcolumを書き換える
    • 今回はminrow=130, maxrow=155, mincol=42, maxcol47に設定
  • ./mkmask
  • できたhitbus_test01.datファイルを~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/20210524/rceconf/masks/hitbus_KEKXXX_RJX_primlist_4local__fe0__XXX.datに上書き
  • calibGuiのUpdateを押してSelftriggerscan。
  • 横長のhitmapが確認できた。

2021.6.30

HSIO2LecroyADC)"> 全部繋げて動かしました(HSIO2、Lecroy、ADCの同期)

• セットアップを組んだ
  • HSIO2上から4番目がbusyで1番目がTrigger
  • coolingboxの中にテレスコープとLGADを入れてLGADに線源をはりつけた
  • ROIとシンチを近くに置いてROIに線源をはりつけた
• HSIO2のポート21、22のconfigが通らない。なんで
  • ケーブル抜き差ししてもダメ
  • LVをさし直してもダメ
  • LVはちゃんとかかっている
  • currentが上がっていないのでそもそもconfigが通ってない
  • 結局21、22を使うのはあきらめてその他を動かすことにした
• Lecroyのconnectovitytest.pyが通らない。なんで
  • utilities→utilities setup→下タブのremoteの部分をLXI(VXI11)に変えた→解決
• KC705のFirmware
  • .dout(全部シンチ①につなげた)、.ROIin(ROI、NIMin[0])、.Busyin(LVCMOSin[0]、HSIO2のbusy)
• 1.1ms busyのEmutrigで試す、それぞれに10000トリガーを送った
  • ADC(DAQtestEmu.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10000):10000、HSIO2(runNo54):0
  • ADC(DAQtestEmu2.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10001):10000、HSIO2(runNo55):10100
• 1.2ms busyのシンチ＋ROIのアンドトリガーで試す、それぞれに10000トリガー送った
  • ADC(DAQtest1.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10002):10000、HSIO2(runNo56):10093
  • ADC(DAQtest2.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo60):10087
  • ADC(DAQtest5?.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo61):10085
• データを保存する場所を~/work/ELPHtestbeam07/(それぞれのDAQ名)/data/に書けるようにした
• 最新版を読んでくれるようにした
• Lecroyのデータが保存されない　なんで
  • UserDriveD に保存されてしまっている

-- Koji Nakamura - 2021-05-12

TimingDAQ

• TimingDAQ ：datファイルをrootファイルに変換する
• インストールした
  • git clone https://github.com/CaltechPrecisionTiming/TimingDAQ
  • make -j8
  • datファイルの容量が多いとMemoryErrorがでた
    • ファイル読み込みの時にあらかじめファイル容量分のメモリを確保してから読み込む形式なのが原因
    • ~/work/LGAD/TimingDAQ/src/DT5742Analyzer.ccで１イベント読み込むたびにその分のメモリを確保、読み込んだ後に解放するように変更
    • うまくいった
• 使い方
  • cd ~/work/LGAD/TimingDAQ
  • ./DT5742Dat2Root --input_file=FILE_PATH --config=config/FNAL_TestBeam_1904/DT5742_v1.config
  • これでFILE.datからFILE_converted.rootが新しくできる

テストビーム当日

2021年7月5日

ELPH1日目

主な作業

• 荷物の運搬
• セットアップ
• ネットワーク設定

セットアップ

• クレーンでステージ可動台をビームライン上に設置、下流側にLV等、サイドにLecroyとペルチェLVセットを設置
• pc23とpc24をビーム下流側に設置、起動
  • 悪い組み合わせのディスプレイとpcがある。。。動作が非常に遅くなる
• 可動式ステージの動作を確認、最大値最小値の確認
  • 上流から見て左がプラス、右がマイナス
  • 1000ステップが1mm
  • Horizontalについては中心をゼロ点に設定(22541ステップが限界)
  • Verticalについては台の中心を合わせたけどゼロ点にはまだしていない
• 下の台を動かしてレコフレームの中心がビーム中心に来るように調整
• レコフレームを初期の向きから逆向きに設置
• 本来取り付ける方から見て右側を上流として設置していたものを逆向きになるようにするため、テレスコープ用のLV、HSIO2のコンフィグなどの対応を再設定する必要があった
• クーリングボックスの横軸の固定(ネジ)
• クーリングボックスの上流と下流で高さが違っている→金属板固定用のネジの留め具合の問題
• ボックスが設計通りに入らない→レコフレームの枠が小さくなっていた(固定ネジが緩くなっていて自重でおちてきていた)
• レコフレーム上にセンサー等を設置。対応するチャンネルとパッチパネルは以下の通り。

• picoscopeを接続。対応するチャンネルは以下の表。

• システムの起動
• KC705のJTAGがpc24に物理的に届かない→ラズパイ用のUSB-typeBと交換
• 交換したらVivadoがデバイスを認識してくれなくなったので通常のUSB-typeBに戻して焼いた→うまくいった
• rce0にrootでログインできない→なぜかパスワードがatlaspc24と同じに→HSIO2とアドレスを同じにしてしまっていたのでpcが混乱していたようでした、アドレス変えたら治った

ネットワーク関係

--Network address--

[atlaspc23] 10.30.1.57

[atlaspc24] 10.30.1.77

[kekraspi04] 10.30.1.20

[Lecroy] 10.30.1.21

2021年7月6日

ELPH2日目

主な作業

• 諸々の動作確認
• 温度測定
• セットアップの接続チェック
• HSIO2のスキャン
• 同期試験

温度測定

全セットアップでの温度試験を行った(センサー付近、ボックス上側に一つ、ボックス下側に一つNTCを設置)

1）銅製ペルチェ　5.0V 0.6A 上段ペルチェ　3.8V 1.5A

上21.5℃、下18.0℃

2) 銅製ペルチェ　7.3V 0.8A 上段ペルチェ　5.2V 2.0A

上14.5℃、下10.2℃

3) 銅製ペルチェ　5.6V 0.6A 上段ペルチェ　4.0V 1.5A

上15.6℃、下12.3℃

4) 銅製ペルチェ　3.3V 0.3A 上段ペルチェ　1.5V 0.5A

上20.0℃、下17℃

温度が下がり、一定になることを確認した

20℃で一定になるLVの温度条件を見つける

(備忘録)

温度計設置時に温度が±0.4℃レベルで振れることがある→ペルチェなどで冷やしたりすると落ち着く

湿度が非常に高い(初めから90％程度)→温度を氷点下にする場合は注意が必要

諸々セットアップの確認

• 全てのLVがちゃんとかかっているかテスターで確認したうえで接続をした
• ±5Vの基板はcurrentlimitがかかってしまったのでcurrentを0.5Aまで上げた
• LV分配基板の配線を変えた。
  • (上流)→C3-0①→C3-0②→C2-2①→C2-2②→(下流)
• HVをかけた。値がゼロ以下でぱらぱらくるくるするけど(ノイズの影響？)大まかにはあっていそう
• LGADのHVもかけた。StripE-b170Vで3～5uA、よい
• トリガーとしてNIMout[0]をADCに、NIMout[1]をLecroyに接続
  • Lecroyに緑の超ロングNIMケーブルを使っていたがトリガーを受け取らないのでケーブルを変えたらうまくいった
• Lecroyに2本(ch1,2)、ADCに16本(ch2-15)接続

HSIO2

• セットアップを変えたことによるポート番号の違いをcalibguiに対応させた
• デジタルスキャンが通らない
• 最上流側のKEK144の調子が悪い
  • フレキとのコネクターが甘いことによる接触不良？しっかりさしたら治った
• tuningを行った
• ROIのthresholdtuneがうまくいかない
  • フチが低いinjectionでも鳴る
  • テレスコープとHSIO2はGNDつなげてたがROIはつなげていなかった。テレスコープとROIのGNDをバナナで接続→治った
• 名前elphsetupでtuning開始

TLU

• Emutrigを確認
• 最下流のシンチにソースを接続した、1MPPCtestでトリガーを確認
• ROIにソースをはりつけた、1MPPC+ROIでトリガーを確認
• あとはdaqcontrol

同期テスト

• Latency225に設定
• TLU、Lecroy、ADC、CosmicguiのrunNoを確認できるようにするスプレッドシートを作成
• 10000runすることでデータがいくつとれるかを確認
• 60000runさせてデータも取った

備忘録

• FlashADC が動かない→電源の出力が足りず、何度も再起動を繰り返す形に→同じ端子のアダプターであってもパワーが足りるものを使う(電源コードにも何用のケーブルかを書いておくと良い)

2021年7月7日

ELPH3日目
主な作業

• 明日以降(ビームが出てから)なにをするかの確認
• 温度計コントロール
• デコーダーの開発
• LGADの信号を確認する

LGADの信号確認

• 下流のテレスコープを2枚取り除いてLGAD→ROI→シンチ①となるように置いた。
• LGADに線源をはりつけてROIとシンチのANDを取ってTrigberamとし
• 同時に同期試験も行った。

ビームが出たら…の確認

温度計コントロール

デコーダ―書き

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ELPH Testbeam Log 2021

2021.5.12 北、中村

シンチとTLUのセットアップ

• atlaspc24を定盤のテーブルの方に移設
• B4からatlaspc10を持ってきて、もともとatlaspc24のあったところに設置
• シンチとTLUのセットアップ
  • Texioの電源を準備 (シンチ+5V, -5V用　と Seabas 3.3V用)
  • HV電源を準備
  • Picoで信号を確認　>> 1個信号確認済(ノイジ―、信号の幅が大きい、最適化必要)、残り2個
  • ISEをインストール

メモ-シンチ動作のしくみ

• シンチ動作のしくみ
  • 中2本(上下信号)�2を内蔵
  • 上下の信号がたちあがる/さがるANDを信号1としてNIM信号を作成
  • 立ち下がる方の信号のOffsetを電圧(Vcc)を変えることで上にあげるとノイズがのりづらくなる
  • 上下信号で作られたNIM信号同士のANDを取ってシンチの信号ができる
  • NIM信号幅は可変抵抗で調節可能
  • シンチとSEABASはイーサで接続、ソフトISEでファームウエアを焼く
• シンチ回路：https://cernbox.cern.ch/index.php/s/MiwFjlIDetdQ8BC?path=%2FKEK%2FSciMPPCtrigger%2FMPPCReadOut_v5

2021.5.13 北、中村

TLUの動作確認

• TLUの動作確認
  • ISEをpc24にインストール(場所：/opt/Xilinx/14,7/ISE-DS/ISE)
    • 起動
      • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
      • ise
      • ウィンドウ開いたらopen project→~/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/FirmwareSeabasTLU-FNAL/SeabasTLU-FNAL2020_01/FirmwareSeabasTLU-trunk.xise
    • コンパイル～Firmwareに焼く作業
      • 左のツールボックス、HierarchyのTLU_topを選択した状態でその下のボックス、Generate Programming...を右クリック。runallを選択。
      • runが終了後、.bitファイルができたことを確認
      • Generate Programming...下のManage Configuration...をダブルクリック。ISE impactを起動する。
      • ISE impact内Boundary Scanをダブルクリック。
      • 青字Right Click to Add...部分を右クリック、Initialize chainクリック。その後はとりあえずキャンセル押し続ける。
      • 回路図っぽいもののうち、焼きたい方(右サイド)をダブルクリック。
      • さっき作ったbitファイルを選択。
      • (メモリーに書き込むかきかれたらNoを選択)
      • Programをダブルクリックすることで焼ける。
    • trigger信号をだす
      • ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/trinenableを実行
  • 実際に動かす
    • TriggerEmulator を使ってtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker290周辺：4MPPC Scintiの部分をコメントアウト、For Emulation部分のコメントアウトを消した
      • TLU_trigmaker227：225をコメントアウト。227のコメントアウトを消した→busyin、GlobalbusyinのORを取るようにした
      • TLU_top250周辺：ForEmulation部分のコメントアウト削除。ForActualTriggerをコメントアウト。
      • 走らせたら信号が確認できた。TLU_trigemulaterの周波数を変更すると周波数も変わるのが確認できた。
        • 400Hzを走らせると200Hzで出てきたのでコード要確認�
    • シンチ1枚の信号でtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker254周辺：For EmulatorをFor 1MPPCのバージョンに変更(コメントアウト)
      • Emubusy&scinti[0]でトリガーを作っていたため、信号が正常に出なかった→Emubusyを消した
        • EmubusyはEmutrigと同タイミングで出るため、偶然シンチとEmutrigが重なったところでしかトリガーされていなかった
        • コメントアウトではなくそのまま削除してしまったため、どの行だったか明確に覚えていませんすいません
        • おそらくtrigmaker227のORにGlobalBusyを入れた？
      • trigmaker45周辺でGBusywidthを変えて走らせたところ、幅の異なるトリガーを確認した
      • GBusyが働いている時間はシンチのトリガーを取らないことを確認
        • たとえば3nsの幅だったら3nsごとにシンチのトリガーがきている
• シンチの最適化
  • シンチはdaccontrol(ソフト)で動かす
    • /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/daccontrol
    • 26、27行目の最後を変数($3)に変更
  • シンチのスレッショルドを変更
    • cd /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/
    • ./bin/daccontrol config 0 [0～4095任意の数字]
      • 4095にするとoffsetが上昇、コインシデンスが少なくなる。数字を小さくすると上シンチとしたシンチのANDがたくさん取れる。ノイズもひろう。

• • 添付ファイル：TLUの中のイメージ図

2021.5.19 中村、植田、熊倉、北

HSIO2でFEI4の読み出し

• HSIO2とROI(KEK114)の動作確認
  • FPGA(HSIO2の上に乗っているZYNQ)を動かすソフトをインストール
    • atlaspc24上~/work/ELPHtestbeam202107/memo_hsio2_cc7.txtを参照
      • セキュリティをOFF
      • pc24上にZYNQと会話するためのディレクトリを作成(/opt/AtlasRceSdk)
      • sdkのソフトをwget
      • rceのソフトをgit clone(AtlasRceSdk 下にV1.11ができる)
      • 上二つは古いverだったため、yum installができるようにレポジトリを持ってきてinstall(AtlasRceSdk 下にpixelrceができる)
      • シンボリックリンクをhomeディレクトリにdaqとして貼る
      • build rce(ZYNQ側) && build host(PC側)→rceの方のbuildがうまく動かなかった。もともと焼いてあるもので動くと信じてrceのbuildはスキップ。
  • ZYNQにログイン
    • イーサで配線。(192.198.10.1)
    • pc24をDHCPサーバに設定。
      • DHCPサーバーをインストール
      • atlaspc10から/etc/dhcp/dhcp.confをコピー
      • dhcp.conf内のhost dtm50, dtm56が設定したものと同じ
      • system ctl start dhcpd.service
      • いつでもON設定になるように、systemcontrol
      • nmcil ... を入力、これでローカル用に使うことを認識してもらう。詳しくはcc7.txt参照
    • /etc/hostsファイルを書き換える。(192.168．10.1をrce0に名前変更)
      • pingを通したら通ったのが確認できた
    • ログイン：root@rce0 パスワード：root
      • 無事ログインができた
      • source setup.sh
      • calibserver
      • これでpc24と会話するための準備が整った
  • KEK114(ROI)起動
    • イーサでHSIO2とKEK114を接続
    • VDDA(アナログ回路用)：1.5V, VDDD(デジタル回路用)：1.2Vに設定
    • コマンドはpc24→HSIO2→KEK114で送られていくしくみ
  • GUIを動かす
    • pc24homeディレクトリ上でsource daq/rce/scripts/setup-env.sh
    • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/に移動
    • cailbGuiでGUIが立ち上がる
  • GUIの使い方
    • Load→KEK114.cfgを選択
      • configファイルはその都度できあがるので適切なものを選択
    • Config Root DirはAbs Pathを押せばよかったは
    • Data Dirはデータを入れたいディレクトリをBrowseから指定
      • 今回は/home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/KEK114/data
    • タブでconfig HalfstaveA を選択、読み込むポートのincludeにチェックをつける
    • Scan typeプルタブから好きなTESTを選択
    • RunStart からはしらせよう
    • primlistを読み込む方法
      • 走らせるものを事前に設定して連続ではしらせられる方法
      • Load Primlistから走らせたいものを選択
      • startrun
  • 一通りrunすることを確認
  • primlistを読み込んでスキャンすることができた
    • theresholdは3000e, tot=8に設定するprimlistでチューニングをした
    • 最終的にできたファイルはrunNo25のもの

メモ-pixelのtuningとscanまとめ

• GUIの機能一覧
  • tdac tune
    • 各pixelごとにスレッショルドの値を調節
    • 常に3000eをinjectionして反応を見る→スレッショルドを調節→�(横軸threshold縦軸pixel数の分布がだんだん細くなるはず)
  • tot-test (= analog scan)
    • 50発injectionしたときのtotの平均を算出する
    • (横軸tot, 縦軸pixel数)
  • if tune
    • Globalなtotを決める
    • フィードバックによりpreampVbfを最適化す
  • fdac tune
    • pixel by pixelでtotを調節する
    • 横軸tot, 縦軸pixel数の分布が指定したtotに向かって細くなる
  • thereshold scan
    • injection値は変えずにスレッショルドを変えたときになんpixelなるかを見る
    • だんだん下げていくので最初のほうはなるピクセルがゼロ→最後はほとんど全部なる
  • noise scan
    • CLKでトリガーを送る→ヒットがあるかどうか見る
    • あまりにもうるさいpixelはmaskする必要がある
    • 勝手にmaskしてくれる仕様
    • 走らせた後でConfig HalfstaveA タブのEditボタンからmaskの様子が確認できる
• 注意
  • rce0のcalibserverを立ち上げてないとguiはstartrunできない
  • guiはhomeディレクトリでsourceをしないと立ち上がらない
  • 走らせてから追加で走らせる場合、必ずUpdateボタンを押さないと新しいconfigが適用されないので注意
  • なんのconfigファイルが最終的にいいやつなのか覚えておくべし

2021.6.2　五屋

シンチDAC最適化

• シンチ最適化(3枚でefficiency測定)の準備
  • iseを立ち上げる
    • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
    • ise
    • seabasTLUプロジェクトを選択
  • Firmwareを書き換える
    • TLU_top : dout[0], dout[0], dout[0], dout[0]をdout[0], dout[1], dout[2], dout[2]に
      • 逆でしたdout[2], dout[1], dout[0], dout[0]
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのコメントアウトを外した
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのROIFIREDを消した
    • TLU_top : 248周辺のdebugmodeをONにした
    • iseimpactで焼く(TLUtop.bitを焼く)
  • シンチのセットアップ
    • 3枚stack
    • HVの電流を3倍にした
  • シンチのdaqcontrol
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • source /scripts/setup_SeabasTLU.sh
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • ./bin/daccontrol command [channnel] [dacval] [dacval]
      • dacvalは0～4095まで
      • 最初はゼロに設定
  • ほしいイベント数とる
    • cd bin
      • binにいないとstartrunできないバグ
    • ./startrun [走らせたいイベント数]
    • 今回は1万走らせた
  • データ解析ソフトを使えるようにする
    • 困ったらREADME.mdを参照のこと
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SiliconTBSoftware-20210601
    • source /opt/rh/devtoolset-7/enable
    • cd config
    • ./configure.sh
    • source setup_local.sh
    • make
    • cd OnlineMonitar /src
    • ./mkconfig.sh : config.txt
    • ../bin/onlinemon config.txt
  • データ解析ソフトにはバグがありそう、、、
    • 回すたびに結果が違くなる
  • シンチ3枚では貫通しなかったため2枚に変更
    • efficiencyはかりたいものを上、トラック通ったのを確認するものを下に
    • dout[1], dout[1], dout[1], dout[0]に変更
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac1000)
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac2000)
      • 結構時間かかる。。。
      • efficiencyがよくはならなかった、なぜ？
        
        

困ったこと

• シンチの信号が見えない
  • 3つ接続したことによって電流が不足？、currentmaxを3倍にした。
  • プローブはそのオシロ専用のものを使わないと見えない。
• シンチのイベントが全然来ない
  • ノイズのANDのせいでイベントが取れない。
  • ベータ線では貫通しにくいため10万イベントで3，4個しか来てない
  • 1番下がうるさいのでdacをあげたりしたがあまり効果なし
  • ソフトのバグ？
    • doutの入力順が違かった、後ろからでした(詳細は上の斜文字)
  • 1番下/真ん中だけをトリガーにしてデータをとった
    • doutの入力順が正しいことを確認できた
  • 貫通するイベントは少ないのかもしれない…というかない。。。
  • どのdac値でもだいたいefficiency30%…3分の2は偽物のイベント(ノイズ)では：一晩走らせてとれるかどうかを確認する
• 線源を直置きすると信号が見えない
  • いっぱいイベントが来すぎるとキャパオーバーして信号を出さない
  • 適度にシンチと線源を離すとうまくいく

2021.6.13

• Lecroyオシロの動作確認
  • TLUからtrigを出してデータをとる

2021.6.16~17

SeabasとTLUの動作確認

TLUとSeabasを繋げた全体の動作確認

• 全体を設置
  • テレスコープの順番
    • 案A　KEK144→141→センサー→132→ROI(114)→シンチ→シンチ
    • 案B　KEK144→141→センサー→142→132→シンチ→シンチ
  • 裏面パッチパネルとテレスコープ対応表
    • 作成中(2021.6.24)
  • LV分配パネルに4pinmolexを接続
  • テレスコープ用の電源はここからもらうことにした
    • 赤molexと黒molexが逆についていたため、LV分配ボードのC2-2とC3-0にー1.8Vを印加
    • LVの電源をつけてcurrentが流れていることを確認
  • HVを接続
    • HVをHVprotection基板を通した先でTlemoでそれぞれ分配
      • HVprotection基板はもともとかかっている1MOhmかけた
    • (後日)lemoだと不安定なため、BNCで分岐させてlemoで接続する方法に変更
• DAQシステム起動、接続など
  • HSIO2
    • 一度抜いて違うUSB-Ethaをさしてしまったため認識してもらえなくなった
    • 新しいUSB-Ethaを使って以下の手順で再度DHCPサーバーで名前を付けてもらった
      • pc24ネットワークの設定を開く
        • IPアドレスを192.168.1.70に設定
        • ネットマスク：255.255.255.0
        • ゲートウェイ：192.168.10.1
        • ルートをOFF
        • 適用
      • DHCPサーバーを立ち上げなおす
        • 現在の動きを確認：systemctl status dhcpd.service
        • 再起動：systemctl restart dhcpd.service
        • 動いたか確認：systemctl status dhcpd.service
      • ネットワークの設定からEtha接続をいったんOFF→再度ON
      • ping 192.168.1.70とrce0が通るようになった
    • calibGuiを立ち上げ(方法は前述)
      • calibgui中ですべてのテレスコープを認識してくれない
        • plimlist.cfg中でchipシリアルNoがかぶっているものがあったので書き換えた
        • 以下与えたシリアルNo
          • 作成中(2021.6.24)
        • シリアルNoを変えたら認識してもらえた→解決
      • なかなかdigitalscanが通らない。
        • テレスコープについては設定部分でinlinkを同じ数に設定。outlinkはそれぞれで設定。→解決
      • 時々KEK144の下側のコマンドが通らなくなったりした。ポート22
        • ケーブルを抜き差ししたら治ったのでよくわからない
      • 無事scanとtuningができた
        • digital scanを通すとcurrentは2.4→3.2uAくらいまで上がった
  • SeabasとHSIO2を接続する
    • HSIO2に向かって左側にLemoコネクターがいっぱい並んでるように見ると上から4番目にTLUのCMOSin0(=Busy)
    • 一番上にCMOSout4を繋げた(逆かもわすれました)
  • CosmicGui の立ち上げ
    • rce0にsshしてcalibserverを,pc24でcalibguiを立ち上げる(前述)
    • source daq/rce0/scripts/setup_env.sh
  • cosmicGui -i [rceのアドレス=192.168.1.70→正しくは192.168.1.20？(少なくともテストビーム中はこちらを使用）]
    • Guiが立ち上がったらloadからファイルを全部選択
    • dataformat root->rawに変更
    • CMOSが出てることを確認→出てない
      • calibguiを再起動、rce0をreboot
      • runは始まるがトリガーを受け取っていない
      • 下の画像のように設定→解決
    • Latencyを先人のメモより230に設定
• DAQをしてみる
  • スケーラーを接続、

メモ

• 厚みなど
  • ROI：厚み0.5mmのアルミが裏についている
  • テレスコープ：表面にフレキ。2層基板12umの銅＋50umのかぷとん＋緑のレジスト
• テレスコープの設定
  • inlink : コマンドを送信する方。テレスコープは同じものを指定しないとダメ
  • outlink : コマンドを受け取るほう。それぞれのRJ45に1個ずつついている
• HSIO2とLVのGNDは同じにしないとダメ。
  • 今回つなげてない時に測定したら120mV程度の電位差があった。
  • つなぐと20mV以下に
  • ELPHは電源がやばいらしいのでトランスを持っていくか？
• cosmicgui
  • 困ったらcosmicGui -hでヘルプ表示

2021.6.23

KC705アダプターボードの実装

• SeabasTLU をKC705にしたい
• アダプターボードを実装した
  • LPC
  • NIMin[0]、NIMout[0]
  • LVCMOSin[0]、LVCMOSout[0]
  • 電源まわり(±5V、3.3V)も実装、いくつかのパスをジャンパーピンでつなげられるようにした
    • ＋5V
      1. LPCpinから出ている12Vを＋5Vに変換：12Vが出ていなかったため使用不可
      2. 4pinmolexから取ってくる
      3. ADCpinから直接取ってくる
    • −5V
      1. 元々基板の中のものをマイナス5Vに変換：コンパレーターが電流が流れると十分なVoltageに変換されないので使用不可(LTC1046CS8 はもう使わない！次にボード作るときはこれ使わない！！！)
      2. 4pinmolexから取ってくる
    • 3.3V
      1. LPCpinから出ているものを使う
      2. 4pinmolexから取ってくる
• Emutrigを入れて動作確認
  • LVCMOS[0]とNIMin[0]からの信号が確認できた
  • 結局電源まわりは3.3ＶをLPCから、±5Vを4pimolexから取ってきた、本番もそうなる気がする

2021.6.28

FlashADCDT5742 のインストール

• 目的：データをバイナリファイル1つで取れるようにしたい
• gitに上がっていたコードを引っ張ってきた(https://github.com/CMS-MTD/WaveDumpDT5742.git)
  • 合わせて必要なsoftwareをインストールした(CAENComm-1.4.1,CAENDigitizer-2.16.3,CAENUSBdrvB-1.5.4,CAENVMELib-3.2.0)
  • automakeのバージョンが合わなかったので、automake-1.11.1もインストールした
• コンパイル
  • configを通すときに通す先を指定する(--prefix=DIR)
• その他やったこと
  • /tmp/RunFile.txtを作成。今は意味のない文字列しか入ってない。このファイルを読まないとwavedumpが走らないので、とりあえず作った。適宜今後変更する。
  • コマンドラインから入力できるようにする。wavedumpを立ち上げるとすぐにデータを取り始めるようになっていたので、この変更をした。具体的には/src/WaveDump.Cファイル中の以下の2点を変更した
    • CheckKeyboardCommands がコメントアウトされているのを外した
    • ContinuousWrite の値を1→0

KC705Firmware 書き

• (6/29までの進捗状況まとめ、何日にやったかは忘れました)
  1. Sitcpを入れてpingが通ることを確認
  2. Firmware本体の動作確認：OK
     • スイッチを押してXADC_GPIOのピン/LEDがhighになるのか？
       • XADC_GPIOの17、18、19、20ピンはassignできたのでLVCMOS25を入れた
       • LEDが8個並んでいるのでスイッチOn/Offで変わるか確認
  3. SeabasのFirmwareのコードをコピー
  4. .xdcファイルの中のpinassignを編集、LPCの説明書と設計図を確認しながらピンをassign
  5. CLKの設定
     • CLKwizardで20M, 40M, 50M, 100M, 160M, 400MHzを設定
     • XADC_GPIOのピンをプローブしてCLKを確認→確認できた
     • カニボードのCMOSoutで確認→確認できず…
       • 100KのCLKを中で貰おうとしていた。SeabasのをコピーしてきてしまったためKC705のこの時点では100KのCLKがなかった。
       • 100KのCLKを作るモジュールをkc705tlu.vに追加。→解決
  6. 追加設定
     • Startrun、Stoprunの状態をLEDで表示
       • RBCP_WDのパラメータでSTARTRUN、STOPRUNをゼロイチで決めている。
       • 例えばStartrunは11111010、Stoprunには11110101など。
       • ledはdebugledって名前になっている。
  7. fifoの設定
     • 今まで(Seabas)…fifo2つ(FPGAが2個あったから1個ずつ乗せられてた)
     • 今回(KC705)…fifo1つ
     • 2つだとコンパイルが通らないのであきらめて1つにしました。sitcpの中のfifoを消滅させてTLUのDataSenderのfifoを採用
  8. EmutrigBeam の確認
  9. シンチトリガーの確認
  10. Daccontrolの実装
      • できない…
• 謎現象まとめ
  • エディタをつけたままコンパイルすると設定が変わらない。なんで？→vivadoのHardwaremanagerを閉じなかったのがまずいかも
  • 結構な確率でPCにJTAGを認識してもらえない…とくにきたさんがやったとき
    • どちらにせよ絶対に同じPCに2個以上のJTAGをさしたらだめ

2021.6.29

maskの復習

• とりあえずKEK114のconfigを通す
  • digitalscan, analogscanが通った
  • HVをかけた→0～0.28uAをふらふらしていた
    • configが通らなくなったなんで
    • HVprotectionboadのCh5を使ってたのがいけないのか？
    • HVprotectionboadを使わずにplimlist→スレッショルドもいいかんじにtuneできた
    • HVprotextionvoadのCh1を使ってplimlist→よい感じにtuneできた
    • Ch5が死んでいるのか？→抵抗値をはかったら普通だった。。なんでだろう
• maskの作り方
  • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/scripts/mkmask.shのmin/maxのrowとcolumを書き換える
    • 今回はminrow=130, maxrow=155, mincol=42, maxcol47に設定
  • ./mkmask
  • できたhitbus_test01.datファイルを~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/20210524/rceconf/masks/hitbus_KEKXXX_RJX_primlist_4local__fe0__XXX.datに上書き
  • calibGuiのUpdateを押してSelftriggerscan。
  • 横長のhitmapが確認できた。

2021.6.30

HSIO2LecroyADC)"> 全部繋げて動かしました(HSIO2、Lecroy、ADCの同期)

• セットアップを組んだ
  • HSIO2上から4番目がbusyで1番目がTrigger
  • coolingboxの中にテレスコープとLGADを入れてLGADに線源をはりつけた
  • ROIとシンチを近くに置いてROIに線源をはりつけた
• HSIO2のポート21、22のconfigが通らない。なんで
  • ケーブル抜き差ししてもダメ
  • LVをさし直してもダメ
  • LVはちゃんとかかっている
  • currentが上がっていないのでそもそもconfigが通ってない
  • 結局21、22を使うのはあきらめてその他を動かすことにした
• Lecroyのconnectovitytest.pyが通らない。なんで
  • utilities→utilities setup→下タブのremoteの部分をLXI(VXI11)に変えた→解決
• KC705のFirmware
  • .dout(全部シンチ①につなげた)、.ROIin(ROI、NIMin[0])、.Busyin(LVCMOSin[0]、HSIO2のbusy)
• 1.1ms busyのEmutrigで試す、それぞれに10000トリガーを送った
  • ADC(DAQtestEmu.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10000):10000、HSIO2(runNo54):0
  • ADC(DAQtestEmu2.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10001):10000、HSIO2(runNo55):10100
• 1.2ms busyのシンチ＋ROIのアンドトリガーで試す、それぞれに10000トリガー送った
  • ADC(DAQtest1.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10002):10000、HSIO2(runNo56):10093
  • ADC(DAQtest2.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo60):10087
  • ADC(DAQtest5?.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo61):10085
• データを保存する場所を~/work/ELPHtestbeam07/(それぞれのDAQ名)/data/に書けるようにした
• 最新版を読んでくれるようにした
• Lecroyのデータが保存されない　なんで
  • UserDriveD に保存されてしまっている

-- Koji Nakamura - 2021-05-12

TimingDAQ

• インストールした
  • git clone https://github.com/CaltechPrecisionTiming/TimingDAQ
  • make -j8
  • datファイルの容量が多いとMemoryErrorがでた
    • ファイル読み込みの時にあらかじめファイル容量分のメモリを確保してから読み込む形式なのが原因
    • ~/work/LGAD/TimingDAQ/src/DT5742Analyzer.ccで１イベント読み込むたびにその分のメモリを確保、読み込んだ後に解放するように変更
    • うまくいった
• 使い方
  • cd ~/work/LGAD/TimingDAQ
  • ./DT5742Dat2Root --input_file=FILE_PATH --config=config/FNAL_TestBeam_1904/DT5742_v1.config
  • これでFILE.datからFILE_converted.rootが新しくできる

テストビーム当日

2021年7月5日

ELPH1日目

主な作業

• 荷物の運搬
• セットアップ
• ネットワーク設定

セットアップ

• クレーンでステージ可動台をビームライン上に設置、下流側にLV等、サイドにLecroyとペルチェLVセットを設置
• pc23とpc24をビーム下流側に設置、起動
  • 悪い組み合わせのディスプレイとpcがある。。。動作が非常に遅くなる
• 可動式ステージの動作を確認、最大値最小値の確認
  • 上流から見て左がプラス、右がマイナス
  • 1000ステップが1mm
  • Horizontalについては中心をゼロ点に設定(22541ステップが限界)
  • Verticalについては台の中心を合わせたけどゼロ点にはまだしていない
• 下の台を動かしてレコフレームの中心がビーム中心に来るように調整
• レコフレームを初期の向きから逆向きに設置
• 本来取り付ける方から見て右側を上流として設置していたものを逆向きになるようにするため、テレスコープ用のLV、HSIO2のコンフィグなどの対応を再設定する必要があった
• クーリングボックスの横軸の固定(ネジ)
• クーリングボックスの上流と下流で高さが違っている→金属板固定用のネジの留め具合の問題
• ボックスが設計通りに入らない→レコフレームの枠が小さくなっていた(固定ネジが緩くなっていて自重でおちてきていた)
• レコフレーム上にセンサー等を設置。対応するチャンネルとパッチパネルは以下の通り。

• picoscopeを接続。対応するチャンネルは以下の表。

• システムの起動
• KC705のJTAGがpc24に物理的に届かない→ラズパイ用のUSB-typeBと交換
• 交換したらVivadoがデバイスを認識してくれなくなったので通常のUSB-typeBに戻して焼いた→うまくいった
• rce0にrootでログインできない→なぜかパスワードがatlaspc24と同じに→HSIO2とアドレスを同じにしてしまっていたのでpcが混乱していたようでした、アドレス変えたら治った

ネットワーク関係

--Network address--

[atlaspc23] 10.30.1.57

[atlaspc24] 10.30.1.77

[kekraspi04] 10.30.1.20

[Lecroy] 10.30.1.21

2021年7月6日

ELPH2日目

主な作業

• 諸々の動作確認
• 温度測定
• セットアップの接続チェック
• HSIO2のスキャン
• 同期試験

温度測定

全セットアップでの温度試験を行った(センサー付近、ボックス上側に一つ、ボックス下側に一つNTCを設置)

1）銅製ペルチェ　5.0V 0.6A 上段ペルチェ　3.8V 1.5A

上21.5℃、下18.0℃

2) 銅製ペルチェ　7.3V 0.8A 上段ペルチェ　5.2V 2.0A

上14.5℃、下10.2℃

3) 銅製ペルチェ　5.6V 0.6A 上段ペルチェ　4.0V 1.5A

上15.6℃、下12.3℃

4) 銅製ペルチェ　3.3V 0.3A 上段ペルチェ　1.5V 0.5A

20℃で一定になるLVの温度条件を見つける

(備忘録)

温度計設置時に温度が±0.4℃レベルで振れることがある→ペルチェなどで冷やしたりすると落ち着く

湿度が非常に高い(初めから90％程度)→温度を氷点下にする場合は注意が必要

諸々セットアップの確認

• 全てのLVがちゃんとかかっているかテスターで確認したうえで接続をした
• ±5Vの基板はcurrentlimitがかかってしまったのでcurrentを0.5Aまで上げた
• LV分配基板の配線を変えた。
  • (上流)→C3-0①→C3-0②→C2-2①→C2-2②→(下流)
• HVをかけた。値がゼロ以下でぱらぱらくるくるするけど(ノイズの影響？)大まかにはあっていそう
• LGADのHVもかけた。StripE-b170Vで3～5uA、よい
• トリガーとしてNIMout[0]をADCに、NIMout[1]をLecroyに接続
  • Lecroyに緑の超ロングNIMケーブルを使っていたがトリガーを受け取らないのでケーブルを変えたらうまくいった
• Lecroyに2本(ch1,2)、ADCに16本(ch2-15)接続

HSIO2

• セットアップを変えたことによるポート番号の違いをcalibguiに対応させた
• デジタルスキャンが通らない
• 最上流側のKEK144の調子が悪い
  • フレキとのコネクターが甘いことによる接触不良？しっかりさしたら治った
• tuningを行った
• ROIのthresholdtuneがうまくいかない
  • フチが低いinjectionでも鳴る
  • テレスコープとHSIO2はGNDつなげてたがROIはつなげていなかった。テレスコープとROIのGNDをバナナで接続→治った
• 名前elphsetupでtuning開始

TLU

• Emutrigを確認
• 最下流のシンチにソースを接続した、1MPPCtestでトリガーを確認
• ROIにソースをはりつけた、1MPPC+ROIでトリガーを確認
• あとはdaqcontrol

同期テスト

• Latency225に設定
• TLU、Lecroy、ADC、CosmicguiのrunNoを確認できるようにするスプレッドシートを作成
• 10000runすることでデータがいくつとれるかを確認
• 60000runさせてデータも取った

備忘録

• FlashADC が動かない→電源の出力が足りず、何度も再起動を繰り返す形に→同じ端子のアダプターであってもパワーが足りるものを使う(電源コードにも何用のケーブルかを書いておくと良い)

2021年7月7日

ELPH3日目
主な作業

• 明日以降(ビームが出てから)なにをするかの確認
• 温度計コントロール
• デコーダーの開発
• LGADの信号を確認する

LGADの信号確認

• 下流のテレスコープを2枚取り除いてLGAD→ROI→シンチ①となるように置いた。
• LGADに線源をはりつけてROIとシンチのANDを取ってTrigberamとし
• 同時に同期試験も行った。

ビームが出たら…の確認

温度計コントロール

デコーダ―書き

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ELPH Testbeam Log 2021

2021.5.12 北、中村

シンチとTLUのセットアップ

• atlaspc24を定盤のテーブルの方に移設
• B4からatlaspc10を持ってきて、もともとatlaspc24のあったところに設置
• シンチとTLUのセットアップ
  • Texioの電源を準備 (シンチ+5V, -5V用　と Seabas 3.3V用)
  • HV電源を準備
  • Picoで信号を確認　>> 1個信号確認済(ノイジ―、信号の幅が大きい、最適化必要)、残り2個
  • ISEをインストール

メモ-シンチ動作のしくみ

• シンチ動作のしくみ
  • 中2本(上下信号)�2を内蔵
  • 上下の信号がたちあがる/さがるANDを信号1としてNIM信号を作成
  • 立ち下がる方の信号のOffsetを電圧(Vcc)を変えることで上にあげるとノイズがのりづらくなる
  • 上下信号で作られたNIM信号同士のANDを取ってシンチの信号ができる
  • NIM信号幅は可変抵抗で調節可能
  • シンチとSEABASはイーサで接続、ソフトISEでファームウエアを焼く
• シンチ回路：https://cernbox.cern.ch/index.php/s/MiwFjlIDetdQ8BC?path=%2FKEK%2FSciMPPCtrigger%2FMPPCReadOut_v5

2021.5.13 北、中村

TLUの動作確認

• TLUの動作確認
  • ISEをpc24にインストール(場所：/opt/Xilinx/14,7/ISE-DS/ISE)
    • 起動
      • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
      • ise
      • ウィンドウ開いたらopen project→~/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/FirmwareSeabasTLU-FNAL/SeabasTLU-FNAL2020_01/FirmwareSeabasTLU-trunk.xise
    • コンパイル～Firmwareに焼く作業
      • 左のツールボックス、HierarchyのTLU_topを選択した状態でその下のボックス、Generate Programming...を右クリック。runallを選択。
      • runが終了後、.bitファイルができたことを確認
      • Generate Programming...下のManage Configuration...をダブルクリック。ISE impactを起動する。
      • ISE impact内Boundary Scanをダブルクリック。
      • 青字Right Click to Add...部分を右クリック、Initialize chainクリック。その後はとりあえずキャンセル押し続ける。
      • 回路図っぽいもののうち、焼きたい方(右サイド)をダブルクリック。
      • さっき作ったbitファイルを選択。
      • (メモリーに書き込むかきかれたらNoを選択)
      • Programをダブルクリックすることで焼ける。
    • trigger信号をだす
      • ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/trinenableを実行
  • 実際に動かす
    • TriggerEmulator を使ってtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker290周辺：4MPPC Scintiの部分をコメントアウト、For Emulation部分のコメントアウトを消した
      • TLU_trigmaker227：225をコメントアウト。227のコメントアウトを消した→busyin、GlobalbusyinのORを取るようにした
      • TLU_top250周辺：ForEmulation部分のコメントアウト削除。ForActualTriggerをコメントアウト。
      • 走らせたら信号が確認できた。TLU_trigemulaterの周波数を変更すると周波数も変わるのが確認できた。
        • 400Hzを走らせると200Hzで出てきたのでコード要確認�
    • シンチ1枚の信号でtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker254周辺：For EmulatorをFor 1MPPCのバージョンに変更(コメントアウト)
      • Emubusy&scinti[0]でトリガーを作っていたため、信号が正常に出なかった→Emubusyを消した
        • EmubusyはEmutrigと同タイミングで出るため、偶然シンチとEmutrigが重なったところでしかトリガーされていなかった
        • コメントアウトではなくそのまま削除してしまったため、どの行だったか明確に覚えていませんすいません
        • おそらくtrigmaker227のORにGlobalBusyを入れた？
      • trigmaker45周辺でGBusywidthを変えて走らせたところ、幅の異なるトリガーを確認した
      • GBusyが働いている時間はシンチのトリガーを取らないことを確認
        • たとえば3nsの幅だったら3nsごとにシンチのトリガーがきている
• シンチの最適化
  • シンチはdaccontrol(ソフト)で動かす
    • /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/daccontrol
    • 26、27行目の最後を変数($3)に変更
  • シンチのスレッショルドを変更
    • cd /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/
    • ./bin/daccontrol config 0 [0～4095任意の数字]
      • 4095にするとoffsetが上昇、コインシデンスが少なくなる。数字を小さくすると上シンチとしたシンチのANDがたくさん取れる。ノイズもひろう。

• • 添付ファイル：TLUの中のイメージ図

2021.5.19 中村、植田、熊倉、北

HSIO2でFEI4の読み出し

• HSIO2とROI(KEK114)の動作確認
  • FPGA(HSIO2の上に乗っているZYNQ)を動かすソフトをインストール
    • atlaspc24上~/work/ELPHtestbeam202107/memo_hsio2_cc7.txtを参照
      • セキュリティをOFF
      • pc24上にZYNQと会話するためのディレクトリを作成(/opt/AtlasRceSdk)
      • sdkのソフトをwget
      • rceのソフトをgit clone(AtlasRceSdk 下にV1.11ができる)
      • 上二つは古いverだったため、yum installができるようにレポジトリを持ってきてinstall(AtlasRceSdk 下にpixelrceができる)
      • シンボリックリンクをhomeディレクトリにdaqとして貼る
      • build rce(ZYNQ側) && build host(PC側)→rceの方のbuildがうまく動かなかった。もともと焼いてあるもので動くと信じてrceのbuildはスキップ。
  • ZYNQにログイン
    • イーサで配線。(192.198.10.1)
    • pc24をDHCPサーバに設定。
      • DHCPサーバーをインストール
      • atlaspc10から/etc/dhcp/dhcp.confをコピー
      • dhcp.conf内のhost dtm50, dtm56が設定したものと同じ
      • system ctl start dhcpd.service
      • いつでもON設定になるように、systemcontrol
      • nmcil ... を入力、これでローカル用に使うことを認識してもらう。詳しくはcc7.txt参照
    • /etc/hostsファイルを書き換える。(192.168．10.1をrce0に名前変更)
      • pingを通したら通ったのが確認できた
    • ログイン：root@rce0 パスワード：root
      • 無事ログインができた
      • source setup.sh
      • calibserver
      • これでpc24と会話するための準備が整った
  • KEK114(ROI)起動
    • イーサでHSIO2とKEK114を接続
    • VDDA(アナログ回路用)：1.5V, VDDD(デジタル回路用)：1.2Vに設定
    • コマンドはpc24→HSIO2→KEK114で送られていくしくみ
  • GUIを動かす
    • pc24homeディレクトリ上でsource daq/rce/scripts/setup-env.sh
    • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/に移動
    • cailbGuiでGUIが立ち上がる
  • GUIの使い方
    • Load→KEK114.cfgを選択
      • configファイルはその都度できあがるので適切なものを選択
    • Config Root DirはAbs Pathを押せばよかったは
    • Data Dirはデータを入れたいディレクトリをBrowseから指定
      • 今回は/home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/KEK114/data
    • タブでconfig HalfstaveA を選択、読み込むポートのincludeにチェックをつける
    • Scan typeプルタブから好きなTESTを選択
    • RunStart からはしらせよう
    • primlistを読み込む方法
      • 走らせるものを事前に設定して連続ではしらせられる方法
      • Load Primlistから走らせたいものを選択
      • startrun
  • 一通りrunすることを確認
  • primlistを読み込んでスキャンすることができた
    • theresholdは3000e, tot=8に設定するprimlistでチューニングをした
    • 最終的にできたファイルはrunNo25のもの

メモ-pixelのtuningとscanまとめ

• GUIの機能一覧
  • tdac tune
    • 各pixelごとにスレッショルドの値を調節
    • 常に3000eをinjectionして反応を見る→スレッショルドを調節→�(横軸threshold縦軸pixel数の分布がだんだん細くなるはず)
  • tot-test (= analog scan)
    • 50発injectionしたときのtotの平均を算出する
    • (横軸tot, 縦軸pixel数)
  • if tune
    • Globalなtotを決める
    • フィードバックによりpreampVbfを最適化す
  • fdac tune
    • pixel by pixelでtotを調節する
    • 横軸tot, 縦軸pixel数の分布が指定したtotに向かって細くなる
  • thereshold scan
    • injection値は変えずにスレッショルドを変えたときになんpixelなるかを見る
    • だんだん下げていくので最初のほうはなるピクセルがゼロ→最後はほとんど全部なる
  • noise scan
    • CLKでトリガーを送る→ヒットがあるかどうか見る
    • あまりにもうるさいpixelはmaskする必要がある
    • 勝手にmaskしてくれる仕様
    • 走らせた後でConfig HalfstaveA タブのEditボタンからmaskの様子が確認できる
• 注意
  • rce0のcalibserverを立ち上げてないとguiはstartrunできない
  • guiはhomeディレクトリでsourceをしないと立ち上がらない
  • 走らせてから追加で走らせる場合、必ずUpdateボタンを押さないと新しいconfigが適用されないので注意
  • なんのconfigファイルが最終的にいいやつなのか覚えておくべし

2021.6.2　五屋

シンチDAC最適化

• シンチ最適化(3枚でefficiency測定)の準備
  • iseを立ち上げる
    • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
    • ise
    • seabasTLUプロジェクトを選択
  • Firmwareを書き換える
    • TLU_top : dout[0], dout[0], dout[0], dout[0]をdout[0], dout[1], dout[2], dout[2]に
      • 逆でしたdout[2], dout[1], dout[0], dout[0]
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのコメントアウトを外した
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのROIFIREDを消した
    • TLU_top : 248周辺のdebugmodeをONにした
    • iseimpactで焼く(TLUtop.bitを焼く)
  • シンチのセットアップ
    • 3枚stack
    • HVの電流を3倍にした
  • シンチのdaqcontrol
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • source /scripts/setup_SeabasTLU.sh
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • ./bin/daccontrol command [channnel] [dacval] [dacval]
      • dacvalは0～4095まで
      • 最初はゼロに設定
  • ほしいイベント数とる
    • cd bin
      • binにいないとstartrunできないバグ
    • ./startrun [走らせたいイベント数]
    • 今回は1万走らせた
  • データ解析ソフトを使えるようにする
    • 困ったらREADME.mdを参照のこと
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SiliconTBSoftware-20210601
    • source /opt/rh/devtoolset-7/enable
    • cd config
    • ./configure.sh
    • source setup_local.sh
    • make
    • cd OnlineMonitar /src
    • ./mkconfig.sh : config.txt
    • ../bin/onlinemon config.txt
  • データ解析ソフトにはバグがありそう、、、
    • 回すたびに結果が違くなる
  • シンチ3枚では貫通しなかったため2枚に変更
    • efficiencyはかりたいものを上、トラック通ったのを確認するものを下に
    • dout[1], dout[1], dout[1], dout[0]に変更
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac1000)
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac2000)
      • 結構時間かかる。。。
      • efficiencyがよくはならなかった、なぜ？
        
        

困ったこと

• シンチの信号が見えない
  • 3つ接続したことによって電流が不足？、currentmaxを3倍にした。
  • プローブはそのオシロ専用のものを使わないと見えない。
• シンチのイベントが全然来ない
  • ノイズのANDのせいでイベントが取れない。
  • ベータ線では貫通しにくいため10万イベントで3，4個しか来てない
  • 1番下がうるさいのでdacをあげたりしたがあまり効果なし
  • ソフトのバグ？
    • doutの入力順が違かった、後ろからでした(詳細は上の斜文字)
  • 1番下/真ん中だけをトリガーにしてデータをとった
    • doutの入力順が正しいことを確認できた
  • 貫通するイベントは少ないのかもしれない…というかない。。。
  • どのdac値でもだいたいefficiency30%…3分の2は偽物のイベント(ノイズ)では：一晩走らせてとれるかどうかを確認する
• 線源を直置きすると信号が見えない
  • いっぱいイベントが来すぎるとキャパオーバーして信号を出さない
  • 適度にシンチと線源を離すとうまくいく

2021.6.13

• Lecroyオシロの動作確認
  • TLUからtrigを出してデータをとる

2021.6.16~17

SeabasとTLUの動作確認

TLUとSeabasを繋げた全体の動作確認

• 全体を設置
  • テレスコープの順番
    • 案A　KEK144→141→センサー→132→ROI(114)→シンチ→シンチ
    • 案B　KEK144→141→センサー→142→132→シンチ→シンチ
  • 裏面パッチパネルとテレスコープ対応表
    • 作成中(2021.6.24)
  • LV分配パネルに4pinmolexを接続
  • テレスコープ用の電源はここからもらうことにした
    • 赤molexと黒molexが逆についていたため、LV分配ボードのC2-2とC3-0にー1.8Vを印加
    • LVの電源をつけてcurrentが流れていることを確認
  • HVを接続
    • HVをHVprotection基板を通した先でTlemoでそれぞれ分配
      • HVprotection基板はもともとかかっている1MOhmかけた
    • (後日)lemoだと不安定なため、BNCで分岐させてlemoで接続する方法に変更
• DAQシステム起動、接続など
  • HSIO2
    • 一度抜いて違うUSB-Ethaをさしてしまったため認識してもらえなくなった
    • 新しいUSB-Ethaを使って以下の手順で再度DHCPサーバーで名前を付けてもらった
      • pc24ネットワークの設定を開く
        • IPアドレスを192.168.1.70に設定
        • ネットマスク：255.255.255.0
        • ゲートウェイ：192.168.10.1
        • ルートをOFF
        • 適用
      • DHCPサーバーを立ち上げなおす
        • 現在の動きを確認：systemctl status dhcpd.service
        • 再起動：systemctl restart dhcpd.service
        • 動いたか確認：systemctl status dhcpd.service
      • ネットワークの設定からEtha接続をいったんOFF→再度ON
      • ping 192.168.1.70とrce0が通るようになった
    • calibGuiを立ち上げ(方法は前述)
      • calibgui中ですべてのテレスコープを認識してくれない
        • plimlist.cfg中でchipシリアルNoがかぶっているものがあったので書き換えた
        • 以下与えたシリアルNo
          • 作成中(2021.6.24)
        • シリアルNoを変えたら認識してもらえた→解決
      • なかなかdigitalscanが通らない。
        • テレスコープについては設定部分でinlinkを同じ数に設定。outlinkはそれぞれで設定。→解決
      • 時々KEK144の下側のコマンドが通らなくなったりした。ポート22
        • ケーブルを抜き差ししたら治ったのでよくわからない
      • 無事scanとtuningができた
        • digital scanを通すとcurrentは2.4→3.2uAくらいまで上がった
  • SeabasとHSIO2を接続する
    • HSIO2に向かって左側にLemoコネクターがいっぱい並んでるように見ると上から4番目にTLUのCMOSin0(=Busy)
    • 一番上にCMOSout4を繋げた(逆かもわすれました)
  • CosmicGui の立ち上げ
    • rce0にsshしてcalibserverを,pc24でcalibguiを立ち上げる(前述)
    • source daq/rce0/scripts/setup_env.sh
  • cosmicGui -i [rceのアドレス=192.168.1.70→正しくは192.168.1.20？(少なくともテストビーム中はこちらを使用）]
    • Guiが立ち上がったらloadからファイルを全部選択
    • dataformat root->rawに変更
    • CMOSが出てることを確認→出てない
      • calibguiを再起動、rce0をreboot
      • runは始まるがトリガーを受け取っていない
      • 下の画像のように設定→解決
    • Latencyを先人のメモより230に設定
• DAQをしてみる
  • スケーラーを接続、

メモ

• 厚みなど
  • ROI：厚み0.5mmのアルミが裏についている
  • テレスコープ：表面にフレキ。2層基板12umの銅＋50umのかぷとん＋緑のレジスト
• テレスコープの設定
  • inlink : コマンドを送信する方。テレスコープは同じものを指定しないとダメ
  • outlink : コマンドを受け取るほう。それぞれのRJ45に1個ずつついている
• HSIO2とLVのGNDは同じにしないとダメ。
  • 今回つなげてない時に測定したら120mV程度の電位差があった。
  • つなぐと20mV以下に
  • ELPHは電源がやばいらしいのでトランスを持っていくか？
• cosmicgui
  • 困ったらcosmicGui -hでヘルプ表示

2021.6.23

KC705アダプターボードの実装

• SeabasTLU をKC705にしたい
• アダプターボードを実装した
  • LPC
  • NIMin[0]、NIMout[0]
  • LVCMOSin[0]、LVCMOSout[0]
  • 電源まわり(±5V、3.3V)も実装、いくつかのパスをジャンパーピンでつなげられるようにした
    • ＋5V
      1. LPCpinから出ている12Vを＋5Vに変換：12Vが出ていなかったため使用不可
      2. 4pinmolexから取ってくる
      3. ADCpinから直接取ってくる
    • −5V
      1. 元々基板の中のものをマイナス5Vに変換：コンパレーターが電流が流れると十分なVoltageに変換されないので使用不可(LTC1046CS8 はもう使わない！次にボード作るときはこれ使わない！！！)
      2. 4pinmolexから取ってくる
    • 3.3V
      1. LPCpinから出ているものを使う
      2. 4pinmolexから取ってくる
• Emutrigを入れて動作確認
  • LVCMOS[0]とNIMin[0]からの信号が確認できた
  • 結局電源まわりは3.3ＶをLPCから、±5Vを4pimolexから取ってきた、本番もそうなる気がする

2021.6.28

FlashADCDT5742 のインストール

• 目的：データをバイナリファイル1つで取れるようにしたい
• gitに上がっていたコードを引っ張ってきた(https://github.com/CMS-MTD/WaveDumpDT5742.git)
  • 合わせて必要なsoftwareをインストールした(CAENComm-1.4.1,CAENDigitizer-2.16.3,CAENUSBdrvB-1.5.4,CAENVMELib-3.2.0)
  • automakeのバージョンが合わなかったので、automake-1.11.1もインストールした
• コンパイル
  • configを通すときに通す先を指定する(--prefix=DIR)
• その他やったこと
  • /tmp/RunFile.txtを作成。今は意味のない文字列しか入ってない。このファイルを読まないとwavedumpが走らないので、とりあえず作った。適宜今後変更する。
  • コマンドラインから入力できるようにする。wavedumpを立ち上げるとすぐにデータを取り始めるようになっていたので、この変更をした。具体的には/src/WaveDump.Cファイル中の以下の2点を変更した
    • CheckKeyboardCommands がコメントアウトされているのを外した
    • ContinuousWrite の値を1→0

KC705Firmware 書き

• (6/29までの進捗状況まとめ、何日にやったかは忘れました)
  1. Sitcpを入れてpingが通ることを確認
  2. Firmware本体の動作確認：OK
     • スイッチを押してXADC_GPIOのピン/LEDがhighになるのか？
       • XADC_GPIOの17、18、19、20ピンはassignできたのでLVCMOS25を入れた
       • LEDが8個並んでいるのでスイッチOn/Offで変わるか確認
  3. SeabasのFirmwareのコードをコピー
  4. .xdcファイルの中のpinassignを編集、LPCの説明書と設計図を確認しながらピンをassign
  5. CLKの設定
     • CLKwizardで20M, 40M, 50M, 100M, 160M, 400MHzを設定
     • XADC_GPIOのピンをプローブしてCLKを確認→確認できた
     • カニボードのCMOSoutで確認→確認できず…
       • 100KのCLKを中で貰おうとしていた。SeabasのをコピーしてきてしまったためKC705のこの時点では100KのCLKがなかった。
       • 100KのCLKを作るモジュールをkc705tlu.vに追加。→解決
  6. 追加設定
     • Startrun、Stoprunの状態をLEDで表示
       • RBCP_WDのパラメータでSTARTRUN、STOPRUNをゼロイチで決めている。
       • 例えばStartrunは11111010、Stoprunには11110101など。
       • ledはdebugledって名前になっている。
  7. fifoの設定
     • 今まで(Seabas)…fifo2つ(FPGAが2個あったから1個ずつ乗せられてた)
     • 今回(KC705)…fifo1つ
     • 2つだとコンパイルが通らないのであきらめて1つにしました。sitcpの中のfifoを消滅させてTLUのDataSenderのfifoを採用
  8. EmutrigBeam の確認
  9. シンチトリガーの確認
  10. Daccontrolの実装
      • できない…
• 謎現象まとめ
  • エディタをつけたままコンパイルすると設定が変わらない。なんで？→vivadoのHardwaremanagerを閉じなかったのがまずいかも
  • 結構な確率でPCにJTAGを認識してもらえない…とくにきたさんがやったとき
    • どちらにせよ絶対に同じPCに2個以上のJTAGをさしたらだめ

2021.6.29

maskの復習

• とりあえずKEK114のconfigを通す
  • digitalscan, analogscanが通った
  • HVをかけた→0～0.28uAをふらふらしていた
    • configが通らなくなったなんで
    • HVprotectionboadのCh5を使ってたのがいけないのか？
    • HVprotectionboadを使わずにplimlist→スレッショルドもいいかんじにtuneできた
    • HVprotextionvoadのCh1を使ってplimlist→よい感じにtuneできた
    • Ch5が死んでいるのか？→抵抗値をはかったら普通だった。。なんでだろう
• maskの作り方
  • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/scripts/mkmask.shのmin/maxのrowとcolumを書き換える
    • 今回はminrow=130, maxrow=155, mincol=42, maxcol47に設定
  • ./mkmask
  • できたhitbus_test01.datファイルを~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/20210524/rceconf/masks/hitbus_KEKXXX_RJX_primlist_4local__fe0__XXX.datに上書き
  • calibGuiのUpdateを押してSelftriggerscan。
  • 横長のhitmapが確認できた。

2021.6.30

HSIO2LecroyADC)"> 全部繋げて動かしました(HSIO2、Lecroy、ADCの同期)

• セットアップを組んだ
  • HSIO2上から4番目がbusyで1番目がTrigger
  • coolingboxの中にテレスコープとLGADを入れてLGADに線源をはりつけた
  • ROIとシンチを近くに置いてROIに線源をはりつけた
• HSIO2のポート21、22のconfigが通らない。なんで
  • ケーブル抜き差ししてもダメ
  • LVをさし直してもダメ
  • LVはちゃんとかかっている
  • currentが上がっていないのでそもそもconfigが通ってない
  • 結局21、22を使うのはあきらめてその他を動かすことにした
• Lecroyのconnectovitytest.pyが通らない。なんで
  • utilities→utilities setup→下タブのremoteの部分をLXI(VXI11)に変えた→解決
• KC705のFirmware
  • .dout(全部シンチ①につなげた)、.ROIin(ROI、NIMin[0])、.Busyin(LVCMOSin[0]、HSIO2のbusy)
• 1.1ms busyのEmutrigで試す、それぞれに10000トリガーを送った
  • ADC(DAQtestEmu.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10000):10000、HSIO2(runNo54):0
  • ADC(DAQtestEmu2.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10001):10000、HSIO2(runNo55):10100
• 1.2ms busyのシンチ＋ROIのアンドトリガーで試す、それぞれに10000トリガー送った
  • ADC(DAQtest1.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10002):10000、HSIO2(runNo56):10093
  • ADC(DAQtest2.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo60):10087
  • ADC(DAQtest5?.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo61):10085
• データを保存する場所を~/work/ELPHtestbeam07/(それぞれのDAQ名)/data/に書けるようにした
• 最新版を読んでくれるようにした
• Lecroyのデータが保存されない　なんで
  • UserDriveD に保存されてしまっている

-- Koji Nakamura - 2021-05-12

テストビーム当日

2021年7月5日

ELPH1日目

主な作業

• 荷物の運搬
• セットアップ
• ネットワーク設定

セットアップ

• クレーンでステージ可動台をビームライン上に設置、下流側にLV等、サイドにLecroyとペルチェLVセットを設置
• pc23とpc24をビーム下流側に設置、起動
  • 悪い組み合わせのディスプレイとpcがある。。。動作が非常に遅くなる
• 可動式ステージの動作を確認、最大値最小値の確認
  • 上流から見て左がプラス、右がマイナス
  • 1000ステップが1mm
  • Horizontalについては中心をゼロ点に設定(22541ステップが限界)
  • Verticalについては台の中心を合わせたけどゼロ点にはまだしていない
• 下の台を動かしてレコフレームの中心がビーム中心に来るように調整
• レコフレームを初期の向きから逆向きに設置
• 本来取り付ける方から見て右側を上流として設置していたものを逆向きになるようにするため、テレスコープ用のLV、HSIO2のコンフィグなどの対応を再設定する必要があった
• クーリングボックスの横軸の固定(ネジ)
• クーリングボックスの上流と下流で高さが違っている→金属板固定用のネジの留め具合の問題
• ボックスが設計通りに入らない→レコフレームの枠が小さくなっていた(固定ネジが緩くなっていて自重でおちてきていた)
• レコフレーム上にセンサー等を設置。対応するチャンネルとパッチパネルは以下の通り。

• picoscopeを接続。対応するチャンネルは以下の表。

• システムの起動
• KC705のJTAGがpc24に物理的に届かない→ラズパイ用のUSB-typeBと交換
• 交換したらVivadoがデバイスを認識してくれなくなったので通常のUSB-typeBに戻して焼いた→うまくいった
• rce0にrootでログインできない→なぜかパスワードがatlaspc24と同じに→HSIO2とアドレスを同じにしてしまっていたのでpcが混乱していたようでした、アドレス変えたら治った

ネットワーク関係

--Network address--

[atlaspc23] 10.30.1.57

[atlaspc24] 10.30.1.77

[kekraspi04] 10.30.1.20

[Lecroy] 10.30.1.21

2021年7月6日

ELPH2日目

主な作業

• 諸々の動作確認
• 温度測定
• セットアップの接続チェック
• HSIO2のスキャン
• 同期試験

温度測定

全セットアップでの温度試験を行った(センサー付近、ボックス上側に一つ、ボックス下側に一つNTCを設置)

1）銅製ペルチェ　5.0V 0.6A 上段ペルチェ　3.8V 1.5A

上21.5℃、下18.0℃

2) 銅製ペルチェ　7.3V 0.8A 上段ペルチェ　5.2V 2.0A

上14.5℃、下10.2℃

3) 銅製ペルチェ　5.6V 0.6A 上段ペルチェ　4.0V 1.5A

上15.6℃、下12.3℃

4) 銅製ペルチェ　3.3V 0.3A 上段ペルチェ　1.5V 0.5A

上、下

温度が下がり、一定になることを確認した

20℃で一定になるLVの温度条件を見つける

(備忘録)

温度計設置時に温度が±0.4℃レベルで振れることがある→ペルチェなどで冷やしたりすると落ち着く

湿度が非常に高い(初めから90％程度)→温度を氷点下にする場合は注意が必要

諸々セットアップの確認

• 全てのLVがちゃんとかかっているかテスターで確認したうえで接続をした
• ±5Vの基板はcurrentlimitがかかってしまったのでcurrentを0.5Aまで上げた
• LV分配基板の配線を変えた。
  • (上流)→C3-0①→C3-0②→C2-2①→C2-2②→(下流)
• HVをかけた。値がゼロ以下でぱらぱらくるくるするけど(ノイズの影響？)大まかにはあっていそう
• LGADのHVもかけた。StripE-b170Vで3～5uA、よい
• トリガーとしてNIMout[0]をADCに、NIMout[1]をLecroyに接続
  • Lecroyに緑の超ロングNIMケーブルを使っていたがトリガーを受け取らないのでケーブルを変えたらうまくいった
• Lecroyに2本(ch1,2)、ADCに16本(ch2-15)接続

HSIO2

• セットアップを変えたことによるポート番号の違いをcalibguiに対応させた
• デジタルスキャンが通らない
• 最上流側のKEK144の調子が悪い
  • フレキとのコネクターが甘いことによる接触不良？しっかりさしたら治った
• tuningを行った
• ROIのthresholdtuneがうまくいかない
  • フチが低いinjectionでも鳴る
  • テレスコープとHSIO2はGNDつなげてたがROIはつなげていなかった。テレスコープとROIのGNDをバナナで接続→治った
• 名前elphsetupでtuning開始

TLU

• Emutrigを確認
• 最下流のシンチにソースを接続した、1MPPCtestでトリガーを確認
• ROIにソースをはりつけた、1MPPC+ROIでトリガーを確認
• あとはdaqcontrol

同期テスト

• Latency225に設定
• TLU、Lecroy、ADC、CosmicguiのrunNoを確認できるようにするスプレッドシートを作成
• 10000runすることでデータがいくつとれるかを確認
• 60000runさせてデータも取った

備忘録

• FlashADC が動かない→電源の出力が足りず、何度も再起動を繰り返す形に→同じ端子のアダプターであってもパワーが足りるものを使う(電源コードにも何用のケーブルかを書いておくと良い)

2021年7月7日

ELPH3日目
主な作業

• 明日以降(ビームが出てから)なにをするかの確認
• 温度計コントロール
• デコーダーの開発
• LGADの信号を確認する

LGADの信号確認

• 下流のテレスコープを2枚取り除いてLGAD→ROI→シンチ①となるように置いた。
• LGADに線源をはりつけてROIとシンチのANDを取ってTrigberamとし
• 同時に同期試験も行った。
• ’

ビームが出たら…の確認

温度計コントロール

デコーダ―書き

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ELPH Testbeam Log 2021

2021.5.12 北、中村

シンチとTLUのセットアップ

• atlaspc24を定盤のテーブルの方に移設
• B4からatlaspc10を持ってきて、もともとatlaspc24のあったところに設置
• シンチとTLUのセットアップ
  • Texioの電源を準備 (シンチ+5V, -5V用　と Seabas 3.3V用)
  • HV電源を準備
  • Picoで信号を確認　>> 1個信号確認済(ノイジ―、信号の幅が大きい、最適化必要)、残り2個
  • ISEをインストール

メモ-シンチ動作のしくみ

• シンチ動作のしくみ
  • 中2本(上下信号)�2を内蔵
  • 上下の信号がたちあがる/さがるANDを信号1としてNIM信号を作成
  • 立ち下がる方の信号のOffsetを電圧(Vcc)を変えることで上にあげるとノイズがのりづらくなる
  • 上下信号で作られたNIM信号同士のANDを取ってシンチの信号ができる
  • NIM信号幅は可変抵抗で調節可能
  • シンチとSEABASはイーサで接続、ソフトISEでファームウエアを焼く
• シンチ回路：https://cernbox.cern.ch/index.php/s/MiwFjlIDetdQ8BC?path=%2FKEK%2FSciMPPCtrigger%2FMPPCReadOut_v5

2021.5.13 北、中村

TLUの動作確認

• TLUの動作確認
  • ISEをpc24にインストール(場所：/opt/Xilinx/14,7/ISE-DS/ISE)
    • 起動
      • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
      • ise
      • ウィンドウ開いたらopen project→~/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/FirmwareSeabasTLU-FNAL/SeabasTLU-FNAL2020_01/FirmwareSeabasTLU-trunk.xise
    • コンパイル～Firmwareに焼く作業
      • 左のツールボックス、HierarchyのTLU_topを選択した状態でその下のボックス、Generate Programming...を右クリック。runallを選択。
      • runが終了後、.bitファイルができたことを確認
      • Generate Programming...下のManage Configuration...をダブルクリック。ISE impactを起動する。
      • ISE impact内Boundary Scanをダブルクリック。
      • 青字Right Click to Add...部分を右クリック、Initialize chainクリック。その後はとりあえずキャンセル押し続ける。
      • 回路図っぽいもののうち、焼きたい方(右サイド)をダブルクリック。
      • さっき作ったbitファイルを選択。
      • (メモリーに書き込むかきかれたらNoを選択)
      • Programをダブルクリックすることで焼ける。
    • trigger信号をだす
      • ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/trinenableを実行
  • 実際に動かす
    • TriggerEmulator を使ってtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker290周辺：4MPPC Scintiの部分をコメントアウト、For Emulation部分のコメントアウトを消した
      • TLU_trigmaker227：225をコメントアウト。227のコメントアウトを消した→busyin、GlobalbusyinのORを取るようにした
      • TLU_top250周辺：ForEmulation部分のコメントアウト削除。ForActualTriggerをコメントアウト。
      • 走らせたら信号が確認できた。TLU_trigemulaterの周波数を変更すると周波数も変わるのが確認できた。
        • 400Hzを走らせると200Hzで出てきたのでコード要確認�
    • シンチ1枚の信号でtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker254周辺：For EmulatorをFor 1MPPCのバージョンに変更(コメントアウト)
      • Emubusy&scinti[0]でトリガーを作っていたため、信号が正常に出なかった→Emubusyを消した
        • EmubusyはEmutrigと同タイミングで出るため、偶然シンチとEmutrigが重なったところでしかトリガーされていなかった
        • コメントアウトではなくそのまま削除してしまったため、どの行だったか明確に覚えていませんすいません
        • おそらくtrigmaker227のORにGlobalBusyを入れた？
      • trigmaker45周辺でGBusywidthを変えて走らせたところ、幅の異なるトリガーを確認した
      • GBusyが働いている時間はシンチのトリガーを取らないことを確認
        • たとえば3nsの幅だったら3nsごとにシンチのトリガーがきている
• シンチの最適化
  • シンチはdaccontrol(ソフト)で動かす
    • /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/daccontrol
    • 26、27行目の最後を変数($3)に変更
  • シンチのスレッショルドを変更
    • cd /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/
    • ./bin/daccontrol config 0 [0～4095任意の数字]
      • 4095にするとoffsetが上昇、コインシデンスが少なくなる。数字を小さくすると上シンチとしたシンチのANDがたくさん取れる。ノイズもひろう。

• • 添付ファイル：TLUの中のイメージ図

2021.5.19 中村、植田、熊倉、北

HSIO2でFEI4の読み出し

• HSIO2とROI(KEK114)の動作確認
  • FPGA(HSIO2の上に乗っているZYNQ)を動かすソフトをインストール
    • atlaspc24上~/work/ELPHtestbeam202107/memo_hsio2_cc7.txtを参照
      • セキュリティをOFF
      • pc24上にZYNQと会話するためのディレクトリを作成(/opt/AtlasRceSdk)
      • sdkのソフトをwget
      • rceのソフトをgit clone(AtlasRceSdk 下にV1.11ができる)
      • 上二つは古いverだったため、yum installができるようにレポジトリを持ってきてinstall(AtlasRceSdk 下にpixelrceができる)
      • シンボリックリンクをhomeディレクトリにdaqとして貼る
      • build rce(ZYNQ側) && build host(PC側)→rceの方のbuildがうまく動かなかった。もともと焼いてあるもので動くと信じてrceのbuildはスキップ。
  • ZYNQにログイン
    • イーサで配線。(192.198.10.1)
    • pc24をDHCPサーバに設定。
      • DHCPサーバーをインストール
      • atlaspc10から/etc/dhcp/dhcp.confをコピー
      • dhcp.conf内のhost dtm50, dtm56が設定したものと同じ
      • system ctl start dhcpd.service
      • いつでもON設定になるように、systemcontrol
      • nmcil ... を入力、これでローカル用に使うことを認識してもらう。詳しくはcc7.txt参照
    • /etc/hostsファイルを書き換える。(192.168．10.1をrce0に名前変更)
      • pingを通したら通ったのが確認できた
    • ログイン：root@rce0 パスワード：root
      • 無事ログインができた
      • source setup.sh
      • calibserver
      • これでpc24と会話するための準備が整った
  • KEK114(ROI)起動
    • イーサでHSIO2とKEK114を接続
    • VDDA(アナログ回路用)：1.5V, VDDD(デジタル回路用)：1.2Vに設定
    • コマンドはpc24→HSIO2→KEK114で送られていくしくみ
  • GUIを動かす
    • pc24homeディレクトリ上でsource daq/rce/scripts/setup-env.sh
    • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/に移動
    • cailbGuiでGUIが立ち上がる
  • GUIの使い方
    • Load→KEK114.cfgを選択
      • configファイルはその都度できあがるので適切なものを選択
    • Config Root DirはAbs Pathを押せばよかったは
    • Data Dirはデータを入れたいディレクトリをBrowseから指定
      • 今回は/home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/KEK114/data
    • タブでconfig HalfstaveA を選択、読み込むポートのincludeにチェックをつける
    • Scan typeプルタブから好きなTESTを選択
    • RunStart からはしらせよう
    • primlistを読み込む方法
      • 走らせるものを事前に設定して連続ではしらせられる方法
      • Load Primlistから走らせたいものを選択
      • startrun
  • 一通りrunすることを確認
  • primlistを読み込んでスキャンすることができた
    • theresholdは3000e, tot=8に設定するprimlistでチューニングをした
    • 最終的にできたファイルはrunNo25のもの

メモ-pixelのtuningとscanまとめ

• GUIの機能一覧
  • tdac tune
    • 各pixelごとにスレッショルドの値を調節
    • 常に3000eをinjectionして反応を見る→スレッショルドを調節→�(横軸threshold縦軸pixel数の分布がだんだん細くなるはず)
  • tot-test (= analog scan)
    • 50発injectionしたときのtotの平均を算出する
    • (横軸tot, 縦軸pixel数)
  • if tune
    • Globalなtotを決める
    • フィードバックによりpreampVbfを最適化す
  • fdac tune
    • pixel by pixelでtotを調節する
    • 横軸tot, 縦軸pixel数の分布が指定したtotに向かって細くなる
  • thereshold scan
    • injection値は変えずにスレッショルドを変えたときになんpixelなるかを見る
    • だんだん下げていくので最初のほうはなるピクセルがゼロ→最後はほとんど全部なる
  • noise scan
    • CLKでトリガーを送る→ヒットがあるかどうか見る
    • あまりにもうるさいpixelはmaskする必要がある
    • 勝手にmaskしてくれる仕様
    • 走らせた後でConfig HalfstaveA タブのEditボタンからmaskの様子が確認できる
• 注意
  • rce0のcalibserverを立ち上げてないとguiはstartrunできない
  • guiはhomeディレクトリでsourceをしないと立ち上がらない
  • 走らせてから追加で走らせる場合、必ずUpdateボタンを押さないと新しいconfigが適用されないので注意
  • なんのconfigファイルが最終的にいいやつなのか覚えておくべし

2021.6.2　五屋

シンチDAC最適化

• シンチ最適化(3枚でefficiency測定)の準備
  • iseを立ち上げる
    • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
    • ise
    • seabasTLUプロジェクトを選択
  • Firmwareを書き換える
    • TLU_top : dout[0], dout[0], dout[0], dout[0]をdout[0], dout[1], dout[2], dout[2]に
      • 逆でしたdout[2], dout[1], dout[0], dout[0]
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのコメントアウトを外した
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのROIFIREDを消した
    • TLU_top : 248周辺のdebugmodeをONにした
    • iseimpactで焼く(TLUtop.bitを焼く)
  • シンチのセットアップ
    • 3枚stack
    • HVの電流を3倍にした
  • シンチのdaqcontrol
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • source /scripts/setup_SeabasTLU.sh
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • ./bin/daccontrol command [channnel] [dacval] [dacval]
      • dacvalは0～4095まで
      • 最初はゼロに設定
  • ほしいイベント数とる
    • cd bin
      • binにいないとstartrunできないバグ
    • ./startrun [走らせたいイベント数]
    • 今回は1万走らせた
  • データ解析ソフトを使えるようにする
    • 困ったらREADME.mdを参照のこと
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SiliconTBSoftware-20210601
    • source /opt/rh/devtoolset-7/enable
    • cd config
    • ./configure.sh
    • source setup_local.sh
    • make
    • cd OnlineMonitar /src
    • ./mkconfig.sh : config.txt
    • ../bin/onlinemon config.txt
  • データ解析ソフトにはバグがありそう、、、
    • 回すたびに結果が違くなる
  • シンチ3枚では貫通しなかったため2枚に変更
    • efficiencyはかりたいものを上、トラック通ったのを確認するものを下に
    • dout[1], dout[1], dout[1], dout[0]に変更
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac1000)
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac2000)
      • 結構時間かかる。。。
      • efficiencyがよくはならなかった、なぜ？
        
        

困ったこと

• シンチの信号が見えない
  • 3つ接続したことによって電流が不足？、currentmaxを3倍にした。
  • プローブはそのオシロ専用のものを使わないと見えない。
• シンチのイベントが全然来ない
  • ノイズのANDのせいでイベントが取れない。
  • ベータ線では貫通しにくいため10万イベントで3，4個しか来てない
  • 1番下がうるさいのでdacをあげたりしたがあまり効果なし
  • ソフトのバグ？
    • doutの入力順が違かった、後ろからでした(詳細は上の斜文字)
  • 1番下/真ん中だけをトリガーにしてデータをとった
    • doutの入力順が正しいことを確認できた
  • 貫通するイベントは少ないのかもしれない…というかない。。。
  • どのdac値でもだいたいefficiency30%…3分の2は偽物のイベント(ノイズ)では：一晩走らせてとれるかどうかを確認する
• 線源を直置きすると信号が見えない
  • いっぱいイベントが来すぎるとキャパオーバーして信号を出さない
  • 適度にシンチと線源を離すとうまくいく

2021.6.13

• Lecroyオシロの動作確認
  • TLUからtrigを出してデータをとる

2021.6.16~17

SeabasとTLUの動作確認

TLUとSeabasを繋げた全体の動作確認

• 全体を設置
  • テレスコープの順番
    • 案A　KEK144→141→センサー→132→ROI(114)→シンチ→シンチ
    • 案B　KEK144→141→センサー→142→132→シンチ→シンチ
  • 裏面パッチパネルとテレスコープ対応表
    • 作成中(2021.6.24)
  • LV分配パネルに4pinmolexを接続
  • テレスコープ用の電源はここからもらうことにした
    • 赤molexと黒molexが逆についていたため、LV分配ボードのC2-2とC3-0にー1.8Vを印加
    • LVの電源をつけてcurrentが流れていることを確認
  • HVを接続
    • HVをHVprotection基板を通した先でTlemoでそれぞれ分配
      • HVprotection基板はもともとかかっている1MOhmかけた
    • (後日)lemoだと不安定なため、BNCで分岐させてlemoで接続する方法に変更
• DAQシステム起動、接続など
  • HSIO2
    • 一度抜いて違うUSB-Ethaをさしてしまったため認識してもらえなくなった
    • 新しいUSB-Ethaを使って以下の手順で再度DHCPサーバーで名前を付けてもらった
      • pc24ネットワークの設定を開く
        • IPアドレスを192.168.1.70に設定
        • ネットマスク：255.255.255.0
        • ゲートウェイ：192.168.10.1
        • ルートをOFF
        • 適用
      • DHCPサーバーを立ち上げなおす
        • 現在の動きを確認：systemctl status dhcpd.service
        • 再起動：systemctl restart dhcpd.service
        • 動いたか確認：systemctl status dhcpd.service
      • ネットワークの設定からEtha接続をいったんOFF→再度ON
      • ping 192.168.1.70とrce0が通るようになった
    • calibGuiを立ち上げ(方法は前述)
      • calibgui中ですべてのテレスコープを認識してくれない
        • plimlist.cfg中でchipシリアルNoがかぶっているものがあったので書き換えた
        • 以下与えたシリアルNo
          • 作成中(2021.6.24)
        • シリアルNoを変えたら認識してもらえた→解決
      • なかなかdigitalscanが通らない。
        • テレスコープについては設定部分でinlinkを同じ数に設定。outlinkはそれぞれで設定。→解決
      • 時々KEK144の下側のコマンドが通らなくなったりした。ポート22
        • ケーブルを抜き差ししたら治ったのでよくわからない
      • 無事scanとtuningができた
        • digital scanを通すとcurrentは2.4→3.2uAくらいまで上がった
  • SeabasとHSIO2を接続する
    • HSIO2に向かって左側にLemoコネクターがいっぱい並んでるように見ると上から4番目にTLUのCMOSin0(=Busy)
    • 一番上にCMOSout4を繋げた(逆かもわすれました)
  • CosmicGui の立ち上げ
    • rce0にsshしてcalibserverを,pc24でcalibguiを立ち上げる(前述)
    • source daq/rce0/scripts/setup_env.sh
  • cosmicGui -i [rceのアドレス=192.168.1.70→正しくは192.168.1.20？(少なくともテストビーム中はこちらを使用）]
    • Guiが立ち上がったらloadからファイルを全部選択
    • dataformat root->rawに変更
    • CMOSが出てることを確認→出てない
      • calibguiを再起動、rce0をreboot
      • runは始まるがトリガーを受け取っていない
      • 下の画像のように設定→解決
    • Latencyを先人のメモより230に設定
• DAQをしてみる
  • スケーラーを接続、

メモ

• 厚みなど
  • ROI：厚み0.5mmのアルミが裏についている
  • テレスコープ：表面にフレキ。2層基板12umの銅＋50umのかぷとん＋緑のレジスト
• テレスコープの設定
  • inlink : コマンドを送信する方。テレスコープは同じものを指定しないとダメ
  • outlink : コマンドを受け取るほう。それぞれのRJ45に1個ずつついている
• HSIO2とLVのGNDは同じにしないとダメ。
  • 今回つなげてない時に測定したら120mV程度の電位差があった。
  • つなぐと20mV以下に
  • ELPHは電源がやばいらしいのでトランスを持っていくか？
• cosmicgui
  • 困ったらcosmicGui -hでヘルプ表示

2021.6.23

KC705アダプターボードの実装

• SeabasTLU をKC705にしたい
• アダプターボードを実装した
  • LPC
  • NIMin[0]、NIMout[0]
  • LVCMOSin[0]、LVCMOSout[0]
  • 電源まわり(±5V、3.3V)も実装、いくつかのパスをジャンパーピンでつなげられるようにした
    • ＋5V
      1. LPCpinから出ている12Vを＋5Vに変換：12Vが出ていなかったため使用不可
      2. 4pinmolexから取ってくる
      3. ADCpinから直接取ってくる
    • −5V
      1. 元々基板の中のものをマイナス5Vに変換：コンパレーターが電流が流れると十分なVoltageに変換されないので使用不可(LTC1046CS8 はもう使わない！次にボード作るときはこれ使わない！！！)
      2. 4pinmolexから取ってくる
    • 3.3V
      1. LPCpinから出ているものを使う
      2. 4pinmolexから取ってくる
• Emutrigを入れて動作確認
  • LVCMOS[0]とNIMin[0]からの信号が確認できた
  • 結局電源まわりは3.3ＶをLPCから、±5Vを4pimolexから取ってきた、本番もそうなる気がする

2021.6.28

FlashADCDT5742 のインストール

• 目的：データをバイナリファイル1つで取れるようにしたい
• gitに上がっていたコードを引っ張ってきた(https://github.com/CMS-MTD/WaveDumpDT5742.git)
  • 合わせて必要なsoftwareをインストールした(CAENComm-1.4.1,CAENDigitizer-2.16.3,CAENUSBdrvB-1.5.4,CAENVMELib-3.2.0)
  • automakeのバージョンが合わなかったので、automake-1.11.1もインストールした
• コンパイル
  • configを通すときに通す先を指定する(--prefix=DIR)
• その他やったこと
  • /tmp/RunFile.txtを作成。今は意味のない文字列しか入ってない。このファイルを読まないとwavedumpが走らないので、とりあえず作った。適宜今後変更する。
  • コマンドラインから入力できるようにする。wavedumpを立ち上げるとすぐにデータを取り始めるようになっていたので、この変更をした。具体的には/src/WaveDump.Cファイル中の以下の2点を変更した
    • CheckKeyboardCommands がコメントアウトされているのを外した
    • ContinuousWrite の値を1→0

KC705Firmware 書き

• (6/29までの進捗状況まとめ、何日にやったかは忘れました)
  1. Sitcpを入れてpingが通ることを確認
  2. Firmware本体の動作確認：OK
     • スイッチを押してXADC_GPIOのピン/LEDがhighになるのか？
       • XADC_GPIOの17、18、19、20ピンはassignできたのでLVCMOS25を入れた
       • LEDが8個並んでいるのでスイッチOn/Offで変わるか確認
  3. SeabasのFirmwareのコードをコピー
  4. .xdcファイルの中のpinassignを編集、LPCの説明書と設計図を確認しながらピンをassign
  5. CLKの設定
     • CLKwizardで20M, 40M, 50M, 100M, 160M, 400MHzを設定
     • XADC_GPIOのピンをプローブしてCLKを確認→確認できた
     • カニボードのCMOSoutで確認→確認できず…
       • 100KのCLKを中で貰おうとしていた。SeabasのをコピーしてきてしまったためKC705のこの時点では100KのCLKがなかった。
       • 100KのCLKを作るモジュールをkc705tlu.vに追加。→解決
  6. 追加設定
     • Startrun、Stoprunの状態をLEDで表示
       • RBCP_WDのパラメータでSTARTRUN、STOPRUNをゼロイチで決めている。
       • 例えばStartrunは11111010、Stoprunには11110101など。
       • ledはdebugledって名前になっている。
  7. fifoの設定
     • 今まで(Seabas)…fifo2つ(FPGAが2個あったから1個ずつ乗せられてた)
     • 今回(KC705)…fifo1つ
     • 2つだとコンパイルが通らないのであきらめて1つにしました。sitcpの中のfifoを消滅させてTLUのDataSenderのfifoを採用
  8. EmutrigBeam の確認
  9. シンチトリガーの確認
  10. Daccontrolの実装
      • できない…
• 謎現象まとめ
  • エディタをつけたままコンパイルすると設定が変わらない。なんで？→vivadoのHardwaremanagerを閉じなかったのがまずいかも
  • 結構な確率でPCにJTAGを認識してもらえない…とくにきたさんがやったとき
    • どちらにせよ絶対に同じPCに2個以上のJTAGをさしたらだめ

2021.6.29

maskの復習

• とりあえずKEK114のconfigを通す
  • digitalscan, analogscanが通った
  • HVをかけた→0～0.28uAをふらふらしていた
    • configが通らなくなったなんで
    • HVprotectionboadのCh5を使ってたのがいけないのか？
    • HVprotectionboadを使わずにplimlist→スレッショルドもいいかんじにtuneできた
    • HVprotextionvoadのCh1を使ってplimlist→よい感じにtuneできた
    • Ch5が死んでいるのか？→抵抗値をはかったら普通だった。。なんでだろう
• maskの作り方
  • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/scripts/mkmask.shのmin/maxのrowとcolumを書き換える
    • 今回はminrow=130, maxrow=155, mincol=42, maxcol47に設定
  • ./mkmask
  • できたhitbus_test01.datファイルを~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/20210524/rceconf/masks/hitbus_KEKXXX_RJX_primlist_4local__fe0__XXX.datに上書き
  • calibGuiのUpdateを押してSelftriggerscan。
  • 横長のhitmapが確認できた。

2021.6.30

HSIO2LecroyADC)"> 全部繋げて動かしました(HSIO2、Lecroy、ADCの同期)

• セットアップを組んだ
  • HSIO2上から4番目がbusyで1番目がTrigger
  • coolingboxの中にテレスコープとLGADを入れてLGADに線源をはりつけた
  • ROIとシンチを近くに置いてROIに線源をはりつけた
• HSIO2のポート21、22のconfigが通らない。なんで
  • ケーブル抜き差ししてもダメ
  • LVをさし直してもダメ
  • LVはちゃんとかかっている
  • currentが上がっていないのでそもそもconfigが通ってない
  • 結局21、22を使うのはあきらめてその他を動かすことにした
• Lecroyのconnectovitytest.pyが通らない。なんで
  • utilities→utilities setup→下タブのremoteの部分をLXI(VXI11)に変えた→解決
• KC705のFirmware
  • .dout(全部シンチ①につなげた)、.ROIin(ROI、NIMin[0])、.Busyin(LVCMOSin[0]、HSIO2のbusy)
• 1.1ms busyのEmutrigで試す、それぞれに10000トリガーを送った
  • ADC(DAQtestEmu.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10000):10000、HSIO2(runNo54):0
  • ADC(DAQtestEmu2.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10001):10000、HSIO2(runNo55):10100
• 1.2ms busyのシンチ＋ROIのアンドトリガーで試す、それぞれに10000トリガー送った
  • ADC(DAQtest1.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10002):10000、HSIO2(runNo56):10093
  • ADC(DAQtest2.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo60):10087
  • ADC(DAQtest5?.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo61):10085
• データを保存する場所を~/work/ELPHtestbeam07/(それぞれのDAQ名)/data/に書けるようにした
• 最新版を読んでくれるようにした
• Lecroyのデータが保存されない　なんで
  • UserDriveD に保存されてしまっている

-- Koji Nakamura - 2021-05-12

テストビーム当日

2021年7月5日

ELPH1日目

主な作業

• 荷物の運搬
• セットアップ
• ネットワーク設定

セットアップ

• クレーンでステージ可動台をビームライン上に設置、下流側にLV等、サイドにLecroyとペルチェLVセットを設置
• pc23とpc24をビーム下流側に設置、起動
  • 悪い組み合わせのディスプレイとpcがある。。。動作が非常に遅くなる
• 可動式ステージの動作を確認、最大値最小値の確認
  • 上流から見て左がプラス、右がマイナス
  • 1000ステップが1mm
  • Horizontalについては中心をゼロ点に設定(22541ステップが限界)
  • Verticalについては台の中心を合わせたけどゼロ点にはまだしていない
• 下の台を動かしてレコフレームの中心がビーム中心に来るように調整
• レコフレームを初期の向きから逆向きに設置
• 本来取り付ける方から見て右側を上流として設置していたものを逆向きになるようにするため、テレスコープ用のLV、HSIO2のコンフィグなどの対応を再設定する必要があった
• クーリングボックスの横軸の固定(ネジ)
• クーリングボックスの上流と下流で高さが違っている→金属板固定用のネジの留め具合の問題
• ボックスが設計通りに入らない→レコフレームの枠が小さくなっていた(固定ネジが緩くなっていて自重でおちてきていた)
• レコフレーム上にセンサー等を設置。対応するチャンネルとパッチパネルは以下の通り。

• picoscopeを接続。対応するチャンネルは以下の表。

• システムの起動
• KC705のJTAGがpc24に物理的に届かない→ラズパイ用のUSB-typeBと交換
• 交換したらVivadoがデバイスを認識してくれなくなったので通常のUSB-typeBに戻して焼いた→うまくいった
• rce0にrootでログインできない→なぜかパスワードがatlaspc24と同じに→HSIO2とアドレスを同じにしてしまっていたのでpcが混乱していたようでした、アドレス変えたら治った

ネットワーク関係

--Network address--

[atlaspc23] 10.30.1.57

[atlaspc24] 10.30.1.77

[kekraspi04] 10.30.1.20

[Lecroy] 10.30.1.21

2021年7月6日

ELPH2日目

主な作業

• 諸々の動作確認
• 温度測定
• セットアップの接続チェック
• HSIO2のスキャン
• 同期試験

温度測定

全セットアップでの温度試験を行った(センサー付近、ボックス上側に一つ、ボックス下側に一つNTCを設置)

1）銅製ペルチェ　5.0V 0.6A 上段ペルチェ　3.8V 1.5A

上21.5℃、下18.0℃

2) 銅製ペルチェ　7.3V 0.8A 上段ペルチェ　5.2V 2.0A

上14.5℃、下10.2℃

3) 銅製ペルチェ　5.6V 0.6A 上段ペルチェ　4.0V 1.5A

上15.6℃、下12.3℃

4) 銅製ペルチェ　3.3V 0.3A 上段ペルチェ　1.5V 0.5A

上、下

温度が下がり、一定になることを確認した

20℃で一定になるLVの温度条件を見つける

(備忘録)

温度計設置時に温度が±0.4℃レベルで振れることがある→ペルチェなどで冷やしたりすると落ち着く

湿度が非常に高い(初めから90％程度)→温度を氷点下にする場合は注意が必要

諸々セットアップの確認

• 全てのLVがちゃんとかかっているかテスターで確認したうえで接続をした
• ±5Vの基板はcurrentlimitがかかってしまったのでcurrentを0.5Aまで上げた
• LV分配基板の配線を変えた。
  • (上流)→C3-0①→C3-0②→C2-2①→C2-2②→(下流)
• HVをかけた。値がゼロ以下でぱらぱらくるくるするけど(ノイズの影響？)大まかにはあっていそう
• LGADのHVもかけた。StripE-b170Vで3～5uA、よい
• トリガーとしてNIMout[0]をADCに、NIMout[1]をLecroyに接続
  • Lecroyに緑の超ロングNIMケーブルを使っていたがトリガーを受け取らないのでケーブルを変えたらうまくいった
• Lecroyに2本(ch1,2)、ADCに16本(ch2-15)接続

HSIO2

• セットアップを変えたことによるポート番号の違いをcalibguiに対応させた
• デジタルスキャンが通らない
• 最上流側のKEK144の調子が悪い
  • フレキとのコネクターが甘いことによる接触不良？しっかりさしたら治った
• tuningを行った
• ROIのthresholdtuneがうまくいかない
  • フチが低いinjectionでも鳴る
  • テレスコープとHSIO2はGNDつなげてたがROIはつなげていなかった。テレスコープとROIのGNDをバナナで接続→治った
• 名前elphsetupでtuning開始

TLU

• Emutrigを確認
• 最下流のシンチにソースを接続した、1MPPCtestでトリガーを確認
• ROIにソースをはりつけた、1MPPC+ROIでトリガーを確認
• あとはdaqcontrol

同期テスト

• Latency225に設定
• TLU、Lecroy、ADC、CosmicguiのrunNoを確認できるようにするスプレッドシートを作成
• 10000runすることでデータがいくつとれるかを確認
• 60000runさせてデータも取った

備忘録

• FlashADC が動かない→電源の出力が足りず、何度も再起動を繰り返す形に→同じ端子のアダプターであってもパワーが足りるものを使う(電源コードにも何用のケーブルかを書いておくと良い)

2021年7月7日

ELPH3日目
主な作業

• 明日以降(ビームが出てから)なにをするかの確認
• 温度計コントロール
• デコーダーの開発
• LGADの信号を確認する

LGADの信号確認

• 下流のテレスコープを2枚取り除いてLGAD→ROI→シンチ①となるように置いた。
• LGADに線源をはりつけてROIとシンチのANDを取ってTrigberamとし
• 同時に同期試験も行った。
• ’

ビームが出たら…の確認

温度計コントロール

デコーダ―書き

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ELPH Testbeam Log 2021

2021.5.12 北、中村

シンチとTLUのセットアップ

• atlaspc24を定盤のテーブルの方に移設
• B4からatlaspc10を持ってきて、もともとatlaspc24のあったところに設置
• シンチとTLUのセットアップ
  • Texioの電源を準備 (シンチ+5V, -5V用　と Seabas 3.3V用)
  • HV電源を準備
  • Picoで信号を確認　>> 1個信号確認済(ノイジ―、信号の幅が大きい、最適化必要)、残り2個
  • ISEをインストール

メモ-シンチ動作のしくみ

• シンチ動作のしくみ
  • 中2本(上下信号)�2を内蔵
  • 上下の信号がたちあがる/さがるANDを信号1としてNIM信号を作成
  • 立ち下がる方の信号のOffsetを電圧(Vcc)を変えることで上にあげるとノイズがのりづらくなる
  • 上下信号で作られたNIM信号同士のANDを取ってシンチの信号ができる
  • NIM信号幅は可変抵抗で調節可能
  • シンチとSEABASはイーサで接続、ソフトISEでファームウエアを焼く
• シンチ回路：https://cernbox.cern.ch/index.php/s/MiwFjlIDetdQ8BC?path=%2FKEK%2FSciMPPCtrigger%2FMPPCReadOut_v5

2021.5.13 北、中村

TLUの動作確認

• TLUの動作確認
  • ISEをpc24にインストール(場所：/opt/Xilinx/14,7/ISE-DS/ISE)
    • 起動
      • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
      • ise
      • ウィンドウ開いたらopen project→~/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/FirmwareSeabasTLU-FNAL/SeabasTLU-FNAL2020_01/FirmwareSeabasTLU-trunk.xise
    • コンパイル～Firmwareに焼く作業
      • 左のツールボックス、HierarchyのTLU_topを選択した状態でその下のボックス、Generate Programming...を右クリック。runallを選択。
      • runが終了後、.bitファイルができたことを確認
      • Generate Programming...下のManage Configuration...をダブルクリック。ISE impactを起動する。
      • ISE impact内Boundary Scanをダブルクリック。
      • 青字Right Click to Add...部分を右クリック、Initialize chainクリック。その後はとりあえずキャンセル押し続ける。
      • 回路図っぽいもののうち、焼きたい方(右サイド)をダブルクリック。
      • さっき作ったbitファイルを選択。
      • (メモリーに書き込むかきかれたらNoを選択)
      • Programをダブルクリックすることで焼ける。
    • trigger信号をだす
      • ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/trinenableを実行
  • 実際に動かす
    • TriggerEmulator を使ってtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker290周辺：4MPPC Scintiの部分をコメントアウト、For Emulation部分のコメントアウトを消した
      • TLU_trigmaker227：225をコメントアウト。227のコメントアウトを消した→busyin、GlobalbusyinのORを取るようにした
      • TLU_top250周辺：ForEmulation部分のコメントアウト削除。ForActualTriggerをコメントアウト。
      • 走らせたら信号が確認できた。TLU_trigemulaterの周波数を変更すると周波数も変わるのが確認できた。
        • 400Hzを走らせると200Hzで出てきたのでコード要確認�
    • シンチ1枚の信号でtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker254周辺：For EmulatorをFor 1MPPCのバージョンに変更(コメントアウト)
      • Emubusy&scinti[0]でトリガーを作っていたため、信号が正常に出なかった→Emubusyを消した
        • EmubusyはEmutrigと同タイミングで出るため、偶然シンチとEmutrigが重なったところでしかトリガーされていなかった
        • コメントアウトではなくそのまま削除してしまったため、どの行だったか明確に覚えていませんすいません
        • おそらくtrigmaker227のORにGlobalBusyを入れた？
      • trigmaker45周辺でGBusywidthを変えて走らせたところ、幅の異なるトリガーを確認した
      • GBusyが働いている時間はシンチのトリガーを取らないことを確認
        • たとえば3nsの幅だったら3nsごとにシンチのトリガーがきている
• シンチの最適化
  • シンチはdaccontrol(ソフト)で動かす
    • /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/daccontrol
    • 26、27行目の最後を変数($3)に変更
  • シンチのスレッショルドを変更
    • cd /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/
    • ./bin/daccontrol config 0 [0～4095任意の数字]
      • 4095にするとoffsetが上昇、コインシデンスが少なくなる。数字を小さくすると上シンチとしたシンチのANDがたくさん取れる。ノイズもひろう。

• • 添付ファイル：TLUの中のイメージ図

2021.5.19 中村、植田、熊倉、北

HSIO2でFEI4の読み出し

• HSIO2とROI(KEK114)の動作確認
  • FPGA(HSIO2の上に乗っているZYNQ)を動かすソフトをインストール
    • atlaspc24上~/work/ELPHtestbeam202107/memo_hsio2_cc7.txtを参照
      • セキュリティをOFF
      • pc24上にZYNQと会話するためのディレクトリを作成(/opt/AtlasRceSdk)
      • sdkのソフトをwget
      • rceのソフトをgit clone(AtlasRceSdk 下にV1.11ができる)
      • 上二つは古いverだったため、yum installができるようにレポジトリを持ってきてinstall(AtlasRceSdk 下にpixelrceができる)
      • シンボリックリンクをhomeディレクトリにdaqとして貼る
      • build rce(ZYNQ側) && build host(PC側)→rceの方のbuildがうまく動かなかった。もともと焼いてあるもので動くと信じてrceのbuildはスキップ。
  • ZYNQにログイン
    • イーサで配線。(192.198.10.1)
    • pc24をDHCPサーバに設定。
      • DHCPサーバーをインストール
      • atlaspc10から/etc/dhcp/dhcp.confをコピー
      • dhcp.conf内のhost dtm50, dtm56が設定したものと同じ
      • system ctl start dhcpd.service
      • いつでもON設定になるように、systemcontrol
      • nmcil ... を入力、これでローカル用に使うことを認識してもらう。詳しくはcc7.txt参照
    • /etc/hostsファイルを書き換える。(192.168．10.1をrce0に名前変更)
      • pingを通したら通ったのが確認できた
    • ログイン：root@rce0 パスワード：root
      • 無事ログインができた
      • source setup.sh
      • calibserver
      • これでpc24と会話するための準備が整った
  • KEK114(ROI)起動
    • イーサでHSIO2とKEK114を接続
    • VDDA(アナログ回路用)：1.5V, VDDD(デジタル回路用)：1.2Vに設定
    • コマンドはpc24→HSIO2→KEK114で送られていくしくみ
  • GUIを動かす
    • pc24homeディレクトリ上でsource daq/rce/scripts/setup-env.sh
    • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/に移動
    • cailbGuiでGUIが立ち上がる
  • GUIの使い方
    • Load→KEK114.cfgを選択
      • configファイルはその都度できあがるので適切なものを選択
    • Config Root DirはAbs Pathを押せばよかったは
    • Data Dirはデータを入れたいディレクトリをBrowseから指定
      • 今回は/home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/KEK114/data
    • タブでconfig HalfstaveA を選択、読み込むポートのincludeにチェックをつける
    • Scan typeプルタブから好きなTESTを選択
    • RunStart からはしらせよう
    • primlistを読み込む方法
      • 走らせるものを事前に設定して連続ではしらせられる方法
      • Load Primlistから走らせたいものを選択
      • startrun
  • 一通りrunすることを確認
  • primlistを読み込んでスキャンすることができた
    • theresholdは3000e, tot=8に設定するprimlistでチューニングをした
    • 最終的にできたファイルはrunNo25のもの

メモ-pixelのtuningとscanまとめ

• GUIの機能一覧
  • tdac tune
    • 各pixelごとにスレッショルドの値を調節
    • 常に3000eをinjectionして反応を見る→スレッショルドを調節→�(横軸threshold縦軸pixel数の分布がだんだん細くなるはず)
  • tot-test (= analog scan)
    • 50発injectionしたときのtotの平均を算出する
    • (横軸tot, 縦軸pixel数)
  • if tune
    • Globalなtotを決める
    • フィードバックによりpreampVbfを最適化す
  • fdac tune
    • pixel by pixelでtotを調節する
    • 横軸tot, 縦軸pixel数の分布が指定したtotに向かって細くなる
  • thereshold scan
    • injection値は変えずにスレッショルドを変えたときになんpixelなるかを見る
    • だんだん下げていくので最初のほうはなるピクセルがゼロ→最後はほとんど全部なる
  • noise scan
    • CLKでトリガーを送る→ヒットがあるかどうか見る
    • あまりにもうるさいpixelはmaskする必要がある
    • 勝手にmaskしてくれる仕様
    • 走らせた後でConfig HalfstaveA タブのEditボタンからmaskの様子が確認できる
• 注意
  • rce0のcalibserverを立ち上げてないとguiはstartrunできない
  • guiはhomeディレクトリでsourceをしないと立ち上がらない
  • 走らせてから追加で走らせる場合、必ずUpdateボタンを押さないと新しいconfigが適用されないので注意
  • なんのconfigファイルが最終的にいいやつなのか覚えておくべし

2021.6.2　五屋

シンチDAC最適化

• シンチ最適化(3枚でefficiency測定)の準備
  • iseを立ち上げる
    • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
    • ise
    • seabasTLUプロジェクトを選択
  • Firmwareを書き換える
    • TLU_top : dout[0], dout[0], dout[0], dout[0]をdout[0], dout[1], dout[2], dout[2]に
      • 逆でしたdout[2], dout[1], dout[0], dout[0]
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのコメントアウトを外した
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのROIFIREDを消した
    • TLU_top : 248周辺のdebugmodeをONにした
    • iseimpactで焼く(TLUtop.bitを焼く)
  • シンチのセットアップ
    • 3枚stack
    • HVの電流を3倍にした
  • シンチのdaqcontrol
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • source /scripts/setup_SeabasTLU.sh
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • ./bin/daccontrol command [channnel] [dacval] [dacval]
      • dacvalは0～4095まで
      • 最初はゼロに設定
  • ほしいイベント数とる
    • cd bin
      • binにいないとstartrunできないバグ
    • ./startrun [走らせたいイベント数]
    • 今回は1万走らせた
  • データ解析ソフトを使えるようにする
    • 困ったらREADME.mdを参照のこと
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SiliconTBSoftware-20210601
    • source /opt/rh/devtoolset-7/enable
    • cd config
    • ./configure.sh
    • source setup_local.sh
    • make
    • cd OnlineMonitar /src
    • ./mkconfig.sh : config.txt
    • ../bin/onlinemon config.txt
  • データ解析ソフトにはバグがありそう、、、
    • 回すたびに結果が違くなる
  • シンチ3枚では貫通しなかったため2枚に変更
    • efficiencyはかりたいものを上、トラック通ったのを確認するものを下に
    • dout[1], dout[1], dout[1], dout[0]に変更
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac1000)
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac2000)
      • 結構時間かかる。。。
      • efficiencyがよくはならなかった、なぜ？
        
        

困ったこと

• シンチの信号が見えない
  • 3つ接続したことによって電流が不足？、currentmaxを3倍にした。
  • プローブはそのオシロ専用のものを使わないと見えない。
• シンチのイベントが全然来ない
  • ノイズのANDのせいでイベントが取れない。
  • ベータ線では貫通しにくいため10万イベントで3，4個しか来てない
  • 1番下がうるさいのでdacをあげたりしたがあまり効果なし
  • ソフトのバグ？
    • doutの入力順が違かった、後ろからでした(詳細は上の斜文字)
  • 1番下/真ん中だけをトリガーにしてデータをとった
    • doutの入力順が正しいことを確認できた
  • 貫通するイベントは少ないのかもしれない…というかない。。。
  • どのdac値でもだいたいefficiency30%…3分の2は偽物のイベント(ノイズ)では：一晩走らせてとれるかどうかを確認する
• 線源を直置きすると信号が見えない
  • いっぱいイベントが来すぎるとキャパオーバーして信号を出さない
  • 適度にシンチと線源を離すとうまくいく

2021.6.13

• Lecroyオシロの動作確認
  • TLUからtrigを出してデータをとる

2021.6.16~17

SeabasとTLUの動作確認

TLUとSeabasを繋げた全体の動作確認

• 全体を設置
  • テレスコープの順番
    • 案A　KEK144→141→センサー→132→ROI(114)→シンチ→シンチ
    • 案B　KEK144→141→センサー→142→132→シンチ→シンチ
  • 裏面パッチパネルとテレスコープ対応表
    • 作成中(2021.6.24)
  • LV分配パネルに4pinmolexを接続
  • テレスコープ用の電源はここからもらうことにした
    • 赤molexと黒molexが逆についていたため、LV分配ボードのC2-2とC3-0にー1.8Vを印加
    • LVの電源をつけてcurrentが流れていることを確認
  • HVを接続
    • HVをHVprotection基板を通した先でTlemoでそれぞれ分配
      • HVprotection基板はもともとかかっている1MOhmかけた
    • (後日)lemoだと不安定なため、BNCで分岐させてlemoで接続する方法に変更
• DAQシステム起動、接続など
  • HSIO2
    • 一度抜いて違うUSB-Ethaをさしてしまったため認識してもらえなくなった
    • 新しいUSB-Ethaを使って以下の手順で再度DHCPサーバーで名前を付けてもらった
      • pc24ネットワークの設定を開く
        • IPアドレスを192.168.1.70に設定
        • ネットマスク：255.255.255.0
        • ゲートウェイ：192.168.10.1
        • ルートをOFF
        • 適用
      • DHCPサーバーを立ち上げなおす
        • 現在の動きを確認：systemctl status dhcpd.service
        • 再起動：systemctl restart dhcpd.service
        • 動いたか確認：systemctl status dhcpd.service
      • ネットワークの設定からEtha接続をいったんOFF→再度ON
      • ping 192.168.1.70とrce0が通るようになった
    • calibGuiを立ち上げ(方法は前述)
      • calibgui中ですべてのテレスコープを認識してくれない
        • plimlist.cfg中でchipシリアルNoがかぶっているものがあったので書き換えた
        • 以下与えたシリアルNo
          • 作成中(2021.6.24)
        • シリアルNoを変えたら認識してもらえた→解決
      • なかなかdigitalscanが通らない。
        • テレスコープについては設定部分でinlinkを同じ数に設定。outlinkはそれぞれで設定。→解決
      • 時々KEK144の下側のコマンドが通らなくなったりした。ポート22
        • ケーブルを抜き差ししたら治ったのでよくわからない
      • 無事scanとtuningができた
        • digital scanを通すとcurrentは2.4→3.2uAくらいまで上がった
  • SeabasとHSIO2を接続する
    • HSIO2に向かって左側にLemoコネクターがいっぱい並んでるように見ると上から4番目にTLUのCMOSin0(=Busy)
    • 一番上にCMOSout4を繋げた(逆かもわすれました)
  • CosmicGui の立ち上げ

• • • Guiが立ち上がったらloadからファイルを全部選択
    • dataformat root->rawに変更
    • CMOSが出てることを確認→出てない
      • calibguiを再起動、rce0をreboot
      • runは始まるがトリガーを受け取っていない
      • 下の画像のように設定→解決
    • Latencyを先人のメモより230に設定
• DAQをしてみる
  • スケーラーを接続、

メモ

• 厚みなど
  • ROI：厚み0.5mmのアルミが裏についている
  • テレスコープ：表面にフレキ。2層基板12umの銅＋50umのかぷとん＋緑のレジスト
• テレスコープの設定
  • inlink : コマンドを送信する方。テレスコープは同じものを指定しないとダメ
  • outlink : コマンドを受け取るほう。それぞれのRJ45に1個ずつついている
• HSIO2とLVのGNDは同じにしないとダメ。
  • 今回つなげてない時に測定したら120mV程度の電位差があった。
  • つなぐと20mV以下に
  • ELPHは電源がやばいらしいのでトランスを持っていくか？
• cosmicgui
  • 困ったらcosmicGui -hでヘルプ表示

2021.6.23

KC705アダプターボードの実装

• SeabasTLU をKC705にしたい
• アダプターボードを実装した
  • LPC
  • NIMin[0]、NIMout[0]
  • LVCMOSin[0]、LVCMOSout[0]
  • 電源まわり(±5V、3.3V)も実装、いくつかのパスをジャンパーピンでつなげられるようにした
    • ＋5V
      1. LPCpinから出ている12Vを＋5Vに変換：12Vが出ていなかったため使用不可
      2. 4pinmolexから取ってくる
      3. ADCpinから直接取ってくる
    • −5V
      1. 元々基板の中のものをマイナス5Vに変換：コンパレーターが電流が流れると十分なVoltageに変換されないので使用不可(LTC1046CS8 はもう使わない！次にボード作るときはこれ使わない！！！)
      2. 4pinmolexから取ってくる
    • 3.3V
      1. LPCpinから出ているものを使う
      2. 4pinmolexから取ってくる
• Emutrigを入れて動作確認
  • LVCMOS[0]とNIMin[0]からの信号が確認できた
  • 結局電源まわりは3.3ＶをLPCから、±5Vを4pimolexから取ってきた、本番もそうなる気がする

2021.6.28

FlashADCDT5742 のインストール

• 目的：データをバイナリファイル1つで取れるようにしたい
• gitに上がっていたコードを引っ張ってきた(https://github.com/CMS-MTD/WaveDumpDT5742.git)
  • 合わせて必要なsoftwareをインストールした(CAENComm-1.4.1,CAENDigitizer-2.16.3,CAENUSBdrvB-1.5.4,CAENVMELib-3.2.0)
  • automakeのバージョンが合わなかったので、automake-1.11.1もインストールした
• コンパイル
  • configを通すときに通す先を指定する(--prefix=DIR)
• その他やったこと
  • /tmp/RunFile.txtを作成。今は意味のない文字列しか入ってない。このファイルを読まないとwavedumpが走らないので、とりあえず作った。適宜今後変更する。
  • コマンドラインから入力できるようにする。wavedumpを立ち上げるとすぐにデータを取り始めるようになっていたので、この変更をした。具体的には/src/WaveDump.Cファイル中の以下の2点を変更した
    • CheckKeyboardCommands がコメントアウトされているのを外した
    • ContinuousWrite の値を1→0

KC705Firmware 書き

• (6/29までの進捗状況まとめ、何日にやったかは忘れました)
  1. Sitcpを入れてpingが通ることを確認
  2. Firmware本体の動作確認：OK
     • スイッチを押してXADC_GPIOのピン/LEDがhighになるのか？
       • XADC_GPIOの17、18、19、20ピンはassignできたのでLVCMOS25を入れた
       • LEDが8個並んでいるのでスイッチOn/Offで変わるか確認
  3. SeabasのFirmwareのコードをコピー
  4. .xdcファイルの中のpinassignを編集、LPCの説明書と設計図を確認しながらピンをassign
  5. CLKの設定
     • CLKwizardで20M, 40M, 50M, 100M, 160M, 400MHzを設定
     • XADC_GPIOのピンをプローブしてCLKを確認→確認できた
     • カニボードのCMOSoutで確認→確認できず…
       • 100KのCLKを中で貰おうとしていた。SeabasのをコピーしてきてしまったためKC705のこの時点では100KのCLKがなかった。
       • 100KのCLKを作るモジュールをkc705tlu.vに追加。→解決
  6. 追加設定
     • Startrun、Stoprunの状態をLEDで表示
       • RBCP_WDのパラメータでSTARTRUN、STOPRUNをゼロイチで決めている。
       • 例えばStartrunは11111010、Stoprunには11110101など。
       • ledはdebugledって名前になっている。
  7. fifoの設定
     • 今まで(Seabas)…fifo2つ(FPGAが2個あったから1個ずつ乗せられてた)
     • 今回(KC705)…fifo1つ
     • 2つだとコンパイルが通らないのであきらめて1つにしました。sitcpの中のfifoを消滅させてTLUのDataSenderのfifoを採用
  8. EmutrigBeam の確認
  9. シンチトリガーの確認
  10. Daccontrolの実装
      • できない…
• 謎現象まとめ
  • エディタをつけたままコンパイルすると設定が変わらない。なんで？→vivadoのHardwaremanagerを閉じなかったのがまずいかも
  • 結構な確率でPCにJTAGを認識してもらえない…とくにきたさんがやったとき
    • どちらにせよ絶対に同じPCに2個以上のJTAGをさしたらだめ

2021.6.29

maskの復習

• とりあえずKEK114のconfigを通す
  • digitalscan, analogscanが通った
  • HVをかけた→0～0.28uAをふらふらしていた
    • configが通らなくなったなんで
    • HVprotectionboadのCh5を使ってたのがいけないのか？
    • HVprotectionboadを使わずにplimlist→スレッショルドもいいかんじにtuneできた
    • HVprotextionvoadのCh1を使ってplimlist→よい感じにtuneできた
    • Ch5が死んでいるのか？→抵抗値をはかったら普通だった。。なんでだろう
• maskの作り方
  • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/scripts/mkmask.shのmin/maxのrowとcolumを書き換える
    • 今回はminrow=130, maxrow=155, mincol=42, maxcol47に設定
  • ./mkmask
  • できたhitbus_test01.datファイルを~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/20210524/rceconf/masks/hitbus_KEKXXX_RJX_primlist_4local__fe0__XXX.datに上書き
  • calibGuiのUpdateを押してSelftriggerscan。
  • 横長のhitmapが確認できた。

2021.6.30

HSIO2LecroyADC)"> 全部繋げて動かしました(HSIO2、Lecroy、ADCの同期)

• セットアップを組んだ
  • HSIO2上から4番目がbusyで1番目がTrigger
  • coolingboxの中にテレスコープとLGADを入れてLGADに線源をはりつけた
  • ROIとシンチを近くに置いてROIに線源をはりつけた
• HSIO2のポート21、22のconfigが通らない。なんで
  • ケーブル抜き差ししてもダメ
  • LVをさし直してもダメ
  • LVはちゃんとかかっている
  • currentが上がっていないのでそもそもconfigが通ってない
  • 結局21、22を使うのはあきらめてその他を動かすことにした
• Lecroyのconnectovitytest.pyが通らない。なんで
  • utilities→utilities setup→下タブのremoteの部分をLXI(VXI11)に変えた→解決
• KC705のFirmware
  • .dout(全部シンチ①につなげた)、.ROIin(ROI、NIMin[0])、.Busyin(LVCMOSin[0]、HSIO2のbusy)
• 1.1ms busyのEmutrigで試す、それぞれに10000トリガーを送った
  • ADC(DAQtestEmu.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10000):10000、HSIO2(runNo54):0
  • ADC(DAQtestEmu2.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10001):10000、HSIO2(runNo55):10100
• 1.2ms busyのシンチ＋ROIのアンドトリガーで試す、それぞれに10000トリガー送った
  • ADC(DAQtest1.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10002):10000、HSIO2(runNo56):10093
  • ADC(DAQtest2.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo60):10087
  • ADC(DAQtest5?.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo61):10085
• データを保存する場所を~/work/ELPHtestbeam07/(それぞれのDAQ名)/data/に書けるようにした
• 最新版を読んでくれるようにした
• Lecroyのデータが保存されない　なんで
  • UserDriveD に保存されてしまっている

-- Koji Nakamura - 2021-05-12

テストビーム当日

2021年7月5日

ELPH1日目

主な作業

• 荷物の運搬
• セットアップ
• ネットワーク設定

セットアップ

• クレーンでステージ可動台をビームライン上に設置、下流側にLV等、サイドにLecroyとペルチェLVセットを設置
• pc23とpc24をビーム下流側に設置、起動
  • 悪い組み合わせのディスプレイとpcがある。。。動作が非常に遅くなる
• 可動式ステージの動作を確認、最大値最小値の確認
  • 上流から見て左がプラス、右がマイナス
  • 1000ステップが1mm
  • Horizontalについては中心をゼロ点に設定(22541ステップが限界)
  • Verticalについては台の中心を合わせたけどゼロ点にはまだしていない
• 下の台を動かしてレコフレームの中心がビーム中心に来るように調整
• レコフレームを初期の向きから逆向きに設置
• 本来取り付ける方から見て右側を上流として設置していたものを逆向きになるようにするため、テレスコープ用のLV、HSIO2のコンフィグなどの対応を再設定する必要があった
• クーリングボックスの横軸の固定(ネジ)
• クーリングボックスの上流と下流で高さが違っている→金属板固定用のネジの留め具合の問題
• ボックスが設計通りに入らない→レコフレームの枠が小さくなっていた(固定ネジが緩くなっていて自重でおちてきていた)
• レコフレーム上にセンサー等を設置。対応するチャンネルとパッチパネルは以下の通り。

• picoscopeを接続。対応するチャンネルは以下の表。

• システムの起動
• KC705のJTAGがpc24に物理的に届かない→ラズパイ用のUSB-typeBと交換
• 交換したらVivadoがデバイスを認識してくれなくなったので通常のUSB-typeBに戻して焼いた→うまくいった
• rce0にrootでログインできない→なぜかパスワードがatlaspc24と同じに→HSIO2とアドレスを同じにしてしまっていたのでpcが混乱していたようでした、アドレス変えたら治った

ネットワーク関係

--Network address--

[atlaspc23] 10.30.1.57

[atlaspc24] 10.30.1.77

[kekraspi04] 10.30.1.20

[Lecroy] 10.30.1.21

2021年7月6日

ELPH2日目

主な作業

• 諸々の動作確認
• 温度測定
• セットアップの接続チェック
• HSIO2のスキャン
• 同期試験

温度測定

全セットアップでの温度試験を行った(センサー付近、ボックス上側に一つ、ボックス下側に一つNTCを設置)

1）銅製ペルチェ　5.0V 0.6A 上段ペルチェ　3.8V 1.5A

上21.5℃、下18.0℃

2) 銅製ペルチェ　7.3V 0.8A 上段ペルチェ　5.2V 2.0A

上14.5℃、下10.2℃

3) 銅製ペルチェ　5.6V 0.6A 上段ペルチェ　4.0V 1.5A

上15.6℃、下12.3℃

4) 銅製ペルチェ　3.3V 0.3A 上段ペルチェ　1.5V 0.5A

上、下

温度が下がり、一定になることを確認した

20℃で一定になるLVの温度条件を見つける

(備忘録)

温度計設置時に温度が±0.4℃レベルで振れることがある→ペルチェなどで冷やしたりすると落ち着く

湿度が非常に高い(初めから90％程度)→温度を氷点下にする場合は注意が必要

諸々セットアップの確認

• 全てのLVがちゃんとかかっているかテスターで確認したうえで接続をした
• ±5Vの基板はcurrentlimitがかかってしまったのでcurrentを0.5Aまで上げた
• LV分配基板の配線を変えた。
  • (上流)→C3-0①→C3-0②→C2-2①→C2-2②→(下流)
• HVをかけた。値がゼロ以下でぱらぱらくるくるするけど(ノイズの影響？)大まかにはあっていそう
• LGADのHVもかけた。StripE-b170Vで3～5uA、よい
• トリガーとしてNIMout[0]をADCに、NIMout[1]をLecroyに接続
  • Lecroyに緑の超ロングNIMケーブルを使っていたがトリガーを受け取らないのでケーブルを変えたらうまくいった
• Lecroyに2本(ch1,2)、ADCに16本(ch2-15)接続

HSIO2

• セットアップを変えたことによるポート番号の違いをcalibguiに対応させた
• デジタルスキャンが通らない
• 最上流側のKEK144の調子が悪い
  • フレキとのコネクターが甘いことによる接触不良？しっかりさしたら治った
• tuningを行った
• ROIのthresholdtuneがうまくいかない
  • フチが低いinjectionでも鳴る
  • テレスコープとHSIO2はGNDつなげてたがROIはつなげていなかった。テレスコープとROIのGNDをバナナで接続→治った
• 名前elphsetupでtuning開始

TLU

• Emutrigを確認
• 最下流のシンチにソースを接続した、1MPPCtestでトリガーを確認
• ROIにソースをはりつけた、1MPPC+ROIでトリガーを確認
• あとはdaqcontrol

同期テスト

• Latency225に設定
• TLU、Lecroy、ADC、CosmicguiのrunNoを確認できるようにするスプレッドシートを作成
• 10000runすることでデータがいくつとれるかを確認
• 60000runさせてデータも取った

備忘録

• FlashADC が動かない→電源の出力が足りず、何度も再起動を繰り返す形に→同じ端子のアダプターであってもパワーが足りるものを使う(電源コードにも何用のケーブルかを書いておくと良い)

2021年7月7日

ELPH3日目
主な作業

• 明日以降(ビームが出てから)なにをするかの確認
• 温度計コントロール
• デコーダーの開発
• LGADの信号を確認する

LGADの信号確認

• 下流のテレスコープを2枚取り除いてLGAD→ROI→シンチ①となるように置いた。
• LGADに線源をはりつけてROIとシンチのANDを取ってTrigberamとし
• 同時に同期試験も行った。
• ’

ビームが出たら…の確認

温度計コントロール

デコーダ―書き

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ELPH Testbeam Log 2021

2021.5.12 北、中村

シンチとTLUのセットアップ

• atlaspc24を定盤のテーブルの方に移設
• B4からatlaspc10を持ってきて、もともとatlaspc24のあったところに設置
• シンチとTLUのセットアップ
  • Texioの電源を準備 (シンチ+5V, -5V用　と Seabas 3.3V用)
  • HV電源を準備
  • Picoで信号を確認　>> 1個信号確認済(ノイジ―、信号の幅が大きい、最適化必要)、残り2個
  • ISEをインストール

メモ-シンチ動作のしくみ

• シンチ動作のしくみ
  • 中2本(上下信号)�2を内蔵
  • 上下の信号がたちあがる/さがるANDを信号1としてNIM信号を作成
  • 立ち下がる方の信号のOffsetを電圧(Vcc)を変えることで上にあげるとノイズがのりづらくなる
  • 上下信号で作られたNIM信号同士のANDを取ってシンチの信号ができる
  • NIM信号幅は可変抵抗で調節可能
  • シンチとSEABASはイーサで接続、ソフトISEでファームウエアを焼く
• シンチ回路：https://cernbox.cern.ch/index.php/s/MiwFjlIDetdQ8BC?path=%2FKEK%2FSciMPPCtrigger%2FMPPCReadOut_v5

2021.5.13 北、中村

TLUの動作確認

• TLUの動作確認
  • ISEをpc24にインストール(場所：/opt/Xilinx/14,7/ISE-DS/ISE)
    • 起動
      • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
      • ise
      • ウィンドウ開いたらopen project→~/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/FirmwareSeabasTLU-FNAL/SeabasTLU-FNAL2020_01/FirmwareSeabasTLU-trunk.xise
    • コンパイル～Firmwareに焼く作業
      • 左のツールボックス、HierarchyのTLU_topを選択した状態でその下のボックス、Generate Programming...を右クリック。runallを選択。
      • runが終了後、.bitファイルができたことを確認
      • Generate Programming...下のManage Configuration...をダブルクリック。ISE impactを起動する。
      • ISE impact内Boundary Scanをダブルクリック。
      • 青字Right Click to Add...部分を右クリック、Initialize chainクリック。その後はとりあえずキャンセル押し続ける。
      • 回路図っぽいもののうち、焼きたい方(右サイド)をダブルクリック。
      • さっき作ったbitファイルを選択。
      • (メモリーに書き込むかきかれたらNoを選択)
      • Programをダブルクリックすることで焼ける。
    • trigger信号をだす
      • ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/trinenableを実行
  • 実際に動かす
    • TriggerEmulator を使ってtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker290周辺：4MPPC Scintiの部分をコメントアウト、For Emulation部分のコメントアウトを消した
      • TLU_trigmaker227：225をコメントアウト。227のコメントアウトを消した→busyin、GlobalbusyinのORを取るようにした
      • TLU_top250周辺：ForEmulation部分のコメントアウト削除。ForActualTriggerをコメントアウト。
      • 走らせたら信号が確認できた。TLU_trigemulaterの周波数を変更すると周波数も変わるのが確認できた。
        • 400Hzを走らせると200Hzで出てきたのでコード要確認�
    • シンチ1枚の信号でtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker254周辺：For EmulatorをFor 1MPPCのバージョンに変更(コメントアウト)
      • Emubusy&scinti[0]でトリガーを作っていたため、信号が正常に出なかった→Emubusyを消した
        • EmubusyはEmutrigと同タイミングで出るため、偶然シンチとEmutrigが重なったところでしかトリガーされていなかった
        • コメントアウトではなくそのまま削除してしまったため、どの行だったか明確に覚えていませんすいません
        • おそらくtrigmaker227のORにGlobalBusyを入れた？
      • trigmaker45周辺でGBusywidthを変えて走らせたところ、幅の異なるトリガーを確認した
      • GBusyが働いている時間はシンチのトリガーを取らないことを確認
        • たとえば3nsの幅だったら3nsごとにシンチのトリガーがきている
• シンチの最適化
  • シンチはdaccontrol(ソフト)で動かす
    • /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/daccontrol
    • 26、27行目の最後を変数($3)に変更
  • シンチのスレッショルドを変更
    • cd /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/
    • ./bin/daccontrol config 0 [0～4095任意の数字]
      • 4095にするとoffsetが上昇、コインシデンスが少なくなる。数字を小さくすると上シンチとしたシンチのANDがたくさん取れる。ノイズもひろう。

• • 添付ファイル：TLUの中のイメージ図

2021.5.19 中村、植田、熊倉、北

HSIO2でFEI4の読み出し

• HSIO2とROI(KEK114)の動作確認
  • FPGA(HSIO2の上に乗っているZYNQ)を動かすソフトをインストール
    • atlaspc24上~/work/ELPHtestbeam202107/memo_hsio2_cc7.txtを参照
      • セキュリティをOFF
      • pc24上にZYNQと会話するためのディレクトリを作成(/opt/AtlasRceSdk)
      • sdkのソフトをwget
      • rceのソフトをgit clone(AtlasRceSdk 下にV1.11ができる)
      • 上二つは古いverだったため、yum installができるようにレポジトリを持ってきてinstall(AtlasRceSdk 下にpixelrceができる)
      • シンボリックリンクをhomeディレクトリにdaqとして貼る
      • build rce(ZYNQ側) && build host(PC側)→rceの方のbuildがうまく動かなかった。もともと焼いてあるもので動くと信じてrceのbuildはスキップ。
  • ZYNQにログイン
    • イーサで配線。(192.198.10.1)
    • pc24をDHCPサーバに設定。
      • DHCPサーバーをインストール
      • atlaspc10から/etc/dhcp/dhcp.confをコピー
      • dhcp.conf内のhost dtm50, dtm56が設定したものと同じ
      • system ctl start dhcpd.service
      • いつでもON設定になるように、systemcontrol
      • nmcil ... を入力、これでローカル用に使うことを認識してもらう。詳しくはcc7.txt参照
    • /etc/hostsファイルを書き換える。(192.168．10.1をrce0に名前変更)
      • pingを通したら通ったのが確認できた
    • ログイン：root@rce0 パスワード：root
      • 無事ログインができた
      • source setup.sh
      • calibserver
      • これでpc24と会話するための準備が整った
  • KEK114(ROI)起動
    • イーサでHSIO2とKEK114を接続
    • VDDA(アナログ回路用)：1.5V, VDDD(デジタル回路用)：1.2Vに設定
    • コマンドはpc24→HSIO2→KEK114で送られていくしくみ
  • GUIを動かす
    • pc24homeディレクトリ上でsource daq/rce/scripts/setup-env.sh
    • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/に移動
    • cailbGuiでGUIが立ち上がる
  • GUIの使い方
    • Load→KEK114.cfgを選択
      • configファイルはその都度できあがるので適切なものを選択
    • Config Root DirはAbs Pathを押せばよかったは
    • Data Dirはデータを入れたいディレクトリをBrowseから指定
      • 今回は/home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/KEK114/data
    • タブでconfig HalfstaveA を選択、読み込むポートのincludeにチェックをつける
    • Scan typeプルタブから好きなTESTを選択
    • RunStart からはしらせよう
    • primlistを読み込む方法
      • 走らせるものを事前に設定して連続ではしらせられる方法
      • Load Primlistから走らせたいものを選択
      • startrun
  • 一通りrunすることを確認
  • primlistを読み込んでスキャンすることができた
    • theresholdは3000e, tot=8に設定するprimlistでチューニングをした
    • 最終的にできたファイルはrunNo25のもの

メモ-pixelのtuningとscanまとめ

• GUIの機能一覧
  • tdac tune
    • 各pixelごとにスレッショルドの値を調節
    • 常に3000eをinjectionして反応を見る→スレッショルドを調節→�(横軸threshold縦軸pixel数の分布がだんだん細くなるはず)
  • tot-test (= analog scan)
    • 50発injectionしたときのtotの平均を算出する
    • (横軸tot, 縦軸pixel数)
  • if tune
    • Globalなtotを決める
    • フィードバックによりpreampVbfを最適化す
  • fdac tune
    • pixel by pixelでtotを調節する
    • 横軸tot, 縦軸pixel数の分布が指定したtotに向かって細くなる
  • thereshold scan
    • injection値は変えずにスレッショルドを変えたときになんpixelなるかを見る
    • だんだん下げていくので最初のほうはなるピクセルがゼロ→最後はほとんど全部なる
  • noise scan
    • CLKでトリガーを送る→ヒットがあるかどうか見る
    • あまりにもうるさいpixelはmaskする必要がある
    • 勝手にmaskしてくれる仕様
    • 走らせた後でConfig HalfstaveA タブのEditボタンからmaskの様子が確認できる
• 注意
  • rce0のcalibserverを立ち上げてないとguiはstartrunできない
  • guiはhomeディレクトリでsourceをしないと立ち上がらない
  • 走らせてから追加で走らせる場合、必ずUpdateボタンを押さないと新しいconfigが適用されないので注意
  • なんのconfigファイルが最終的にいいやつなのか覚えておくべし

2021.6.2　五屋

シンチDAC最適化

• シンチ最適化(3枚でefficiency測定)の準備
  • iseを立ち上げる
    • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
    • ise
    • seabasTLUプロジェクトを選択
  • Firmwareを書き換える
    • TLU_top : dout[0], dout[0], dout[0], dout[0]をdout[0], dout[1], dout[2], dout[2]に
      • 逆でしたdout[2], dout[1], dout[0], dout[0]
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのコメントアウトを外した
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのROIFIREDを消した
    • TLU_top : 248周辺のdebugmodeをONにした
    • iseimpactで焼く(TLUtop.bitを焼く)
  • シンチのセットアップ
    • 3枚stack
    • HVの電流を3倍にした
  • シンチのdaqcontrol
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • source /scripts/setup_SeabasTLU.sh
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • ./bin/daccontrol command [channnel] [dacval] [dacval]
      • dacvalは0～4095まで
      • 最初はゼロに設定
  • ほしいイベント数とる
    • cd bin
      • binにいないとstartrunできないバグ
    • ./startrun [走らせたいイベント数]
    • 今回は1万走らせた
  • データ解析ソフトを使えるようにする
    • 困ったらREADME.mdを参照のこと
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SiliconTBSoftware-20210601
    • source /opt/rh/devtoolset-7/enable
    • cd config
    • ./configure.sh
    • source setup_local.sh
    • make
    • cd OnlineMonitar /src
    • ./mkconfig.sh : config.txt
    • ../bin/onlinemon config.txt
  • データ解析ソフトにはバグがありそう、、、
    • 回すたびに結果が違くなる
  • シンチ3枚では貫通しなかったため2枚に変更
    • efficiencyはかりたいものを上、トラック通ったのを確認するものを下に
    • dout[1], dout[1], dout[1], dout[0]に変更
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac1000)
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac2000)
      • 結構時間かかる。。。
      • efficiencyがよくはならなかった、なぜ？
        
        

困ったこと

• シンチの信号が見えない
  • 3つ接続したことによって電流が不足？、currentmaxを3倍にした。
  • プローブはそのオシロ専用のものを使わないと見えない。
• シンチのイベントが全然来ない
  • ノイズのANDのせいでイベントが取れない。
  • ベータ線では貫通しにくいため10万イベントで3，4個しか来てない
  • 1番下がうるさいのでdacをあげたりしたがあまり効果なし
  • ソフトのバグ？
    • doutの入力順が違かった、後ろからでした(詳細は上の斜文字)
  • 1番下/真ん中だけをトリガーにしてデータをとった
    • doutの入力順が正しいことを確認できた
  • 貫通するイベントは少ないのかもしれない…というかない。。。
  • どのdac値でもだいたいefficiency30%…3分の2は偽物のイベント(ノイズ)では：一晩走らせてとれるかどうかを確認する
• 線源を直置きすると信号が見えない
  • いっぱいイベントが来すぎるとキャパオーバーして信号を出さない
  • 適度にシンチと線源を離すとうまくいく

2021.6.13

• Lecroyオシロの動作確認
  • TLUからtrigを出してデータをとる

2021.6.16~17

SeabasとTLUの動作確認

TLUとSeabasを繋げた全体の動作確認

• 全体を設置
  • テレスコープの順番
    • 案A　KEK144→141→センサー→132→ROI(114)→シンチ→シンチ
    • 案B　KEK144→141→センサー→142→132→シンチ→シンチ
  • 裏面パッチパネルとテレスコープ対応表
    • 作成中(2021.6.24)
  • LV分配パネルに4pinmolexを接続
  • テレスコープ用の電源はここからもらうことにした
    • 赤molexと黒molexが逆についていたため、LV分配ボードのC2-2とC3-0にー1.8Vを印加
    • LVの電源をつけてcurrentが流れていることを確認
  • HVを接続
    • HVをHVprotection基板を通した先でTlemoでそれぞれ分配
      • HVprotection基板はもともとかかっている1MOhmかけた
    • (後日)lemoだと不安定なため、BNCで分岐させてlemoで接続する方法に変更
• DAQシステム起動、接続など
  • HSIO2
    • 一度抜いて違うUSB-Ethaをさしてしまったため認識してもらえなくなった
    • 新しいUSB-Ethaを使って以下の手順で再度DHCPサーバーで名前を付けてもらった
      • pc24ネットワークの設定を開く
        • IPアドレスを192.168.1.70に設定
        • ネットマスク：255.255.255.0
        • ゲートウェイ：192.168.10.1
        • ルートをOFF
        • 適用
      • DHCPサーバーを立ち上げなおす
        • 現在の動きを確認：systemctl status dhcpd.service
        • 再起動：systemctl restart dhcpd.service
        • 動いたか確認：systemctl status dhcpd.service
      • ネットワークの設定からEtha接続をいったんOFF→再度ON
      • ping 192.168.1.70とrce0が通るようになった
    • calibGuiを立ち上げ(方法は前述)
      • calibgui中ですべてのテレスコープを認識してくれない
        • plimlist.cfg中でchipシリアルNoがかぶっているものがあったので書き換えた
        • 以下与えたシリアルNo
          • 作成中(2021.6.24)
        • シリアルNoを変えたら認識してもらえた→解決
      • なかなかdigitalscanが通らない。
        • テレスコープについては設定部分でinlinkを同じ数に設定。outlinkはそれぞれで設定。→解決
      • 時々KEK144の下側のコマンドが通らなくなったりした。ポート22
        • ケーブルを抜き差ししたら治ったのでよくわからない
      • 無事scanとtuningができた
        • digital scanを通すとcurrentは2.4→3.2uAくらいまで上がった
  • SeabasとHSIO2を接続する
    • HSIO2に向かって左側にLemoコネクターがいっぱい並んでるように見ると上から4番目にTLUのCMOSin0(=Busy)
    • 一番上にCMOSout4を繋げた(逆かもわすれました)
  • CosmicGui の立ち上げ
    • rce0にsshしてcalibguiを立ち上げる(前述)
    • sourceいるか忘れました
    • cosmicGui -i [rceのアドレス=192.168.1.70]
    • Guiが立ち上がったらloadからファイルを全部選択
    • dataformat root->rawに変更
    • CMOSが出てることを確認→出てない
      • calibguiを再起動、rce0をreboot
      • runは始まるがトリガーを受け取っていない
      • 下の画像のように設定→解決
    • Latencyを先人のメモより230に設定
• DAQをしてみる
  • スケーラーを接続、

メモ

• 厚みなど
  • ROI：厚み0.5mmのアルミが裏についている
  • テレスコープ：表面にフレキ。2層基板12umの銅＋50umのかぷとん＋緑のレジスト
• テレスコープの設定
  • inlink : コマンドを送信する方。テレスコープは同じものを指定しないとダメ
  • outlink : コマンドを受け取るほう。それぞれのRJ45に1個ずつついている
• HSIO2とLVのGNDは同じにしないとダメ。
  • 今回つなげてない時に測定したら120mV程度の電位差があった。
  • つなぐと20mV以下に
  • ELPHは電源がやばいらしいのでトランスを持っていくか？
• cosmicgui
  • 困ったらcosmicGui -hでヘルプ表示

2021.6.23

KC705アダプターボードの実装

• SeabasTLU をKC705にしたい
• アダプターボードを実装した
  • LPC
  • NIMin[0]、NIMout[0]
  • LVCMOSin[0]、LVCMOSout[0]
  • 電源まわり(±5V、3.3V)も実装、いくつかのパスをジャンパーピンでつなげられるようにした
    • ＋5V
      1. LPCpinから出ている12Vを＋5Vに変換：12Vが出ていなかったため使用不可
      2. 4pinmolexから取ってくる
      3. ADCpinから直接取ってくる
    • −5V
      1. 元々基板の中のものをマイナス5Vに変換：コンパレーターが電流が流れると十分なVoltageに変換されないので使用不可(LTC1046CS8 はもう使わない！次にボード作るときはこれ使わない！！！)
      2. 4pinmolexから取ってくる
    • 3.3V
      1. LPCpinから出ているものを使う
      2. 4pinmolexから取ってくる
• Emutrigを入れて動作確認
  • LVCMOS[0]とNIMin[0]からの信号が確認できた
  • 結局電源まわりは3.3ＶをLPCから、±5Vを4pimolexから取ってきた、本番もそうなる気がする

2021.6.28

FlashADCDT5742 のインストール

• 目的：データをバイナリファイル1つで取れるようにしたい

• • 合わせて必要なsoftwareをインストールした(CAENComm-1.4.1,CAENDigitizer-2.16.3,CAENUSBdrvB-1.5.4,CAENVMELib-3.2.0)
  • automakeのバージョンが合わなかったので、automake-1.11.1もインストールした
• コンパイル
  • configを通すときに通す先を指定する(--prefix=DIR)
• その他やったこと
  • /tmp/RunFile.txtを作成。今は意味のない文字列しか入ってない。このファイルを読まないとwavedumpが走らないので、とりあえず作った。適宜今後変更する。
  • コマンドラインから入力できるようにする。wavedumpを立ち上げるとすぐにデータを取り始めるようになっていたので、この変更をした。具体的には/src/WaveDump.Cファイル中の以下の2点を変更した
    • CheckKeyboardCommands がコメントアウトされているのを外した
    • ContinuousWrite の値を1→0

KC705Firmware 書き

• (6/29までの進捗状況まとめ、何日にやったかは忘れました)
  1. Sitcpを入れてpingが通ることを確認
  2. Firmware本体の動作確認：OK
     • スイッチを押してXADC_GPIOのピン/LEDがhighになるのか？
       • XADC_GPIOの17、18、19、20ピンはassignできたのでLVCMOS25を入れた
       • LEDが8個並んでいるのでスイッチOn/Offで変わるか確認
  3. SeabasのFirmwareのコードをコピー
  4. .xdcファイルの中のpinassignを編集、LPCの説明書と設計図を確認しながらピンをassign
  5. CLKの設定
     • CLKwizardで20M, 40M, 50M, 100M, 160M, 400MHzを設定
     • XADC_GPIOのピンをプローブしてCLKを確認→確認できた
     • カニボードのCMOSoutで確認→確認できず…
       • 100KのCLKを中で貰おうとしていた。SeabasのをコピーしてきてしまったためKC705のこの時点では100KのCLKがなかった。
       • 100KのCLKを作るモジュールをkc705tlu.vに追加。→解決
  6. 追加設定
     • Startrun、Stoprunの状態をLEDで表示
       • RBCP_WDのパラメータでSTARTRUN、STOPRUNをゼロイチで決めている。
       • 例えばStartrunは11111010、Stoprunには11110101など。
       • ledはdebugledって名前になっている。
  7. fifoの設定
     • 今まで(Seabas)…fifo2つ(FPGAが2個あったから1個ずつ乗せられてた)
     • 今回(KC705)…fifo1つ
     • 2つだとコンパイルが通らないのであきらめて1つにしました。sitcpの中のfifoを消滅させてTLUのDataSenderのfifoを採用
  8. EmutrigBeam の確認
  9. シンチトリガーの確認
  10. Daccontrolの実装
      • できない…
• 謎現象まとめ
  • エディタをつけたままコンパイルすると設定が変わらない。なんで？→vivadoのHardwaremanagerを閉じなかったのがまずいかも
  • 結構な確率でPCにJTAGを認識してもらえない…とくにきたさんがやったとき
    • どちらにせよ絶対に同じPCに2個以上のJTAGをさしたらだめ

2021.6.29

maskの復習

• とりあえずKEK114のconfigを通す
  • digitalscan, analogscanが通った
  • HVをかけた→0～0.28uAをふらふらしていた
    • configが通らなくなったなんで
    • HVprotectionboadのCh5を使ってたのがいけないのか？
    • HVprotectionboadを使わずにplimlist→スレッショルドもいいかんじにtuneできた
    • HVprotextionvoadのCh1を使ってplimlist→よい感じにtuneできた
    • Ch5が死んでいるのか？→抵抗値をはかったら普通だった。。なんでだろう
• maskの作り方
  • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/scripts/mkmask.shのmin/maxのrowとcolumを書き換える
    • 今回はminrow=130, maxrow=155, mincol=42, maxcol47に設定
  • ./mkmask
  • できたhitbus_test01.datファイルを~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/20210524/rceconf/masks/hitbus_KEKXXX_RJX_primlist_4local__fe0__XXX.datに上書き
  • calibGuiのUpdateを押してSelftriggerscan。
  • 横長のhitmapが確認できた。

2021.6.30

HSIO2LecroyADC)"> 全部繋げて動かしました(HSIO2、Lecroy、ADCの同期)

• セットアップを組んだ
  • HSIO2上から4番目がbusyで1番目がTrigger
  • coolingboxの中にテレスコープとLGADを入れてLGADに線源をはりつけた
  • ROIとシンチを近くに置いてROIに線源をはりつけた
• HSIO2のポート21、22のconfigが通らない。なんで
  • ケーブル抜き差ししてもダメ
  • LVをさし直してもダメ
  • LVはちゃんとかかっている
  • currentが上がっていないのでそもそもconfigが通ってない
  • 結局21、22を使うのはあきらめてその他を動かすことにした
• Lecroyのconnectovitytest.pyが通らない。なんで
  • utilities→utilities setup→下タブのremoteの部分をLXI(VXI11)に変えた→解決
• KC705のFirmware
  • .dout(全部シンチ①につなげた)、.ROIin(ROI、NIMin[0])、.Busyin(LVCMOSin[0]、HSIO2のbusy)
• 1.1ms busyのEmutrigで試す、それぞれに10000トリガーを送った
  • ADC(DAQtestEmu.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10000):10000、HSIO2(runNo54):0
  • ADC(DAQtestEmu2.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10001):10000、HSIO2(runNo55):10100
• 1.2ms busyのシンチ＋ROIのアンドトリガーで試す、それぞれに10000トリガー送った
  • ADC(DAQtest1.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10002):10000、HSIO2(runNo56):10093
  • ADC(DAQtest2.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo60):10087
  • ADC(DAQtest5?.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo61):10085
• データを保存する場所を~/work/ELPHtestbeam07/(それぞれのDAQ名)/data/に書けるようにした
• 最新版を読んでくれるようにした
• Lecroyのデータが保存されない　なんで
  • UserDriveD に保存されてしまっている

テストビーム当日

2021年7月5日

ELPH1日目

主な作業

• 荷物の運搬
• セットアップ
• ネットワーク設定

セットアップ

• クレーンでステージ可動台をビームライン上に設置、下流側にLV等、サイドにLecroyとペルチェLVセットを設置
• pc23とpc24をビーム下流側に設置、起動
  • 悪い組み合わせのディスプレイとpcがある。。。動作が非常に遅くなる
• 可動式ステージの動作を確認、最大値最小値の確認
  • 上流から見て左がプラス、右がマイナス
  • 1000ステップが1mm
  • Horizontalについては中心をゼロ点に設定(22541ステップが限界)
  • Verticalについては台の中心を合わせたけどゼロ点にはまだしていない
• 下の台を動かしてレコフレームの中心がビーム中心に来るように調整
• レコフレームを初期の向きから逆向きに設置
• 本来取り付ける方から見て右側を上流として設置していたものを逆向きになるようにするため、テレスコープ用のLV、HSIO2のコンフィグなどの対応を再設定する必要があった
• クーリングボックスの横軸の固定(ネジ)
• クーリングボックスの上流と下流で高さが違っている→金属板固定用のネジの留め具合の問題
• ボックスが設計通りに入らない→レコフレームの枠が小さくなっていた(固定ネジが緩くなっていて自重でおちてきていた)
• レコフレーム上にセンサー等を設置。対応するチャンネルとパッチパネルは以下の通り。

• picoscopeを接続。対応するチャンネルは以下の表。

• システムの起動
• KC705のJTAGがpc24に物理的に届かない→ラズパイ用のUSB-typeBと交換
• 交換したらVivadoがデバイスを認識してくれなくなったので通常のUSB-typeBに戻して焼いた→うまくいった
• rce0にrootでログインできない→なぜかパスワードがatlaspc24と同じに→HSIO2とアドレスを同じにしてしまっていたのでpcが混乱していたようでした、アドレス変えたら治った

ネットワーク関係

--Network address--

2021年7月6日

ELPH2日目

主な作業

• 諸々の動作確認
• 温度測定
• セットアップの接続チェック
• HSIO2のスキャン
• 同期試験

温度測定

全セットアップでの温度試験を行った(センサー付近、ボックス上側に一つ、ボックス下側に一つNTCを設置)

1）銅製ペルチェ　5.0V 0.6A 上段ペルチェ　3.8V 1.5A

上21.5℃、下18.0℃

2) 銅製ペルチェ　7.3V 0.8A 上段ペルチェ　5.2V 2.0A

上14.5℃、下10.2℃

3) 銅製ペルチェ　5.6V 0.6A 上段ペルチェ　4.0V 1.5A

上15.6℃、下12.3℃

4) 銅製ペルチェ　3.3V 0.3A 上段ペルチェ　1.5V 0.5A

上、下

温度が下がり、一定になることを確認した

20℃で一定になるLVの温度条件を見つける

(備忘録)

温度計設置時に温度が±0.4℃レベルで振れることがある→ペルチェなどで冷やしたりすると落ち着く

湿度が非常に高い(初めから90％程度)→温度を氷点下にする場合は注意が必要

諸々セットアップの確認

• 全てのLVがちゃんとかかっているかテスターで確認したうえで接続をした
• ±5Vの基板はcurrentlimitがかかってしまったのでcurrentを0.5Aまで上げた
• LV分配基板の配線を変えた。
  • (上流)→C3-0①→C3-0②→C2-2①→C2-2②→(下流)
• HVをかけた。値がゼロ以下でぱらぱらくるくるするけど(ノイズの影響？)大まかにはあっていそう
• LGADのHVもかけた。StripE-b170Vで3～5uA、よい
• トリガーとしてNIMout[0]をADCに、NIMout[1]をLecroyに接続
  • Lecroyに緑の超ロングNIMケーブルを使っていたがトリガーを受け取らないのでケーブルを変えたらうまくいった
• Lecroyに2本(ch1,2)、ADCに16本(ch2-15)接続

HSIO2

• セットアップを変えたことによるポート番号の違いをcalibguiに対応させた
• デジタルスキャンが通らない
• 最上流側のKEK144の調子が悪い
  • フレキとのコネクターが甘いことによる接触不良？しっかりさしたら治った
• tuningを行った
• ROIのthresholdtuneがうまくいかない
  • フチが低いinjectionでも鳴る
  • テレスコープとHSIO2はGNDつなげてたがROIはつなげていなかった。テレスコープとROIのGNDをバナナで接続→治った
• 名前elphsetupでtuning開始

TLU

• Emutrigを確認
• 最下流のシンチにソースを接続した、1MPPCtestでトリガーを確認
• ROIにソースをはりつけた、1MPPC+ROIでトリガーを確認
• あとはdaqcontrol

同期テスト

• Latency225に設定
• TLU、Lecroy、ADC、CosmicguiのrunNoを確認できるようにするスプレッドシートを作成
• 10000runすることでデータがいくつとれるかを確認
• 60000runさせてデータも取った

備忘録

• FlashADC が動かない→電源の出力が足りず、何度も再起動を繰り返す形に→同じ端子のアダプターであってもパワーが足りるものを使う(電源コードにも何用のケーブルかを書いておくと良い)

2021年7月7日

ELPH Testbeam Log 2021

2021.5.12 北、中村

シンチとTLUのセットアップ

• atlaspc24を定盤のテーブルの方に移設
• B4からatlaspc10を持ってきて、もともとatlaspc24のあったところに設置
• シンチとTLUのセットアップ
  • Texioの電源を準備 (シンチ+5V, -5V用　と Seabas 3.3V用)
  • HV電源を準備
  • Picoで信号を確認　>> 1個信号確認済(ノイジ―、信号の幅が大きい、最適化必要)、残り2個
  • ISEをインストール

メモ-シンチ動作のしくみ

• シンチ動作のしくみ
  • 中2本(上下信号)�2を内蔵
  • 上下の信号がたちあがる/さがるANDを信号1としてNIM信号を作成
  • 立ち下がる方の信号のOffsetを電圧(Vcc)を変えることで上にあげるとノイズがのりづらくなる
  • 上下信号で作られたNIM信号同士のANDを取ってシンチの信号ができる
  • NIM信号幅は可変抵抗で調節可能
  • シンチとSEABASはイーサで接続、ソフトISEでファームウエアを焼く
• シンチ回路：https://cernbox.cern.ch/index.php/s/MiwFjlIDetdQ8BC?path=%2FKEK%2FSciMPPCtrigger%2FMPPCReadOut_v5

2021.5.13 北、中村

TLUの動作確認

• TLUの動作確認
  • ISEをpc24にインストール(場所：/opt/Xilinx/14,7/ISE-DS/ISE)
    • 起動
      • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
      • ise
      • ウィンドウ開いたらopen project→~/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/FirmwareSeabasTLU-FNAL/SeabasTLU-FNAL2020_01/FirmwareSeabasTLU-trunk.xise
    • コンパイル～Firmwareに焼く作業
      • 左のツールボックス、HierarchyのTLU_topを選択した状態でその下のボックス、Generate Programming...を右クリック。runallを選択。
      • runが終了後、.bitファイルができたことを確認
      • Generate Programming...下のManage Configuration...をダブルクリック。ISE impactを起動する。
      • ISE impact内Boundary Scanをダブルクリック。
      • 青字Right Click to Add...部分を右クリック、Initialize chainクリック。その後はとりあえずキャンセル押し続ける。
      • 回路図っぽいもののうち、焼きたい方(右サイド)をダブルクリック。
      • さっき作ったbitファイルを選択。
      • (メモリーに書き込むかきかれたらNoを選択)
      • Programをダブルクリックすることで焼ける。
    • trigger信号をだす
      • ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/trinenableを実行
  • 実際に動かす
    • TriggerEmulator を使ってtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker290周辺：4MPPC Scintiの部分をコメントアウト、For Emulation部分のコメントアウトを消した
      • TLU_trigmaker227：225をコメントアウト。227のコメントアウトを消した→busyin、GlobalbusyinのORを取るようにした
      • TLU_top250周辺：ForEmulation部分のコメントアウト削除。ForActualTriggerをコメントアウト。
      • 走らせたら信号が確認できた。TLU_trigemulaterの周波数を変更すると周波数も変わるのが確認できた。
        • 400Hzを走らせると200Hzで出てきたのでコード要確認�
    • シンチ1枚の信号でtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker254周辺：For EmulatorをFor 1MPPCのバージョンに変更(コメントアウト)
      • Emubusy&scinti[0]でトリガーを作っていたため、信号が正常に出なかった→Emubusyを消した
        • EmubusyはEmutrigと同タイミングで出るため、偶然シンチとEmutrigが重なったところでしかトリガーされていなかった
        • コメントアウトではなくそのまま削除してしまったため、どの行だったか明確に覚えていませんすいません
        • おそらくtrigmaker227のORにGlobalBusyを入れた？
      • trigmaker45周辺でGBusywidthを変えて走らせたところ、幅の異なるトリガーを確認した
      • GBusyが働いている時間はシンチのトリガーを取らないことを確認
        • たとえば3nsの幅だったら3nsごとにシンチのトリガーがきている
• シンチの最適化
  • シンチはdaccontrol(ソフト)で動かす
    • /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/daccontrol
    • 26、27行目の最後を変数($3)に変更
  • シンチのスレッショルドを変更
    • cd /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/
    • ./bin/daccontrol config 0 [0～4095任意の数字]
      • 4095にするとoffsetが上昇、コインシデンスが少なくなる。数字を小さくすると上シンチとしたシンチのANDがたくさん取れる。ノイズもひろう。

• • 添付ファイル：TLUの中のイメージ図

2021.5.19 中村、植田、熊倉、北

HSIO2でFEI4の読み出し

• HSIO2とROI(KEK114)の動作確認
  • FPGA(HSIO2の上に乗っているZYNQ)を動かすソフトをインストール
    • atlaspc24上~/work/ELPHtestbeam202107/memo_hsio2_cc7.txtを参照
      • セキュリティをOFF
      • pc24上にZYNQと会話するためのディレクトリを作成(/opt/AtlasRceSdk)
      • sdkのソフトをwget
      • rceのソフトをgit clone(AtlasRceSdk 下にV1.11ができる)
      • 上二つは古いverだったため、yum installができるようにレポジトリを持ってきてinstall(AtlasRceSdk 下にpixelrceができる)
      • シンボリックリンクをhomeディレクトリにdaqとして貼る
      • build rce(ZYNQ側) && build host(PC側)→rceの方のbuildがうまく動かなかった。もともと焼いてあるもので動くと信じてrceのbuildはスキップ。
  • ZYNQにログイン
    • イーサで配線。(192.198.10.1)
    • pc24をDHCPサーバに設定。
      • DHCPサーバーをインストール
      • atlaspc10から/etc/dhcp/dhcp.confをコピー
      • dhcp.conf内のhost dtm50, dtm56が設定したものと同じ
      • system ctl start dhcpd.service
      • いつでもON設定になるように、systemcontrol
      • nmcil ... を入力、これでローカル用に使うことを認識してもらう。詳しくはcc7.txt参照
    • /etc/hostsファイルを書き換える。(192.168．10.1をrce0に名前変更)
      • pingを通したら通ったのが確認できた
    • ログイン：root@rce0 パスワード：root
      • 無事ログインができた
      • source setup.sh
      • calibserver
      • これでpc24と会話するための準備が整った
  • KEK114(ROI)起動
    • イーサでHSIO2とKEK114を接続
    • VDDA(アナログ回路用)：1.5V, VDDD(デジタル回路用)：1.2Vに設定
    • コマンドはpc24→HSIO2→KEK114で送られていくしくみ
  • GUIを動かす
    • pc24homeディレクトリ上でsource daq/rce/scripts/setup-env.sh
    • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/に移動
    • cailbGuiでGUIが立ち上がる
  • GUIの使い方
    • Load→KEK114.cfgを選択
      • configファイルはその都度できあがるので適切なものを選択
    • Config Root DirはAbs Pathを押せばよかったは
    • Data Dirはデータを入れたいディレクトリをBrowseから指定
      • 今回は/home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/KEK114/data
    • タブでconfig HalfstaveA を選択、読み込むポートのincludeにチェックをつける
    • Scan typeプルタブから好きなTESTを選択
    • RunStart からはしらせよう
    • primlistを読み込む方法
      • 走らせるものを事前に設定して連続ではしらせられる方法
      • Load Primlistから走らせたいものを選択
      • startrun
  • 一通りrunすることを確認
  • primlistを読み込んでスキャンすることができた
    • theresholdは3000e, tot=8に設定するprimlistでチューニングをした
    • 最終的にできたファイルはrunNo25のもの

メモ-pixelのtuningとscanまとめ

• GUIの機能一覧
  • tdac tune
    • 各pixelごとにスレッショルドの値を調節
    • 常に3000eをinjectionして反応を見る→スレッショルドを調節→�(横軸threshold縦軸pixel数の分布がだんだん細くなるはず)
  • tot-test (= analog scan)
    • 50発injectionしたときのtotの平均を算出する
    • (横軸tot, 縦軸pixel数)
  • if tune
    • Globalなtotを決める
    • フィードバックによりpreampVbfを最適化す
  • fdac tune
    • pixel by pixelでtotを調節する
    • 横軸tot, 縦軸pixel数の分布が指定したtotに向かって細くなる
  • thereshold scan
    • injection値は変えずにスレッショルドを変えたときになんpixelなるかを見る
    • だんだん下げていくので最初のほうはなるピクセルがゼロ→最後はほとんど全部なる
  • noise scan
    • CLKでトリガーを送る→ヒットがあるかどうか見る
    • あまりにもうるさいpixelはmaskする必要がある
    • 勝手にmaskしてくれる仕様
    • 走らせた後でConfig HalfstaveA タブのEditボタンからmaskの様子が確認できる
• 注意
  • rce0のcalibserverを立ち上げてないとguiはstartrunできない
  • guiはhomeディレクトリでsourceをしないと立ち上がらない
  • 走らせてから追加で走らせる場合、必ずUpdateボタンを押さないと新しいconfigが適用されないので注意
  • なんのconfigファイルが最終的にいいやつなのか覚えておくべし

2021.6.2　五屋

シンチDAC最適化

• シンチ最適化(3枚でefficiency測定)の準備
  • iseを立ち上げる
    • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
    • ise
    • seabasTLUプロジェクトを選択
  • Firmwareを書き換える
    • TLU_top : dout[0], dout[0], dout[0], dout[0]をdout[0], dout[1], dout[2], dout[2]に
      • 逆でしたdout[2], dout[1], dout[0], dout[0]
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのコメントアウトを外した
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのROIFIREDを消した
    • TLU_top : 248周辺のdebugmodeをONにした
    • iseimpactで焼く(TLUtop.bitを焼く)
  • シンチのセットアップ
    • 3枚stack
    • HVの電流を3倍にした
  • シンチのdaqcontrol
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • source /scripts/setup_SeabasTLU.sh
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • ./bin/daccontrol command [channnel] [dacval] [dacval]
      • dacvalは0～4095まで
      • 最初はゼロに設定
  • ほしいイベント数とる
    • cd bin
      • binにいないとstartrunできないバグ
    • ./startrun [走らせたいイベント数]
    • 今回は1万走らせた
  • データ解析ソフトを使えるようにする
    • 困ったらREADME.mdを参照のこと
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SiliconTBSoftware-20210601
    • source /opt/rh/devtoolset-7/enable
    • cd config
    • ./configure.sh
    • source setup_local.sh
    • make
    • cd OnlineMonitar /src
    • ./mkconfig.sh : config.txt
    • ../bin/onlinemon config.txt
  • データ解析ソフトにはバグがありそう、、、
    • 回すたびに結果が違くなる
  • シンチ3枚では貫通しなかったため2枚に変更
    • efficiencyはかりたいものを上、トラック通ったのを確認するものを下に
    • dout[1], dout[1], dout[1], dout[0]に変更
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac1000)
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac2000)
      • 結構時間かかる。。。
      • efficiencyがよくはならなかった、なぜ？
        
        

困ったこと

• シンチの信号が見えない
  • 3つ接続したことによって電流が不足？、currentmaxを3倍にした。
  • プローブはそのオシロ専用のものを使わないと見えない。
• シンチのイベントが全然来ない
  • ノイズのANDのせいでイベントが取れない。
  • ベータ線では貫通しにくいため10万イベントで3，4個しか来てない
  • 1番下がうるさいのでdacをあげたりしたがあまり効果なし
  • ソフトのバグ？
    • doutの入力順が違かった、後ろからでした(詳細は上の斜文字)
  • 1番下/真ん中だけをトリガーにしてデータをとった
    • doutの入力順が正しいことを確認できた
  • 貫通するイベントは少ないのかもしれない…というかない。。。
  • どのdac値でもだいたいefficiency30%…3分の2は偽物のイベント(ノイズ)では：一晩走らせてとれるかどうかを確認する
• 線源を直置きすると信号が見えない
  • いっぱいイベントが来すぎるとキャパオーバーして信号を出さない
  • 適度にシンチと線源を離すとうまくいく

2021.6.13

• Lecroyオシロの動作確認
  • TLUからtrigを出してデータをとる

2021.6.16~17

SeabasとTLUの動作確認

TLUとSeabasを繋げた全体の動作確認

• 全体を設置
  • テレスコープの順番
    • 案A　KEK144→141→センサー→132→ROI(114)→シンチ→シンチ
    • 案B　KEK144→141→センサー→142→132→シンチ→シンチ
  • 裏面パッチパネルとテレスコープ対応表
    • 作成中(2021.6.24)
  • LV分配パネルに4pinmolexを接続
  • テレスコープ用の電源はここからもらうことにした
    • 赤molexと黒molexが逆についていたため、LV分配ボードのC2-2とC3-0にー1.8Vを印加
    • LVの電源をつけてcurrentが流れていることを確認
  • HVを接続
    • HVをHVprotection基板を通した先でTlemoでそれぞれ分配
      • HVprotection基板はもともとかかっている1MOhmかけた
    • (後日)lemoだと不安定なため、BNCで分岐させてlemoで接続する方法に変更
• DAQシステム起動、接続など
  • HSIO2
    • 一度抜いて違うUSB-Ethaをさしてしまったため認識してもらえなくなった
    • 新しいUSB-Ethaを使って以下の手順で再度DHCPサーバーで名前を付けてもらった
      • pc24ネットワークの設定を開く
        • IPアドレスを192.168.1.70に設定
        • ネットマスク：255.255.255.0
        • ゲートウェイ：192.168.10.1
        • ルートをOFF
        • 適用
      • DHCPサーバーを立ち上げなおす
        • 現在の動きを確認：systemctl status dhcpd.service
        • 再起動：systemctl restart dhcpd.service
        • 動いたか確認：systemctl status dhcpd.service
      • ネットワークの設定からEtha接続をいったんOFF→再度ON
      • ping 192.168.1.70とrce0が通るようになった
    • calibGuiを立ち上げ(方法は前述)
      • calibgui中ですべてのテレスコープを認識してくれない
        • plimlist.cfg中でchipシリアルNoがかぶっているものがあったので書き換えた
        • 以下与えたシリアルNo
          • 作成中(2021.6.24)
        • シリアルNoを変えたら認識してもらえた→解決
      • なかなかdigitalscanが通らない。
        • テレスコープについては設定部分でinlinkを同じ数に設定。outlinkはそれぞれで設定。→解決
      • 時々KEK144の下側のコマンドが通らなくなったりした。ポート22
        • ケーブルを抜き差ししたら治ったのでよくわからない
      • 無事scanとtuningができた
        • digital scanを通すとcurrentは2.4→3.2uAくらいまで上がった
  • SeabasとHSIO2を接続する
    • HSIO2に向かって左側にLemoコネクターがいっぱい並んでるように見ると上から4番目にTLUのCMOSin0(=Busy)
    • 一番上にCMOSout4を繋げた(逆かもわすれました)
  • CosmicGui の立ち上げ
    • rce0にsshしてcalibguiを立ち上げる(前述)
    • sourceいるか忘れました
    • cosmicGui -i [rceのアドレス=192.168.1.70]
    • Guiが立ち上がったらloadからファイルを全部選択
    • dataformat root->rawに変更
    • CMOSが出てることを確認→出てない
      • calibguiを再起動、rce0をreboot
      • runは始まるがトリガーを受け取っていない
      • 下の画像のように設定→解決
    • Latencyを先人のメモより230に設定
• DAQをしてみる
  • スケーラーを接続、

メモ

• 厚みなど
  • ROI：厚み0.5mmのアルミが裏についている
  • テレスコープ：表面にフレキ。2層基板12umの銅＋50umのかぷとん＋緑のレジスト
• テレスコープの設定
  • inlink : コマンドを送信する方。テレスコープは同じものを指定しないとダメ
  • outlink : コマンドを受け取るほう。それぞれのRJ45に1個ずつついている
• HSIO2とLVのGNDは同じにしないとダメ。
  • 今回つなげてない時に測定したら120mV程度の電位差があった。
  • つなぐと20mV以下に
  • ELPHは電源がやばいらしいのでトランスを持っていくか？
• cosmicgui
  • 困ったらcosmicGui -hでヘルプ表示

2021.6.23

KC705アダプターボードの実装

• SeabasTLU をKC705にしたい
• アダプターボードを実装した
  • LPC
  • NIMin[0]、NIMout[0]
  • LVCMOSin[0]、LVCMOSout[0]
  • 電源まわり(±5V、3.3V)も実装、いくつかのパスをジャンパーピンでつなげられるようにした
    • ＋5V
      1. LPCpinから出ている12Vを＋5Vに変換：12Vが出ていなかったため使用不可
      2. 4pinmolexから取ってくる
      3. ADCpinから直接取ってくる
    • −5V
      1. 元々基板の中のものをマイナス5Vに変換：コンパレーターが電流が流れると十分なVoltageに変換されないので使用不可(LTC1046CS8 はもう使わない！次にボード作るときはこれ使わない！！！)
      2. 4pinmolexから取ってくる
    • 3.3V
      1. LPCpinから出ているものを使う
      2. 4pinmolexから取ってくる
• Emutrigを入れて動作確認
  • LVCMOS[0]とNIMin[0]からの信号が確認できた
  • 結局電源まわりは3.3ＶをLPCから、±5Vを4pimolexから取ってきた、本番もそうなる気がする

2021.6.28

FlashADCDT5742 のインストール

• 目的：データをバイナリファイル1つで取れるようにしたい

• • 合わせて必要なsoftwareをインストールした(CAENComm-1.4.1,CAENDigitizer-2.16.3,CAENUSBdrvB-1.5.4,CAENVMELib-3.2.0)
  • automakeのバージョンが合わなかったので、automake-1.11.1もインストールした
• コンパイル
  • configを通すときに通す先を指定する(--prefix=DIR)
• その他やったこと
  • /tmp/RunFile.txtを作成。今は意味のない文字列しか入ってない。このファイルを読まないとwavedumpが走らないので、とりあえず作った。適宜今後変更する。
  • コマンドラインから入力できるようにする。wavedumpを立ち上げるとすぐにデータを取り始めるようになっていたので、この変更をした。具体的には/src/WaveDump.Cファイル中の以下の2点を変更した
    • CheckKeyboardCommands がコメントアウトされているのを外した
    • ContinuousWrite の値を1→0

KC705Firmware 書き

• (6/29までの進捗状況まとめ、何日にやったかは忘れました)
  1. Sitcpを入れてpingが通ることを確認
  2. Firmware本体の動作確認：OK
     • スイッチを押してXADC_GPIOのピン/LEDがhighになるのか？
       • XADC_GPIOの17、18、19、20ピンはassignできたのでLVCMOS25を入れた
       • LEDが8個並んでいるのでスイッチOn/Offで変わるか確認
  3. SeabasのFirmwareのコードをコピー
  4. .xdcファイルの中のpinassignを編集、LPCの説明書と設計図を確認しながらピンをassign
  5. CLKの設定
     • CLKwizardで20M, 40M, 50M, 100M, 160M, 400MHzを設定
     • XADC_GPIOのピンをプローブしてCLKを確認→確認できた
     • カニボードのCMOSoutで確認→確認できず…
       • 100KのCLKを中で貰おうとしていた。SeabasのをコピーしてきてしまったためKC705のこの時点では100KのCLKがなかった。
       • 100KのCLKを作るモジュールをkc705tlu.vに追加。→解決
  6. 追加設定
     • Startrun、Stoprunの状態をLEDで表示
       • RBCP_WDのパラメータでSTARTRUN、STOPRUNをゼロイチで決めている。
       • 例えばStartrunは11111010、Stoprunには11110101など。
       • ledはdebugledって名前になっている。
  7. fifoの設定
     • 今まで(Seabas)…fifo2つ(FPGAが2個あったから1個ずつ乗せられてた)
     • 今回(KC705)…fifo1つ
     • 2つだとコンパイルが通らないのであきらめて1つにしました。sitcpの中のfifoを消滅させてTLUのDataSenderのfifoを採用
  8. EmutrigBeam の確認
  9. シンチトリガーの確認
  10. Daccontrolの実装
      • できない…
• 謎現象まとめ
  • エディタをつけたままコンパイルすると設定が変わらない。なんで？→vivadoのHardwaremanagerを閉じなかったのがまずいかも
  • 結構な確率でPCにJTAGを認識してもらえない…とくにきたさんがやったとき
    • どちらにせよ絶対に同じPCに2個以上のJTAGをさしたらだめ

2021.6.29

maskの復習

• とりあえずKEK114のconfigを通す
  • digitalscan, analogscanが通った
  • HVをかけた→0～0.28uAをふらふらしていた
    • configが通らなくなったなんで
    • HVprotectionboadのCh5を使ってたのがいけないのか？
    • HVprotectionboadを使わずにplimlist→スレッショルドもいいかんじにtuneできた
    • HVprotextionvoadのCh1を使ってplimlist→よい感じにtuneできた
    • Ch5が死んでいるのか？→抵抗値をはかったら普通だった。。なんでだろう
• maskの作り方
  • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/scripts/mkmask.shのmin/maxのrowとcolumを書き換える
    • 今回はminrow=130, maxrow=155, mincol=42, maxcol47に設定
  • ./mkmask
  • できたhitbus_test01.datファイルを~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/20210524/rceconf/masks/hitbus_KEKXXX_RJX_primlist_4local__fe0__XXX.datに上書き
  • calibGuiのUpdateを押してSelftriggerscan。
  • 横長のhitmapが確認できた。

2021.6.30

HSIO2LecroyADC)"> 全部繋げて動かしました(HSIO2、Lecroy、ADCの同期)

• セットアップを組んだ
  • HSIO2上から4番目がbusyで1番目がTrigger
  • coolingboxの中にテレスコープとLGADを入れてLGADに線源をはりつけた
  • ROIとシンチを近くに置いてROIに線源をはりつけた
• HSIO2のポート21、22のconfigが通らない。なんで
  • ケーブル抜き差ししてもダメ
  • LVをさし直してもダメ
  • LVはちゃんとかかっている
  • currentが上がっていないのでそもそもconfigが通ってない
  • 結局21、22を使うのはあきらめてその他を動かすことにした
• Lecroyのconnectovitytest.pyが通らない。なんで
  • utilities→utilities setup→下タブのremoteの部分をLXI(VXI11)に変えた→解決
• KC705のFirmware
  • .dout(全部シンチ①につなげた)、.ROIin(ROI、NIMin[0])、.Busyin(LVCMOSin[0]、HSIO2のbusy)
• 1.1ms busyのEmutrigで試す、それぞれに10000トリガーを送った
  • ADC(DAQtestEmu.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10000):10000、HSIO2(runNo54):0
  • ADC(DAQtestEmu2.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10001):10000、HSIO2(runNo55):10100
• 1.2ms busyのシンチ＋ROIのアンドトリガーで試す、それぞれに10000トリガー送った
  • ADC(DAQtest1.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10002):10000、HSIO2(runNo56):10093
  • ADC(DAQtest2.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo60):10087
  • ADC(DAQtest5?.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo61):10085
• データを保存する場所を~/work/ELPHtestbeam07/(それぞれのDAQ名)/data/に書けるようにした
• 最新版を読んでくれるようにした
• Lecroyのデータが保存されない　なんで
  • UserDriveD に保存されてしまっている

テストビーム当日

2021年7月5日

ELPH1日目

主な作業

• 荷物の運搬
• セットアップ
• ネットワーク設定

セットアップ

• 下の台を動かしてレコフレームの中心がビーム中心に来るように調整
• レコフレームを初期の向きから逆向きに設置
• 本来取り付ける方から見て右側を上流として設置していたものを逆向きになるようにするため、テレスコープ用のLV、HSIO2のコンフィグなどの対応を再設定する必要があった
• クーリングボックスの横軸の固定(ネジ)
• クーリングボックスの上流と下流で高さが違っている→金属板固定用のネジの留め具合の問題
• ボックスが設計通りに入らない→レコフレームの枠が小さくなっていた(固定ネジが緩くなっていて自重でおちてきていた)

ネットワーク関係

--Network address--

[atlaspc23] 10.30.1.57

[atlaspc24] 10.30.1.77

[kekraspi04] 10.30.1.20

[Lecroy] 10.30.1.21

2021年7月6日

ELPH2日目

主な作業

• 諸々の動作確認
• 温度測定
• セットアップの接続チェック
• HSIO2のスキャン
• 同期試験

温度測定

上14.5℃、下10.2℃

3) 銅製ペルチェ　5.6V 0.6A 上段ペルチェ　4.0V 1.5A

上15.6℃、下12.3℃

4) 銅製ペルチェ　3.3V 0.3A 上段ペルチェ　1.5V 0.5A

上、下

温度が下がり、一定になることを確認した

20℃で一定になるLVの温度条件を見つける

(備忘録)

温度計設置時に温度が±0.4℃レベルで振れることがある→ペルチェなどで冷やしたりすると落ち着く

湿度が非常に高い(初めから90％程度)→温度を氷点下にする場合は注意が必要

HSIO2

TLU

備忘録

2021年7月7日

ELPH3日目

ELPH Testbeam Log 2021

2021.5.12 北、中村

シンチとTLUのセットアップ

• atlaspc24を定盤のテーブルの方に移設
• B4からatlaspc10を持ってきて、もともとatlaspc24のあったところに設置
• シンチとTLUのセットアップ
  • Texioの電源を準備 (シンチ+5V, -5V用　と Seabas 3.3V用)
  • HV電源を準備
  • Picoで信号を確認　>> 1個信号確認済(ノイジ―、信号の幅が大きい、最適化必要)、残り2個
  • ISEをインストール

メモ-シンチ動作のしくみ

• シンチ動作のしくみ
  • 中2本(上下信号)�2を内蔵
  • 上下の信号がたちあがる/さがるANDを信号1としてNIM信号を作成
  • 立ち下がる方の信号のOffsetを電圧(Vcc)を変えることで上にあげるとノイズがのりづらくなる
  • 上下信号で作られたNIM信号同士のANDを取ってシンチの信号ができる
  • NIM信号幅は可変抵抗で調節可能
  • シンチとSEABASはイーサで接続、ソフトISEでファームウエアを焼く
• シンチ回路：https://cernbox.cern.ch/index.php/s/MiwFjlIDetdQ8BC?path=%2FKEK%2FSciMPPCtrigger%2FMPPCReadOut_v5

2021.5.13 北、中村

TLUの動作確認

• TLUの動作確認
  • ISEをpc24にインストール(場所：/opt/Xilinx/14,7/ISE-DS/ISE)
    • 起動
      • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
      • ise
      • ウィンドウ開いたらopen project→~/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/FirmwareSeabasTLU-FNAL/SeabasTLU-FNAL2020_01/FirmwareSeabasTLU-trunk.xise
    • コンパイル～Firmwareに焼く作業
      • 左のツールボックス、HierarchyのTLU_topを選択した状態でその下のボックス、Generate Programming...を右クリック。runallを選択。
      • runが終了後、.bitファイルができたことを確認
      • Generate Programming...下のManage Configuration...をダブルクリック。ISE impactを起動する。
      • ISE impact内Boundary Scanをダブルクリック。
      • 青字Right Click to Add...部分を右クリック、Initialize chainクリック。その後はとりあえずキャンセル押し続ける。
      • 回路図っぽいもののうち、焼きたい方(右サイド)をダブルクリック。
      • さっき作ったbitファイルを選択。
      • (メモリーに書き込むかきかれたらNoを選択)
      • Programをダブルクリックすることで焼ける。
    • trigger信号をだす
      • ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/trinenableを実行
  • 実際に動かす
    • TriggerEmulator を使ってtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker290周辺：4MPPC Scintiの部分をコメントアウト、For Emulation部分のコメントアウトを消した
      • TLU_trigmaker227：225をコメントアウト。227のコメントアウトを消した→busyin、GlobalbusyinのORを取るようにした
      • TLU_top250周辺：ForEmulation部分のコメントアウト削除。ForActualTriggerをコメントアウト。
      • 走らせたら信号が確認できた。TLU_trigemulaterの周波数を変更すると周波数も変わるのが確認できた。
        • 400Hzを走らせると200Hzで出てきたのでコード要確認�
    • シンチ1枚の信号でtriggerが出ているか確認
      • TLU_trigmaker254周辺：For EmulatorをFor 1MPPCのバージョンに変更(コメントアウト)
      • Emubusy&scinti[0]でトリガーを作っていたため、信号が正常に出なかった→Emubusyを消した
        • EmubusyはEmutrigと同タイミングで出るため、偶然シンチとEmutrigが重なったところでしかトリガーされていなかった
        • コメントアウトではなくそのまま削除してしまったため、どの行だったか明確に覚えていませんすいません
        • おそらくtrigmaker227のORにGlobalBusyを入れた？
      • trigmaker45周辺でGBusywidthを変えて走らせたところ、幅の異なるトリガーを確認した
      • GBusyが働いている時間はシンチのトリガーを取らないことを確認
        • たとえば3nsの幅だったら3nsごとにシンチのトリガーがきている
• シンチの最適化
  • シンチはdaccontrol(ソフト)で動かす
    • /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/bin/daccontrol
    • 26、27行目の最後を変数($3)に変更
  • シンチのスレッショルドを変更
    • cd /home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk/
    • ./bin/daccontrol config 0 [0～4095任意の数字]
      • 4095にするとoffsetが上昇、コインシデンスが少なくなる。数字を小さくすると上シンチとしたシンチのANDがたくさん取れる。ノイズもひろう。

• • 添付ファイル：TLUの中のイメージ図

2021.5.19 中村、植田、熊倉、北

HSIO2でFEI4の読み出し

• HSIO2とROI(KEK114)の動作確認
  • FPGA(HSIO2の上に乗っているZYNQ)を動かすソフトをインストール
    • atlaspc24上~/work/ELPHtestbeam202107/memo_hsio2_cc7.txtを参照
      • セキュリティをOFF
      • pc24上にZYNQと会話するためのディレクトリを作成(/opt/AtlasRceSdk)
      • sdkのソフトをwget
      • rceのソフトをgit clone(AtlasRceSdk 下にV1.11ができる)
      • 上二つは古いverだったため、yum installができるようにレポジトリを持ってきてinstall(AtlasRceSdk 下にpixelrceができる)
      • シンボリックリンクをhomeディレクトリにdaqとして貼る
      • build rce(ZYNQ側) && build host(PC側)→rceの方のbuildがうまく動かなかった。もともと焼いてあるもので動くと信じてrceのbuildはスキップ。
  • ZYNQにログイン
    • イーサで配線。(192.198.10.1)
    • pc24をDHCPサーバに設定。
      • DHCPサーバーをインストール
      • atlaspc10から/etc/dhcp/dhcp.confをコピー
      • dhcp.conf内のhost dtm50, dtm56が設定したものと同じ
      • system ctl start dhcpd.service
      • いつでもON設定になるように、systemcontrol
      • nmcil ... を入力、これでローカル用に使うことを認識してもらう。詳しくはcc7.txt参照
    • /etc/hostsファイルを書き換える。(192.168．10.1をrce0に名前変更)
      • pingを通したら通ったのが確認できた
    • ログイン：root@rce0 パスワード：root
      • 無事ログインができた
      • source setup.sh
      • calibserver
      • これでpc24と会話するための準備が整った
  • KEK114(ROI)起動
    • イーサでHSIO2とKEK114を接続
    • VDDA(アナログ回路用)：1.5V, VDDD(デジタル回路用)：1.2Vに設定
    • コマンドはpc24→HSIO2→KEK114で送られていくしくみ
  • GUIを動かす
    • pc24homeディレクトリ上でsource daq/rce/scripts/setup-env.sh
    • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/に移動
    • cailbGuiでGUIが立ち上がる
  • GUIの使い方
    • Load→KEK114.cfgを選択
      • configファイルはその都度できあがるので適切なものを選択
    • Config Root DirはAbs Pathを押せばよかったは
    • Data Dirはデータを入れたいディレクトリをBrowseから指定
      • 今回は/home/atlasj/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/KEK114/data
    • タブでconfig HalfstaveA を選択、読み込むポートのincludeにチェックをつける
    • Scan typeプルタブから好きなTESTを選択
    • RunStart からはしらせよう
    • primlistを読み込む方法
      • 走らせるものを事前に設定して連続ではしらせられる方法
      • Load Primlistから走らせたいものを選択
      • startrun
  • 一通りrunすることを確認
  • primlistを読み込んでスキャンすることができた
    • theresholdは3000e, tot=8に設定するprimlistでチューニングをした
    • 最終的にできたファイルはrunNo25のもの

メモ-pixelのtuningとscanまとめ

• GUIの機能一覧
  • tdac tune
    • 各pixelごとにスレッショルドの値を調節
    • 常に3000eをinjectionして反応を見る→スレッショルドを調節→�(横軸threshold縦軸pixel数の分布がだんだん細くなるはず)
  • tot-test (= analog scan)
    • 50発injectionしたときのtotの平均を算出する
    • (横軸tot, 縦軸pixel数)
  • if tune
    • Globalなtotを決める
    • フィードバックによりpreampVbfを最適化す
  • fdac tune
    • pixel by pixelでtotを調節する
    • 横軸tot, 縦軸pixel数の分布が指定したtotに向かって細くなる
  • thereshold scan
    • injection値は変えずにスレッショルドを変えたときになんpixelなるかを見る
    • だんだん下げていくので最初のほうはなるピクセルがゼロ→最後はほとんど全部なる
  • noise scan
    • CLKでトリガーを送る→ヒットがあるかどうか見る
    • あまりにもうるさいpixelはmaskする必要がある
    • 勝手にmaskしてくれる仕様
    • 走らせた後でConfig HalfstaveA タブのEditボタンからmaskの様子が確認できる
• 注意
  • rce0のcalibserverを立ち上げてないとguiはstartrunできない
  • guiはhomeディレクトリでsourceをしないと立ち上がらない
  • 走らせてから追加で走らせる場合、必ずUpdateボタンを押さないと新しいconfigが適用されないので注意
  • なんのconfigファイルが最終的にいいやつなのか覚えておくべし

2021.6.2　五屋

シンチDAC最適化

• シンチ最適化(3枚でefficiency測定)の準備
  • iseを立ち上げる
    • source /opt/Xilinx/14.7/ISE-DS/settings64.sh
    • ise
    • seabasTLUプロジェクトを選択
  • Firmwareを書き換える
    • TLU_top : dout[0], dout[0], dout[0], dout[0]をdout[0], dout[1], dout[2], dout[2]に
      • 逆でしたdout[2], dout[1], dout[0], dout[0]
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのコメントアウトを外した
    • trigmaker : For 4MPPC testモードのROIFIREDを消した
    • TLU_top : 248周辺のdebugmodeをONにした
    • iseimpactで焼く(TLUtop.bitを焼く)
  • シンチのセットアップ
    • 3枚stack
    • HVの電流を3倍にした
  • シンチのdaqcontrol
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • source /scripts/setup_SeabasTLU.sh
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SeabasTLU/SoftwareSeabasTLU-FNAL/SoftwareSeabasTLU-trunk
    • ./bin/daccontrol command [channnel] [dacval] [dacval]
      • dacvalは0～4095まで
      • 最初はゼロに設定
  • ほしいイベント数とる
    • cd bin
      • binにいないとstartrunできないバグ
    • ./startrun [走らせたいイベント数]
    • 今回は1万走らせた
  • データ解析ソフトを使えるようにする
    • 困ったらREADME.mdを参照のこと
    • cd ~/work/ELPHtestbeam202107/SiliconTBSoftware-20210601
    • source /opt/rh/devtoolset-7/enable
    • cd config
    • ./configure.sh
    • source setup_local.sh
    • make
    • cd OnlineMonitar /src
    • ./mkconfig.sh : config.txt
    • ../bin/onlinemon config.txt
  • データ解析ソフトにはバグがありそう、、、
    • 回すたびに結果が違くなる
  • シンチ3枚では貫通しなかったため2枚に変更
    • efficiencyはかりたいものを上、トラック通ったのを確認するものを下に
    • dout[1], dout[1], dout[1], dout[0]に変更
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac1000)
    • [1]をトリガー(下側)にして測定、efficiency30%ほど(2層目のdac2000)
      • 結構時間かかる。。。
      • efficiencyがよくはならなかった、なぜ？
        
        

困ったこと

• シンチの信号が見えない
  • 3つ接続したことによって電流が不足？、currentmaxを3倍にした。
  • プローブはそのオシロ専用のものを使わないと見えない。
• シンチのイベントが全然来ない
  • ノイズのANDのせいでイベントが取れない。
  • ベータ線では貫通しにくいため10万イベントで3，4個しか来てない
  • 1番下がうるさいのでdacをあげたりしたがあまり効果なし
  • ソフトのバグ？
    • doutの入力順が違かった、後ろからでした(詳細は上の斜文字)
  • 1番下/真ん中だけをトリガーにしてデータをとった
    • doutの入力順が正しいことを確認できた
  • 貫通するイベントは少ないのかもしれない…というかない。。。
  • どのdac値でもだいたいefficiency30%…3分の2は偽物のイベント(ノイズ)では：一晩走らせてとれるかどうかを確認する
• 線源を直置きすると信号が見えない
  • いっぱいイベントが来すぎるとキャパオーバーして信号を出さない
  • 適度にシンチと線源を離すとうまくいく

2021.6.13

• Lecroyオシロの動作確認
  • TLUからtrigを出してデータをとる

2021.6.16~17

SeabasとTLUの動作確認

TLUとSeabasを繋げた全体の動作確認

• 全体を設置
  • テレスコープの順番
    • 案A　KEK144→141→センサー→132→ROI(114)→シンチ→シンチ
    • 案B　KEK144→141→センサー→142→132→シンチ→シンチ
  • 裏面パッチパネルとテレスコープ対応表
    • 作成中(2021.6.24)
  • LV分配パネルに4pinmolexを接続
  • テレスコープ用の電源はここからもらうことにした
    • 赤molexと黒molexが逆についていたため、LV分配ボードのC2-2とC3-0にー1.8Vを印加
    • LVの電源をつけてcurrentが流れていることを確認
  • HVを接続
    • HVをHVprotection基板を通した先でTlemoでそれぞれ分配
      • HVprotection基板はもともとかかっている1MOhmかけた
    • (後日)lemoだと不安定なため、BNCで分岐させてlemoで接続する方法に変更
• DAQシステム起動、接続など
  • HSIO2
    • 一度抜いて違うUSB-Ethaをさしてしまったため認識してもらえなくなった
    • 新しいUSB-Ethaを使って以下の手順で再度DHCPサーバーで名前を付けてもらった
      • pc24ネットワークの設定を開く
        • IPアドレスを192.168.1.70に設定
        • ネットマスク：255.255.255.0
        • ゲートウェイ：192.168.10.1
        • ルートをOFF
        • 適用
      • DHCPサーバーを立ち上げなおす
        • 現在の動きを確認：systemctl status dhcpd.service
        • 再起動：systemctl restart dhcpd.service
        • 動いたか確認：systemctl status dhcpd.service
      • ネットワークの設定からEtha接続をいったんOFF→再度ON
      • ping 192.168.1.70とrce0が通るようになった
    • calibGuiを立ち上げ(方法は前述)
      • calibgui中ですべてのテレスコープを認識してくれない
        • plimlist.cfg中でchipシリアルNoがかぶっているものがあったので書き換えた
        • 以下与えたシリアルNo
          • 作成中(2021.6.24)
        • シリアルNoを変えたら認識してもらえた→解決
      • なかなかdigitalscanが通らない。
        • テレスコープについては設定部分でinlinkを同じ数に設定。outlinkはそれぞれで設定。→解決
      • 時々KEK144の下側のコマンドが通らなくなったりした。ポート22
        • ケーブルを抜き差ししたら治ったのでよくわからない
      • 無事scanとtuningができた
        • digital scanを通すとcurrentは2.4→3.2uAくらいまで上がった
  • SeabasとHSIO2を接続する
    • HSIO2に向かって左側にLemoコネクターがいっぱい並んでるように見ると上から4番目にTLUのCMOSin0(=Busy)
    • 一番上にCMOSout4を繋げた(逆かもわすれました)
  • CosmicGui の立ち上げ
    • rce0にsshしてcalibguiを立ち上げる(前述)
    • sourceいるか忘れました
    • cosmicGui -i [rceのアドレス=192.168.1.70]
    • Guiが立ち上がったらloadからファイルを全部選択
    • dataformat root->rawに変更
    • CMOSが出てることを確認→出てない
      • calibguiを再起動、rce0をreboot
      • runは始まるがトリガーを受け取っていない
      • 下の画像のように設定→解決
    • Latencyを先人のメモより230に設定
• DAQをしてみる
  • スケーラーを接続、

メモ

• 厚みなど
  • ROI：厚み0.5mmのアルミが裏についている
  • テレスコープ：表面にフレキ。2層基板12umの銅＋50umのかぷとん＋緑のレジスト
• テレスコープの設定
  • inlink : コマンドを送信する方。テレスコープは同じものを指定しないとダメ
  • outlink : コマンドを受け取るほう。それぞれのRJ45に1個ずつついている
• HSIO2とLVのGNDは同じにしないとダメ。
  • 今回つなげてない時に測定したら120mV程度の電位差があった。
  • つなぐと20mV以下に
  • ELPHは電源がやばいらしいのでトランスを持っていくか？
• cosmicgui
  • 困ったらcosmicGui -hでヘルプ表示

2021.6.23

KC705アダプターボードの実装

• SeabasTLU をKC705にしたい
• アダプターボードを実装した
  • LPC
  • NIMin[0]、NIMout[0]
  • LVCMOSin[0]、LVCMOSout[0]
  • 電源まわり(±5V、3.3V)も実装、いくつかのパスをジャンパーピンでつなげられるようにした
    • ＋5V
      1. LPCpinから出ている12Vを＋5Vに変換：12Vが出ていなかったため使用不可
      2. 4pinmolexから取ってくる
      3. ADCpinから直接取ってくる
    • −5V
      1. 元々基板の中のものをマイナス5Vに変換：コンパレーターが電流が流れると十分なVoltageに変換されないので使用不可(LTC1046CS8 はもう使わない！次にボード作るときはこれ使わない！！！)
      2. 4pinmolexから取ってくる
    • 3.3V
      1. LPCpinから出ているものを使う
      2. 4pinmolexから取ってくる
• Emutrigを入れて動作確認
  • LVCMOS[0]とNIMin[0]からの信号が確認できた
  • 結局電源まわりは3.3ＶをLPCから、±5Vを4pimolexから取ってきた、本番もそうなる気がする

2021.6.28

FlashADCDT5742 のインストール

• 目的：データをバイナリファイル1つで取れるようにしたい
• gitに上がっていたコードを引っ張ってきた(https://github.com/CMS-MTD/WaveDumpDT5742.git)
  • 合わせて必要なsoftwareをインストールした(CAENComm-1.4.1,CAENDigitizer-2.16.3,CAENUSBdrvB-1.5.4,CAENVMELib-3.2.0)
  • automakeのバージョンが合わなかったので、automake-1.11.1もインストールした
• コンパイル
  • configを通すときに通す先を指定する(--prefix=DIR)
• その他やったこと
  • /tmp/RunFile.txtを作成。今は意味のない文字列しか入ってない。このファイルを読まないとwavedumpが走らないので、とりあえず作った。適宜今後変更する。
  • コマンドラインから入力できるようにする。wavedumpを立ち上げるとすぐにデータを取り始めるようになっていたので、この変更をした。具体的には/src/WaveDump.Cファイル中の以下の2点を変更した
    • CheckKeyboardCommands がコメントアウトされているのを外した
    • ContinuousWrite の値を1→0

KC705Firmware 書き

• (6/29までの進捗状況まとめ、何日にやったかは忘れました)
  1. Sitcpを入れてpingが通ることを確認
  2. Firmware本体の動作確認：OK
     • スイッチを押してXADC_GPIOのピン/LEDがhighになるのか？
       • XADC_GPIOの17、18、19、20ピンはassignできたのでLVCMOS25を入れた
       • LEDが8個並んでいるのでスイッチOn/Offで変わるか確認
  3. SeabasのFirmwareのコードをコピー
  4. .xdcファイルの中のpinassignを編集、LPCの説明書と設計図を確認しながらピンをassign
  5. CLKの設定
     • CLKwizardで20M, 40M, 50M, 100M, 160M, 400MHzを設定
     • XADC_GPIOのピンをプローブしてCLKを確認→確認できた
     • カニボードのCMOSoutで確認→確認できず…
       • 100KのCLKを中で貰おうとしていた。SeabasのをコピーしてきてしまったためKC705のこの時点では100KのCLKがなかった。
       • 100KのCLKを作るモジュールをkc705tlu.vに追加。→解決
  6. 追加設定
     • Startrun、Stoprunの状態をLEDで表示
       • RBCP_WDのパラメータでSTARTRUN、STOPRUNをゼロイチで決めている。
       • 例えばStartrunは11111010、Stoprunには11110101など。
       • ledはdebugledって名前になっている。
  7. fifoの設定
     • 今まで(Seabas)…fifo2つ(FPGAが2個あったから1個ずつ乗せられてた)
     • 今回(KC705)…fifo1つ
     • 2つだとコンパイルが通らないのであきらめて1つにしました。sitcpの中のfifoを消滅させてTLUのDataSenderのfifoを採用
  8. EmutrigBeam の確認
  9. シンチトリガーの確認
  10. Daccontrolの実装
      • できない…
• 謎現象まとめ
  • エディタをつけたままコンパイルすると設定が変わらない。なんで？→vivadoのHardwaremanagerを閉じなかったのがまずいかも
  • 結構な確率でPCにJTAGを認識してもらえない…とくにきたさんがやったとき
    • どちらにせよ絶対に同じPCに2個以上のJTAGをさしたらだめ

2021.6.29

maskの復習

• とりあえずKEK114のconfigを通す
  • digitalscan, analogscanが通った
  • HVをかけた→0～0.28uAをふらふらしていた
    • configが通らなくなったなんで
    • HVprotectionboadのCh5を使ってたのがいけないのか？
    • HVprotectionboadを使わずにplimlist→スレッショルドもいいかんじにtuneできた
    • HVprotextionvoadのCh1を使ってplimlist→よい感じにtuneできた
    • Ch5が死んでいるのか？→抵抗値をはかったら普通だった。。なんでだろう
• maskの作り方
  • ~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/scripts/mkmask.shのmin/maxのrowとcolumを書き換える
    • 今回はminrow=130, maxrow=155, mincol=42, maxcol47に設定
  • ./mkmask
  • できたhitbus_test01.datファイルを~/work/ELPHtestbeam202107/HSIO2/20210524/rceconf/masks/hitbus_KEKXXX_RJX_primlist_4local__fe0__XXX.datに上書き
  • calibGuiのUpdateを押してSelftriggerscan。
  • 横長のhitmapが確認できた。

2021.6.30

HSIO2LecroyADC)"> 全部繋げて動かしました(HSIO2、Lecroy、ADCの同期)

• セットアップを組んだ
  • HSIO2上から4番目がbusyで1番目がTrigger
  • coolingboxの中にテレスコープとLGADを入れてLGADに線源をはりつけた
  • ROIとシンチを近くに置いてROIに線源をはりつけた
• HSIO2のポート21、22のconfigが通らない。なんで
  • ケーブル抜き差ししてもダメ
  • LVをさし直してもダメ
  • LVはちゃんとかかっている
  • currentが上がっていないのでそもそもconfigが通ってない
  • 結局21、22を使うのはあきらめてその他を動かすことにした
• Lecroyのconnectovitytest.pyが通らない。なんで
  • utilities→utilities setup→下タブのremoteの部分をLXI(VXI11)に変えた→解決
• KC705のFirmware
  • .dout(全部シンチ①につなげた)、.ROIin(ROI、NIMin[0])、.Busyin(LVCMOSin[0]、HSIO2のbusy)
• 1.1ms busyのEmutrigで試す、それぞれに10000トリガーを送った
  • ADC(DAQtestEmu.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10000):10000、HSIO2(runNo54):0
  • ADC(DAQtestEmu2.dat):10106、スケーラー:10106、Lecroy(runNo10001):10000、HSIO2(runNo55):10100
• 1.2ms busyのシンチ＋ROIのアンドトリガーで試す、それぞれに10000トリガー送った
  • ADC(DAQtest1.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10002):10000、HSIO2(runNo56):10093
  • ADC(DAQtest2.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo60):10087
  • ADC(DAQtest5?.dat):10097、スケーラー:10097、Lecroy(runNo10003):10000、HSIO2(runNo61):10085
• データを保存する場所を~/work/ELPHtestbeam07/(それぞれのDAQ名)/data/に書けるようにした
• 最新版を読んでくれるようにした
• Lecroyのデータが保存されない　なんで
  • UserDriveD に保存されてしまっている

-- Koji Nakamura - 2021-05-12

テストビーム当日

2021年7月5日

ELPH1日目

セットアップ

• 下の台を動かしてレコフレームの中心がビーム中心に来るように調整
• レコフレームを初期の向きから逆向きに設置
• 本来取り付ける方から見て右側を上流として設置していたものを逆向きになるようにするため、テレスコープ用のLV、HSIO2のコンフィグなどの対応を再設定する必要があった

• クーリングボックスの横軸の固定(ネジ)

ネットワーク関係

2021年7月6日