The DAQ and control system for the CMS Phase-1 pixel detector upgrade

CMS Collaboration; Adam, W.; Bergauer, T.; Blöch, D.; Brondolin, E.; Dragicevic, M.; Frühwirth, R.; Hinger, V.; Steininger, H.; Beaumont, W.; Croce, D. Di; Janssen, X.; Lauwers, J.; Mechelen, P. Van; Remortel, N. Van; Blekman, F.; Chhibra, S. S.; Clercq, J. De; D'Hondt, J.; Lowette, S.; Marchesini, I.; Moortgat, S.; Python, Q.; Skovpen, K.; Bols, E. S. Ørensen; Mulders, P. Van; Allard, Y.; Beghin, D.; Bilin, B.; Brun, H.; Clerbaux, B.; Lentdecker, G. De; Delannoy, H.; Deng, W.; Favart, L.; Goldouzian, R.; Grebenyuk, A.; Kalsi, A.; Makarenko, I.; Moureaux, L.; Popov, A.; Postiau, N.; Robert, F.; Song, Z.; Thomas, L.; Vanlaer, P.; Vannerom, D.; Wang, Q.; Wang, H.; Yang, Y.; Bondu, O.; Bruno, G.; Caputo, C.; David, P.; Delaere, C.; Delcourt, M.; Giammanco, A.; Krintiras, G.; Lemaitre, V.; Magitteri, A.; Piotrzkowski, K.; Saggio, A.; Szilasi, N.; Marono, M. Vidal; Vischia, P.; Zobec, J.; Brigljević, V.; Ceci, S.; Ferenček, D.; Roguljić, M.; Starodumov, A.; Šuša, T.; Eerola, P.; Heikkilä, J.; Brücken, E.; Lampén, T.; Luukka, P.; Martikainen, L.; Tuominen, E.; Tuuva, T.; Agram, J.-L.; Andrea, J.; Bloch, D.; Bonnin, C.; Bourgatte, G.; Brom, J.-M.; Chabert, E.; Charles, L.; Dangelser, E.; Gelé, D.; Goerlach, U.; Gross, L.; Hosselet, J.; Krauth, M.; Tonon, N.; Baulieu, G.; Boudoul, G.; Caponetto, L.; Chanon, N.; Contardo, D.; Dené, P.; Dupasquier, T.; Galbit, G.; Lumb, N.; Mirabito, L.; Nodari, B.; Perries, S.; Donckt, M. Vander; Viret, S.; Autermann, C.; Feld, L.; Karpinski, W.; Kiesel, M. K.; Klein, K.; Lipinski, M.; Meuser, D.; Ostapchuk, A.; Pauls, A.; Pierschel, G.; Preuten, M.; Rauch, M.; Röwert, N.; Schael, S.; Schulz, J.; Schwering, G.; Teroerde, M.; Wlochal, M.; Zhukov, V.; Dziwok, C.; Fluegge, G.; Müller, T.; Pooth, O.; Stahl, A.; Ziemons, T.; Aldaya, M.; Asawatangtrakuldee, C.; Eckerlin, G.; Eckstein, D.; Eichhorn, T.; Gallo, E.; Guthoff, M.; Haranko, M.; Harb, A.; Keaveney, J.; Kleinwort, C.; Mankel, R.; Maser, H.; Meyer, M.; Missiroli, M.; Muhl, C.; Mussgiller, A.; Pitzl, D.; Reichelt, O.; Savitskyi, M.; Schuetze, P.; Stever, R.; Walsh, R.; Zuber, A.; Benecke, A.; Biskop, H.; Buhmann, P.; Ebrahimi, A.; Eich, M.; Feindt, F.; Froehlich, A.; Garutti, E.; Gunnellini, P.; Haller, J.; Hinzmann, A.; Kasieczka, G.; Klanner, R.; Kutzner, V.; Lange, T.; Matysek, M.; Mrowietz, M.; Niemeyer, C.; Nissan, Y.; Pena, K.; Perieanu, A.; Rieger, O.; Schleper, P.; Schwandt, J.; Schwarz, D.; Sonneveld, J.; Steinbrück, G.; Tews, A.; Vormwald, B.; Wellhausen, J.; Zoi, I.; Abbas, M.; Ardila, L.; Balzer, M.; Barth, C.; Barvich, T.; Baselga, M.; Blank, T.; Bögelspacher, F.; Butz, E.; Caselle, M.; Boer, W. De; Dierlamm, A.; Morabit, K. El; Gosewisch, J.-O.; Hartmann, F.; Husemann, U.; Koppenhöfer, R.; Kudella, S.; Maier, S.; Mallows, S.; Metzler, M.; Muller, Th.; Neufeld, M.; Nürnberg, A.; Sander, O.; Schell, D.; Schröder, M.; Schuh, T.; Shvetsov, I.; Simonis, H.-J.; Steck, P.; Wassmer, M.; Weber, M.; Weddigen, A.; Anagnostou, G.; Asenov, P.; Assiouras, P.; Daskalakis, G.; Kyriakis, A.; Loukas, D.; Paspalaki, L.; Balázs, T.; Siklér, F.; Vámi, T.; Veszprémi, V.; Bhardwaj, A.; Jain, C.; Jain, G.; Ranjan, K.; Bhattacharya, R.; Dutta, S.; Chowdhury, S. Roy; Saha, G.; Sarkar, S.; Cariola, P.; Creanza, D.; Palma, M. de; Robertis, G. De; Fiore, L.; Ince, M.; Loddo, F.; Maggi, G.; Martiradonna, S.; Mongelli, M.; My, S.; Selvaggi, G.; Silvestris, L.; Albergo, S.; Costa, S.; Mattia, A. Di; Potenza, R.; Saizu, M. A.; Tricomi, A.; Tuve, C.; Barbagli, G.; Brianzi, M.; Cassese, A.; Ceccarelli, R.; Ciaranfi, R.; Ciulli, V.; Civinini, C.; D'Alessandro, R.; Focardi, E.; Latino, G.; Lenzi, P.; Meschini, M.; Paoletti, S.; Russo, L.; Scarlini, E.; Sguazzoni, G.; Viliani, L.; Cerchi, S.; Ferro, F.; Mulargia, R.; Robutti, E.; Brivio, F.; Dinardo, M. E.; Dini, P.; Gennai, S.; Guzzi, L.; Malvezzi, S.; Menasce, D.; Moroni, L.; Pedrini, D.; Zuolo, D.; Azzi, P.; Bacchetta, N.; Bisello, D.; Dorigo, T.; Pozzobon, N.; Tosi, M.; Canio, F. De; Gaioni, L.; Manghisoni, M.; Ratti, L.; Re, V.; Riceputi, E.; Traversi, G.; Baldinelli, G.; Bianchi, F.; Biasini, M.; Bilei, G. M.; Bizzaglia, S.; Caprai, M.; Cecchi, C.; Checcucci, B.; Ciangottini, D.; Fanò, L.; Farnesini, L.; Ionica, M.; Leonardi, R.; Manoni, E.; Mantovani, G.; Mariani, V.; Menichelli, M.; Morozzi, A.; Moscatelli, F.; Passeri, D.; Placidi, P.; Rossi, A.; Santocchia, A.; Spiga, D.; Storchi, L.; Turrioni, C.; Androsov, K.; Azzurri, P.; Bagliesi, G.; Basti, A.; Beccherle, R.; Bertacchi, V.; Bianchini, L.; Boccali, T.; Borrello, L.; Bosi, F.; Castaldi, R.; Ciocci, M. A.; Dell'Orso, R.; Fedi, G.; Fiori, F.; Giannini, L.; Giassi, A.; Grippo, M. T.; Ligabue, F.; Magazzu, G.; Manca, E.; Mandorli, G.; Mazzoni, E.; Messineo, A.; Moggi, A.; Morsani, F.; Palla, F.; Palmonari, F.; Raffaelli, F.; Rizzi, A.; Spagnolo, P.; Tenchini, R.; Tonelli, G.; Venturi, A.; Verdini, P. G.; Bellan, R.; Costa, M.; Covarelli, R.; Dellacasa, G.; Demaria, N.; Salvo, A. Di; Mazza, G.; Migliore, E.; Monteil, E.; Pacher, L.; Paterno, A.; Rivetti, A.; Solano, A.; Simelevicius, D.; Rivera, E. Curras; Campderros, J. Duarte; Fernandez, M.; Gomez, G.; Sanchez, F. J. Gonzalez; Echeverria, R. Jaramillo; Moya, D.; Jimenez, E. Silva; Vila, I.; Virto, A. L.; Abbaneo, D.; Ahmed, I.; Akgun, B.; Albert, E.; Auzinger, G.; Bendotti, J.; Berruti, G.; Blanchot, G.; Boyer, F.; Caratelli, A.; Ceresa, D.; Christiansen, J.; Cichy, K.; Daguin, J.; Deelen, N.; Detraz, S.; Deyrail, D.; Dobson, M.; Emriskova, N.; Engegaard, B.; Faccio, F.; Filenius, A.; Frank, N.; French, T.; Fulcher, J.; Gajanec, R.; Gigi, D.; Glege, F.; Hansen, M.; Hegeman, J.; Honma, A.; Hugo, G.; Hulek, W.; Casas, L. M. Jara; Kaplon, J.; Kloukinas, K.; Kornmayer, A.; Koss, N.; Kottelat, L.; Koukola, D.; Kovacs, M.; Rosa, A. La; Lenoir, P.; Loos, R.; Marchioro, A.; Marconi, S.; Meijers, F.; Mersi, S.; Meschi, E.; Michelis, S.; Martin, C. Nieto; Onnela, A.; Orfanelli, S.; Orsini, L.; Pakulski, T.; Perez, A.; Gomez, F. Perez; Pernot, J.-F.; Petagna, P.; Piazza, Q.; Postema, H.; Prousalidi, T.; Rico, R. Puente; Racz, A.; Labaza, A. Remigiusz; Sakulin, H.; Scarfí, S.; Spathopoulos, S.; Sroka, S.; Tropea, P.; Troska, J.; Tsirou, A.; Vasey, F.; Vichoudis, P.; Bertl, W.; Caminada, L.; Deiters, K.; Erdmann, W.; Horisberger, R.; Kaestli, H.-C.; Kotlinski, D.; Langenegger, U.; Meier, B.; Rohe, T.; Streuli, S.; Bachmair, F.; Backhaus, M.; Becker, R.; Berger, P.; Calafiori, D. di; Djambazov, L.; Donega, M.; Grab, C.; Hits, D.; Hoss, J.; Lustermann, W.; Masciovecchio, M.; Meinhard, M.; Perovic, V.; Perozzi, L.; Ristic, B.; Roeser, U.; Ruini, D.; Tavolaro, V.; Wallny, R.; Zhu, D.; Aarrestad, T.; Amsler, C.; Bösiger, K.; Canelli, F.; Chiochia, V.; Cosa, A. De; Burgo, R. Del; Galloni, C.; Kilminster, B.; Leontsinis, S.; Maier, R.; Rauco, G.; Robmann, P.; Takahashi, Y.; Zucchetta, A.; Chen, P.-H.; Hou, W.-S.; Lu, R.-S.; Moya, M.; Tsai, J. F.; Burns, D.; Clement, E.; Cussans, D.; Goldstein, J.; Nasr-Storey, S. Seif El; Coughlan, J. A.; Harder, K.; Manolopoulos, K.; Tomalin, I. R.; Bainbridge, R.; Borg, J.; Hall, G.; James, T.; Pesaresi, M.; Summers, S.; Uchida, K.; Cole, J.; Hoad, C.; Hobson, P.; Reid, I. D.; Bartek, R.; Dominguez, A.; Uniyal, R.; Demiragli, Z.; Hazen, E.; Rohlf, J.; Altopp, G.; Burkle, B.; Chen, C.; Coubez, X.; Duh, Y.-T.; Hadley, M.; Heintz, U.; Hinton, N.; Hogan, J.; Korotkov, A.; Lee, J.; Narain, M.; Sagir, S.; Spencer, E.; Syarif, R.; Truong, V.; Usai, E.; Voelker, J.; Chertok, M.; Conway, J.; Funk, G.; Jensen, F.; Lander, R.; Macauda, S.; Pellett, D.; Thomson, J.; Yohay, R.; Zhang, F.; Erhan, S.; Hanson, G.; Si, W.; Gerosa, R.; Holzner, A.; Krutelyov, S.; Sharma, V.; Yagil, A.; Colegrove, O.; Dutta, V.; Gouskos, L.; Incandela, J.; Kyre, S.; Qu, H.; Quinnan, M.; White, D.; Cumalat, J. P.; Ford, W. T.; MacDonald, E.; Perloff, A.; Stenson, K.; Ulmer, K. A.; Wagner, S. R.; Alexander, J.; Cheng, Y.; Chu, J.; Conway, J.; Cranshaw, D.; Datta, A.; McDermott, K.; Monroy, J.; Padilla, Y. Bordlemay; Quach, D.; Rinkevicius, A.; Ryd, A.; Skinnari, L.; Soffi, L.; Strohman, C.; Tao, Z.; Thom, J.; Tucker, J.; Wittich, P.; Zientek, M.; Alyari, M.; Bakshi, A.; Bolla, G.; Burkett, K.; Butler, J. N.; Canepa, A.; Cheung, H. W. K.; Chramowicz, J.; Derylo, G.; Ghosh, A.; Gingu, C.; Gonzalez, H.; Grünendahl, S.; Hasegawa, S.; Hoff, J.; Johnson, M.; Lei, C. M.; Lipton, R.; Liu, M.; Los, S.; Matulik, M.; Merkel, P.; Mommsen, R.; Nahn, S.; Prosser, A.; Ravera, F.; Rivera, R.; Schneider, B.; Spalding, W. J.; Spiegel, L.; Timpone, S.; Uplegger, L.; Voirin, E.; Weber, H. A.; Zejdl, P.; Berry, D. R.; Chen, X.; Dittmer, S.; Evdokimov, A.; Evdokimov, O.; Gerber, C. E.; Hofman, D. J.; Mills, C.; Alhusseini, M.; Durgut, S.; Nachtman, J.; Onel, Y.; Rude, C.; Snyder, C.; Yi, K.; Eminizer, N.; Gritsan, A.; Maksimovic, P.; Roskes, J.; Swartz, M.; Xiao, M.; Baringer, P.; Bean, A.; Khalil, S.; Kropivnitskaya, A.; Majumder, D.; Schmitz, E.; Wilson, G.; Ivanov, A.; Mendis, R.; Mitchell, T.; Modak, A.; Skhirladze, N.; Taylor, R.; Acosta, J. G.; Cremaldi, L. M.; Oliveros, S.; Perera, L.; Summers, D.; Bloom, K.; Claes, D. R.; Fangmeier, C.; Golf, F.; Kravchenko, I.; Siado, J.; Iashvili, I.; Kharchilava, A.; McLean, C.; Nguyen, D.; Parker, A.; Pekkanen, J.; Rappoccio, S.; Hahn, K.; Liu, Y.; Sung, K.; Alimena, J.; Cardwell, B.; Francis, B.; Hill, C. S.; Malik, S.; Norberg, S.; Vargas, J. E. Ramirez; Das, S.; Jones, M.; Jung, A.; Khatiwada, A.; Negro, G.; Thieman, J.; Cheng, T.; Dolen, J.; Parashar, N.; Ecklund, K. M.; Freed, S.; Kilpatrick, M.; Nussbaum, T.; Demina, R.; Dulemba, J.; Hindrichs, O.; Bartz, E.; Gandrakotra, A.; Gershtein, Y.; Halkiadakis, E.; Hart, A.; Kyriacou, S.; Lath, A.; Nash, K.; Osherson, M.; Schnetzer, S.; Stone, R.; Eusebi, R.; D'Angelo, P.; Johns, W.; Padeken, K. O.; Karimeh, W.

doi:10.1088/1748-0221/14/10/P10017

The DAQ and control system for the CMS Phase-1 pixel detector upgrade

CMS Collaboration; Adam, W.; Bergauer, T.; Blöch, D.; Brondolin, E.; Dragicevic, M.; Frühwirth, R.; Hinger, V.; Steininger, H.; Beaumont, W.; Croce, D. Di; Janssen, X.; Lauwers, J.; Mechelen, P. Van; Remortel, N. Van; Blekman, F.; Chhibra, S. S.; Clercq, J. De; D'Hondt, J.; ... mehr

Abstract:

In 2017 a new pixel detector was installed in the CMS detector. This so-called Phase-1 pixel detector features four barrel layers in the central region and three disks per end in the forward regions. The upgraded pixel detector requires an upgraded data acquisition (DAQ) system to accept a new data format and larger event sizes. A new DAQ and control system has been developed based on a combination of custom and commercial microTCA parts. Custom mezzanine cards on standard carrier cards provide a front-end driver for readout, and two types of front-end controller for configuration and the distribution of clock and trigger signals. Before the installation of the detector the DAQ system underwent a series of integration tests, including readout of the pilot pixel detector, which was constructed with prototype Phase-1 electronics and operated in CMS from 2015 to 2016, quality assurance of the CMS Phase-1 detector during its assembly, and testing with the CMS Central DAQ. This paper describes the Phase-1 pixel DAQ and control system, along with the integration tests and results. A description of the operational experience and performance in data taking is included.

KITopen-Download

Verlagsausgabe

DOI: 10.5445/IR/1000104950

Veröffentlicht am 14.01.2020

Externe Links

Originalveröffentlichung
DOI: 10.1088/1748-0221/14/10/P10017

Web of Science
Zitationen: 2

Dimensions
Zitationen: 4

Export

Statistiken

Seitenaufrufe: 164
seit 17.01.2020

Downloads: 122
seit 17.01.2020

Zugehörige Institution(en) am KIT	Fakultät für Physik – Institut für Experimentelle Kernphysik (IEKP) Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE)
Publikationstyp	Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr	2019
Sprache	Englisch
Identifikator	ISSN: 1748-0221 KITopen-ID: 1000104950
HGF-Programm	54.02.02 (POF III, LK 01) Ultraschnelle Datenauswertung
Erschienen in	Journal of Instrumentation
Verlag	Institute of Physics Publishing Ltd (IOP Publishing Ltd)
Band	14
Seiten	Art. Nr.: P10017
Vorab online veröffentlicht am	15.10.2019
Schlagwörter	Data acquisition concepts, Detector control systems (detector and experiment monitoring and slow-control systems, architecture, hardware, algorithms, databases), Modular electronics, Optical detector readout concepts
Nachgewiesen in	Dimensions Web of Science

Repository KITopen

The DAQ and control system for the CMS Phase-1 pixel detector upgrade

Abstract: