Un viaggio dalla collisione alla pubblicazione scientifica

2. Il sistema nervoso per la gestione dei segnali

percorso a cura di A. Gozzelino

L’evento di interesse fisico è definito da una sequenza di segnali nei rivelatori in un dato intervallo di tempo; ad esempio, allo stesso istante, due rivelatori al germanio rivelano un fotone γ ciascuno, un rivelatore a stato solido a semiconduttore al silicio identifica una particella α e uno scintillatore plastico svela un neutrone n. L’evento 2γ+α+n è interessante per la reazione fisica oggetto di studio. Il sistema di acquisizione dati è responsabile della raccolta dei segnali dai tre rivelatori (germanio, silicio, scintillatore) relativi agli eventi (2γ+α+n) selezionati dal trigger e del loro immagazzinamento; tale sistema consiste di una serie di calcolatori connessi tra loro che eseguono le seguenti funzioni (processi): lettura delle informazioni (readout unit), ricostruzione dell’evento con i segnali provenienti da canali diversi della stessa tipologia di rivelatore (builder unit), eventuale ricostruzione di successivo livello dell’evento mediante la somma in sincronia dei segnali dai diversi rivelatori di un apparato sperimentale (merger unit) e scrittura dell’evento (storage unit). A ciascun processo compete la gestione di una parte del flusso di eventi il quale è misurato come una frequenza in Hz (rate di eventi). La banda passante di scrittura si valuta in byte/s. Il numero di readout unit, builder unit e merger unit è variabile a seconda della potenza di calcolo disponibile sui PC. schema acquisizione 3

Figura 3: Esempio di un possibile schema di sistema di acquisizione dei dati provenienti da tre tipi di rivelatore (ad esempio, in questo caso: due rivelatori al germanio, quattro rivelatori al silicio e uno scintillatore plastico).

Un sistema di acquisizione dei dati ha la funzione di registrare ed elaborare le misure ottenute dall’apparato sperimentale e ricostruite dalla catena elettronica. Il Run Control Monitor System (RCMS) è l’interfaccia grafica che comanda le fasi di presa dati e verifica l’andamento dei processi sulle macchine del sistema di acquisizione. Gli stati della presa dati seguono diagrammi di flusso, come quello mostrato in figura 4. L’interfaccia grafica di un RCMS visualizza in modo intuitivo e immediato la frequenza degli eventi (rate) considerati durante l’acquisizione alla persona incaricata di seguire l’esperimento (Figura 5).

 

DIAGRAMMA FLUSSO 4

interfaccia run control

 

Figura 4: Esempio di come appare un’interfaccia grafica di Run Control e di un diagramma di flusso degli stati possibili per un sistema di acquisizione dei dati.

interfaccia run control5

Figura 5: Esempio di un’interfaccia grafica per monitorare la frequenza degli eventi (rate).

 

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