NIOS II Soft-Core Processor and Ethernet Controller Solution for RPC-DAQ in INO ICAL
本文提出基于NIOS II软核处理器和以太网控制器的RPC-DAQ系统，用于INO-ICAL实验中28,800个阻性板室单元的数据采集、监测与高压控制，实现高效网络化DAQ。
2025-01-01 hep-ex physics.ins-det
Data Acquisition Software for CMS HCAL Testbeams
虽然CMS在几年内不会开始运行，但许多子探测器组都有涉及最终或接近最终电子学的有效试验束计划。高带宽电子学要求开发包括硬件和软件在内的新的DAQ系统。本文介绍了用于欧洲核子研究中心2002年夏季HCAL测试束的DAQ软件的设计和性能。该系统在200-1000 Hz的频率下成功地采集了超过80 M的测试束事件。本文还介绍了2003年的testbeam的一些发展，包括CMS xDAQ框架的集成。
2003-06-12 physics.ins-det
Study and Development of a Data Acquisition & Control (DAQ) System using TCP/Modbus Protocol
RCC-Institute of Information Technology, Under West Bengal University of Technology（西孟加拉理工大学下属 RCC 信息技术学院）
本研究开发了一种基于TCP/Modbus协议的DAQ系统，用于远程监控真空测量系统，替代传统PLC方案以降低部署成本和复杂度，实现实时数据记录和用户友好的操作界面。
2014-05-20 cs.HC cs.SY eess.SY
T-DAQ-P: a portable tablet-form multi-stream data acquisition and contextual telemetry platform based on COTS modules and a custom integration layer
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma Tre（意大利国家核物理研究所罗马第三分部）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara（意大利国家核物理研究所费拉拉分部）
本文提出T-DAQ-P，一种便携式数据采集和 telemetry 平台，结合多流处理、慢控制 telemetry 和面向操作员的调试工具，提供实验室和现场的可靠数据采集方案。
2026-03-16 physics.ins-det
MicroTCA implementation of synchronous Ethernet-Based DAQ systems for large scale experiments
大型LAr TPC是解决粒子和天体粒子物理学中的开放问题的最强大的探测器之一，例如轻子扇区中的CP破坏，中微子性质及其天体物理意义，质子衰变搜索等。在这篇文章中，我们描述了这一新一代的大型探测器的数据采集方案。主要挑战是提出一个可扩展且易于使用的解决方案，能够以最低的成本管理大量通道。值得注意的是，这些限制与网络电信行业中存在的限制非常相似。我们建议研究如何新兴的技术，如ATCA和$μ$ TCA可以用于中微子实验。介绍了一种32通道ADC的高级夹层板（AMC）的设计.该板在前面板接收32个模拟通道，并使用千兆以太网链路通过$μ$ TCA背板发送格式化数据。MCH的千兆交换机用于集中数据并将数据发送到事件生成计算机。该卡的核心是一个FPGA（ARIA-GX从ALTERA），包括整个系统，除了存储器。一个硬件加速器已经实现了使用NIOS II $μ$ P和千兆MAC IP。显然，为了能够从事件中重建轨迹，时间同步系统是强制性的。我们决定实施IEEE 1588标准，也称为精确定时协议，这是电信行业中另一项新兴且有前途的技术。在这篇文章中，我们描述了一个千兆PTP的实现使用千兆链路的恢复时钟。通过这样做，漂移被直接消除，并且PTP将仅用于评估和校正偏移。
2009-06-12 physics.ins-det
Development of a modular and scalable data acquisition system for calorimeters at a linear collider
已经开发了一个数据采集系统，它将读出和控制量热计，作为未来电子-正电子直线对撞机探测器的原型系统。这是一个模块化、灵活且可扩展的DAQ系统，其中硬件和信号都是基于标准的，使用FPGA和串行链路。无背板系统的想法也被追求与一个商业开发板容纳在一台PC和一个链的集中器卡之间的检测器形成的系统的基础。在描述该系统的概念和性能的同时，讨论了它的优点和缺点。
2011-10-04 physics.ins-det
Leveraging Industrial Foundation Models at the Edge of Particle Physics Detectors via Distillation Learning and Hardware Co-design
Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
本研究首次将工业基础模型TimesFM微调并蒸馏用于粒子物理DAQ，通过FPGA协同设计实现实时运行，性能达到或超过现有方案，且流程可推广至其他一维波形任务。
2026-09-22 cs.LG hep-ex physics.ins-det
Streaming readout for next generation electron scattering experiment
目前和未来在高强度前沿的实验预计将产生大量的数据，需要收集和存储用于离线分析。由于计算和网络技术的不断进步，现在有可能用一种新的、简化的和性能更好的方案取代标准的“触发式”数据采集系统。“流式读出”数据采集系统的目的是用一种功能更强大、更灵活的软件触发器取代基于硬件的触发器，这种触发器考虑到整个探测器信息，以便进行有效的实时数据标记和选择。考虑到DAQ在实验中的关键作用，需要通过现场测试进行验证以证明SRO性能。在本文中，我们报告的杰斐逊实验室SRO框架的光束验证的结果。我们暴露不同的探测器（PbWO为基础的电磁量能器和塑料闪烁体hodoscope）的霍尔-D电子-正电子二次束和霍尔-B生产电子束，越来越复杂的实验条件。通过将SRO系统与传统DAQ收集的数据进行比较，我们证明了SRO的性能符合预期。此外，我们还提供了证据证明其在实现复杂的人工智能支持的实时数据分析和重建算法方面的优越性。
2022-02-07 nucl-ex physics.ins-det
A hardware implementation of Region-of-Interest selection in LAr-TPC for data reduction and triggering
用于中微子和天体粒子物理学的多千吨质量范围内的大型液态氩TPC探测器需要从大约105根导线中提取和处理信号。为了提高数据采集系统的吞吐量，实现了在线无损数据压缩，使数据流量减少了近四分之一。此外，还研究了一种基于一种新的有效的在线识别线碰撞算法的触发系统，并在实际的ICARUS数字读出板上实现，并在LNL INFN实验室的ICARINO LAr-TPC设备上用宇宙射线进行了全面测试。还展示了触发低至1 MeV可见能量的孤立低能事件的能力。
2010-09-12 hep-ex physics.ins-det
FPGA based High Speed Data Acquisition System for High Energy Physics Application
在高能物理实验中，需要在探测器/传感器与上位机之间进行高速、容错的数据通信。在HEP实验中，由于各种外部效应，如带电粒子的存在、环境中的噪声或辐射效应，可能在通信硬件中发生瞬时故障，并导致单/多比特错误。为了使通信系统在这样的辐射环境中保持正常工作，在这种辐射环境中，人的直接干预是不可能的，一个高速数据采集（DAQ）架构，支持错误恢复是必要的。提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的高速数据采集系统的有效实现方案，该系统采用多比特纠错模型支持光通信链路。该设计已在Xilinx Kintex-7板上实现，并通过了板对板通信和使用PCI（外围组件互连快速）的PC通信测试。板对板和板对PC的数据通信速度达到了4.8Gbps，并对资源利用率和关键路径延迟进行了测量。
2015-03-30 cs.AR hep-ex physics.ins-det
First neutron data recorded at the V20 Test Instrument utilizing prototype chopper systems and beam monitors planned for ESS
欧洲中子源（ESS）的主要目标是使用同类设施中最高的中子通量进行持续的高撞击中子散射科学。这一雄心壮志自然伴随着来自13个欧洲国家的合作者之间共享的仪器硬件和软件的垂直整合相关的运营挑战。目前的工作将详细介绍在V20测试仪器在德国柏林亥姆霍兹Zentrum的集成测试。通过ESS斩波器集成控制器（CHIC）和实验物理与工业控制系统（EPICS）成功地控制了ESS斩波器样机。使用中子束监测器、ESS原型探测器读出电子设备和数据管理软件中心（DMSC）数据采集（DAQ）软件成功地收集了中子数据并打上了时间戳。斩波器旋转事件的时间戳和斩波器盘表现出优异的稳定性和中子吸收特性。该测试产生（i）预期的飞行时间（TOF）响应，（ii）与仪器参考数据比较良好的收集数据，以及（iii）揭示所执行的集成测试的诊断能力。该集成测试的结果验证了ESS斩波器和检波器DAQ架构的选择。
2019-08-21 nucl-ex physics.ins-det
Operational experience and evolution of the ATLAS Tile Hadronic Calorimeter Read-Out Drivers
TileCal是大型强子对撞机（LHC）ATLAS实验的中心强子量热计。它是一种采样探测器，其中吸收瓦嵌入钢吸收板中。瓦片被分组形成单元，其在两侧由光电倍增管（PMT）读出。PMT数字样本被传输到位于后端系统中的读出驱动器（ROD），用于1级触发系统接受的事件。ROD是后端电子设备的核心元件，它代表前端电子设备和ATLAS整个数据采集（DAQ）系统之间的接口。它负责能量和时间重构、触发和数据同步、忙处理、数据完整性检查和无损数据压缩。TileCal ROD是一个标准的9U VME板，配备了基于DSP的处理单元夹层卡。总共需要32个ROD模块来读取整个TileCal探测器。每个ROD模块必须在不到10微秒的时间内实时处理来自多达360个PMT的数据。ROD的调试在2008年LHC第一次碰撞之前完成。从那时起，已经实施了几次硬件和固件更新，以适应不断发展的ATLAS触发器和DAQ条件，以遵循LHC参数。最初的ROD系统，不同的更新实施和操作经验，在LHC运行1和运行2。
2020-10-26 hep-ex physics.ins-det
The Triggerless Data Acquisition System of the XENONnT Experiment
本文介绍XENONnT实验的无触发数据采集系统，该系统集成TPC、μ子否决和中子否决三个子系统，数字化698个PMT信号，通过商用硬件与自研软件实现高速读出、实时监测及在线分析，活时间超99%并已采集超过2 PB数据。
2022-12-21 hep-ex physics.ins-det
A Modular Object Oriented Data Acquisition System for the Gravitational Wave AURIGA Experiment
引力波探测器AURIGA的新数据采集系统是从头开始设计的，目的是利用近年来可用的硬件和软件平台，即运行基于Linux的免费软件的i386计算机。本文介绍了如何利用先进的软件开发技术，如面向对象的设计和编程以及CORBA基础设施，实现一个健壮的，分布式的，灵活的，可扩展的系统。数据采集系统的每个代理都在一个重量级的框架内运行，该框架旨在透明地处理所有代理的相互通信，同步和同步。它还为命令和监视工具提供了一个统一的接口。DAQ逻辑完全包含在每个代理的专用代码中。在AURIGA的情况下，AURIGA被设计为三层：前端，构建器，消费者。每一层由一组可能运行在不同主机上的代理表示。该系统非常适合于与AURIGA实验相当的规模的项目：永久和临时数据存储基于引力波社区采用的Frame格式，并且设计对于低速率系统是可靠和容错的。
2003-06-11 physics.ins-det
Development of energy calibration and data analysis systems for the NUCLEUS experiment
中微子-核相干弹性散射（CEvNS）为探索标准模型之外的新物理开辟了新的途径。NUCLEUS实验旨在利用核反应堆堆芯产生的强烈反中微子通量，通过克级超低阈值低温探测器测量CEvNS截面。低阈值探测器的一个常见问题是校准，因为大多数放射源往往会使传感器的动态范围饱和。在这篇论文中，光子统计为基础的光学校准设置已经开发和测试使用探测器从BULLKID R&D项目。所开发的硬件设置和相关控制软件都允许自动执行检测器阵列的完全校准。在这项工作的开发过程中，为CUORE实验开发的DIANA分析框架已与NUCLEUS DAQ兼容，并使用NUCLEUS原型运行的数据开发了新的自动分析协议。该协议被证明是准确的再现通过模型相关的研究所获得的结果进行了几乎事件的事件检查，在NUCLEUS的早期阶段进行。特别关注的是事件重建程序的发展，用于测量的事件，位于探测器的线性响应区域之外的能量。NUCLEUS实验的最后一项活动是开发一个基于Python的工具包，用于研究实验的发现潜力。这个工具包最初是由J.Rothe在NUCLEUS的早期阶段开发的，并在本文所介绍的工作中进行了大量的升级，以处理不同类型的统计检查和程序。
2023-02-06 nucl-ex physics.ins-det
The Data Acquisition System of the LZ Dark Matter Detector: FADR
本文介绍LZ暗物质探测器的FADR数据采集系统，该系统基于Kintex-7 FPGA，可对745个PMT信号采样、实时筛选事例并并行监测性能，同时阐述了其软硬件与性能测量情况。
2024-08-16 hep-ex physics.ins-det
