Trigger-DAQ and Slow Controls Systems in the Mu2e Experiment
费米实验室的μ子校园计划包括Mu 2 e实验，该实验将寻找荷电轻子味违反过程，其中负μ子在铝核场中转化为电子，将搜索灵敏度提高了四个数量级。到目前为止。Mu 2 e的触发器和数据采集系统（TDAQ）使用otsort作为其解决方案。在费米实验室开发，otslogan使用artlogan DAQ框架和艺术分析框架，在引擎盖下，用于事件传输，过滤和处理。otssoft是一个在线DAQ软件套件，专注于灵活性和可扩展性，同时提供一个多用户，基于Web的界面，可通过Chrome或Firefox Web浏览器访问。来自跟踪器和热量计的检测器读出控制器（ROC）将零抑制数据连续输出到数据传输控制器（DTC）。然后通过PCIe总线将数据读取到软件过滤算法，该算法选择最终与来自宇宙射线Ve到系统（CRV）的数据通量相结合的事件。利用实验物理和工业控制系统（EPICS）开源平台开发了一个用于监测、控制、报警和存档的探测器控制系统（DCS）。DCS系统也已集成到otsoftware中。计划于2021-2022年在Mu 2 e大楼安装TDAQ和DCS系统，并在费米实验室的费曼计算中心建造了一个原型。我们在这里报告的发展和Mu 2 e的DCS系统集成到在线otsoftware的成就。
2020-10-30 hep-ex physics.ins-det
PCI-express based high-speed readout for the BelleII DAQ upgrade
Belle II是新一代的B工厂实验，致力于探索风味领域基本粒子标准模型之外的新物理。Belle~II于2018年4月开始使用基于流水线触发流控制的同步数据采集（DAQ）系统进行数据采集。Belle II DAQ系统设计用于处理30 kHz触发率，在原始事件大小为1 MB的假设下，约有1%的死区时间。数据采集系统可靠，在2020年1月至2020年6月的运行期间，整体数据采集效率达到84. 2%。从DAQ可维护性的角度来看，目前的读出系统无法在10年内运行;同时，读出系统阻碍了高速数据传输。Belle II数据采集系统升级采用了基于PCI-express的读取模块，数据吞吐量高达100 Gb/s。我们特别关注基于这款新一代读出板（称为PCIe 40）的固件和软件设计，该读出板采用Altera Arria 10现场可编程门阵列芯片。设计了48个GBT（GigaBit Transceiver）串行链路、PCI-express硬IP DMA架构、定时和触发分配系统接口以及慢速控制系统，与现有Belle II DAQ系统集成。本文介绍了在数据读出和慢控制测试期间完成的性能，使用测试台和现场前端电子设备进行演示，特别是涉及Belle II TOP和KLM子探测器。
2021-06-11 hep-ex physics.ins-det
Trigger and data acquisition
讲座解决了一些触发和数据采集在大型高能物理实验的问题。重点放在强子对撞机实验，提出了一个特别具有挑战性的环境事件的选择和数据收集。然而，讲座还解释了T/DAQ系统如何在过去几年中不断发展，以应对新的挑战。在2008年的单束运行中，LHC T/DAQ系统的早期经验给出了一些例子。
2010-10-14 hep-ex physics.ins-det
Data acquisition system in Run-0a for the J-PARC E16 experiment
J-PARC E16是一个通过系统测量原子核中矢量介子的光谱变化来研究强子质量起源的实验。矢量介子衰变产生的$e^{+}e^{-}$对的测量将提供正常核密度下手征对称性部分恢复的信息。为了解决脉冲堆积并实现$e^{\pm}$与10 MHz数量级的反应速率的背景的良好区分，数据采集（DAQ）系统使用APV 25和DRS 4的波形采样芯片。触发速率和数据速率预计分别为1 kHz和130- 330 MiB/s。开发了APV 25和DRS 4的数据采集系统，其中事件通过公共触发和标签数据同步。第一次光束调试（称为Run-0a）于2020年6月进行，约为设计设置的1/4。在Run-0a中，DAQ以300 Hz的触发率工作，主要瓶颈是APV 25的大数据量。进一步优化数据采集系统将提高性能。
2020-10-31 physics.ins-det
A Large-Scale FPGA-Based Trigger and Dead-Time Free DAQ System for the Kaos Spectrometer at MAMI
Kaos光谱仪由美因茨微波加速器MAMI的A1合作组维护，重点研究（e，e 'K ^+）符合反应。对于其电子臂，光纤阵列的两个垂直平面（每个垂直平面包括大约10000根光纤）在接近零度散射角并且靠近电子束的情况下操作。该仪器安装了一个几乎无死区的数据采集系统，由96通道前端板采集144个多阳极光电倍增管的信号，经双阈值甄别器数字化，由最先进的F1时间-数字转换芯片提取信号时间。为了最大限度地降低背景速率，在新开发的Vuprom模块中实施了复杂的触发逻辑。该触发器执行噪声抑制、信号簇发现、粒子跟踪和符合定时，并且可以扩展用于运动学匹配（e 'K ^+）符合。整个系统的设计可以处理4000多个读出通道，并能满足谱仪中的高电子通量和探测器的高计数率要求。2009年在MAMI成功进行了束流测试。
2011-05-01 nucl-ex physics.ins-det
Design of a Time-to-Digital Converter ASIC and a mini-DAQ system for the Phase-2 Upgrade of the ATLAS Monitored Drift Tube detector
我们提出了第二个原型的时间-数字（TDC）ASIC的升级ATLAS卫星漂移管（MDT）探测器的高亮度LHC操作。与第一个原型相比，三重模块冗余已实现的配置和流控制逻辑。在实现相同的时间分辨率和通道均匀性的同时，总功耗增加不到10 mW。一个小型数据采集系统已经建立，以验证前端电子链与新的原型与其他ASIC和板在触发模式。小直径MDT电离室的宇宙线测试表明，读出电路的结构和数据传输性能良好。预计该原型设计将用于最终生产。
2020-11-23 physics.ins-det
A novel architecture for DAQ in multi-channel, large volume, long drift Liquid Argon TPC
近年来，人们对多吨级液氩时间投影室（LAr TPC）产生了很大的兴趣。物理问题是非常具有挑战性的，但是自由电子的长漂移和足够长的寿命的技术问题至今没有解决。还应该考虑到这样大的体积所需的极大量的通道。在本文中，我们提出了一个架构的DAQ，是基于最近的发展，在消费电子产品，提供了一个相当有趣的价格，旨在高分辨率的三角积分转换的组件。这种类型的ADC在HEP实验中根本不受欢迎，在HEP实验中，通常应该转换和记录与事件相关的信号，这些信号在时间上定义明确（触发）。然而，在LAr-TPC中，我们必须处理应连续转换和记录的波形，这是delta-sigma ADC应用的最重要情况。
2006-05-15 physics.ins-det
Data Flow in the Mu3e DAQ
本文介绍了Mu3e实验中基于FPGA的无触发器数据采集系统(DAQ)的持续集成，重点阐述了滤波机群FPGA内部的时间对齐与数据流处理，并展示了2021和2022年集成运行的DAQ系统。
2023-05-15 physics.ins-det
LabView Interface for School-Network DAQ Card
为学校网络宇宙射线探测器项目开发了一种低成本数据采集卡，通过标准串行接口提供来自光电倍增管的数字化数据。为了便于分析这些数据并为学生提供定制读出系统的起点，使用National Instruments LabVIEW（R）系统开发了一个模型界面。这个用户友好的界面允许一个初始化的触发符合条件的数据采集运行，并监测传入或预先记录的数据集与更新单打和符合率图和其他用户可选的直方图。
2003-11-14 physics.data-an physics.ins-det
The DAQ for the Single Phase DUNE Prototype at CERN
DUNE将是世界上最大的中微子实验，预计将于2025年获得数据。下面介绍了其原型之一的数据采集（DAQ）系统- ProtoDUNE-SP，将于2018年第四季度采集数据。ProtoDUNE-SP还打破了迄今为止建造的最大束流测试实验的记录，并且是CERN中微子平台的基本元素。这使得ProtoDUNE-SP本身就是一个实验，设计和施工都是为了满足这个规模。由于积极的时间尺度，现成的电子产品已被选择，以满足实验的要求，在可能的情况下。ProtoDUNE-SP低温恒温器包括两个主要子探测器-单相液态氩TPC和配套光子探测器。TPC有两个候选的读出解决方案正在测试中，分别是ProtoDUNE-SP - RCE（基于ATCA）和FELIX（基于PCIe）。Fermilab的artDAQ被用作实验的实时软件。还描述了定制定时和触发电子器件和软件。压缩和触发将从前端获取约480 Gb/s的数据，并将其充分减少到20 Gb/s的带宽，以永久存储在CERN的EOS基础设施中。
2018-06-25 hep-ex physics.ins-det
A flexible DAQ system for the Timepix4 ASIC in the 4DPHOTON project
CERN（欧洲核子研究中心）
为4DPHOTON项目中Timepix4 ASIC设计实现灵活数据采集系统，采用模块化FPGA架构，结合高速读出、以太网传输和多板同步，支持零背压操作，适应不同条件，多系统同步精度高，可用于探测器表征等，介绍了相关设计与性能。
2026-09-14 hep-ex physics.ins-det
Upgrade of the Trigger and Data Acquisition System for Continuous Imaging and Multi-Camera Operation in CYGNO
University of Coimbra（科英布拉大学）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所格兰萨索国家实验室）；INFN Laboratori Nazionali di Frascati（意大利国家核物理研究所弗拉斯卡蒂国家实验室）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）
本文提出CYGNO触发与数据采集系统升级方案，通过连续成像模式和扩展触发时间戳方案，提升多相机协同工作的稳定性和时间同步性能，为CYGNO-04实验奠定基础。
2026-04-30 physics.ins-det
Design and Implementation of TAO DAQ System
本文介绍面向JUNO-TAO实验的分布式DAQ系统，通过解耦的在线软件与数据流系统完成电子学配置、触发处理、压缩及存储，并通过预安装与原型集成测试验证。
2024-09-09 cs.SY eess.SY physics.ins-det
The Data Acquisition System Based on PMC Bus
KEK/Japan的高能物理实验进入了KHz以上的触发阶段。因此，我们需要一个后继的数据采集（DAQ）系统来取代CAMAC或FASTBUS系统。为了满足这些需求，我们开发了一个数据采集系统，它包括一个机箱，基板模块，子卡的前端A/D或T/D转换，和后端通信卡的数据传输和定时控制。机箱的尺寸适用于9 U欧洲卡，带有标准VME 32总线和电源扩展连接器。该基板包括一局部汇流排及一标准PMC（PCI夹层卡）汇流排，其中该定序器通过事件缓冲FIFO连接至该前端子卡，该标准PMC汇流排设置一PMC处理器单元以减少来自该前端子卡的数据量。后端通讯卡连接于基板后端，后端通讯卡上设有连接事件建立系统的数据传输模块及与中央时序控制器通讯的触发控制单元。我们描述了这个数据采集系统的设计和评估它的性能。
2003-05-30 physics.ins-det
New version of high performance Compute Node for PANDA Streaming DAQ system
PANDA是FAIR/Darmstadt目前正在建设的主要实验之一。它的重点是高强度和高质量的反质子束的物理动量高达15 GeV/c。事件速率高达20 MHz，典型事件大小在1.5 KB和4.5 KB之间。导致高达200 GB/s数据速率。本文介绍了一种基于FPGA和CPU/GPU集群的事件过滤技术的流媒体数据采集系统。计算节点（CN）是该系统中基于FPGA的中央板组件。提出了一种基于ATCA的CN的新版本。它的主要特点包括高速数据传输，大规模数据缓冲能力，以支持复杂决策算法的大延迟，高性能数据处理和以太网连接。第一个测试结果与原型。
2018-07-02 hep-ex physics.ins-det
Readout chain of SPD DAQ system
Joint Institute for Nuclear Research（苏联联合核研究所）；The National Research Tomsk State University（托木斯克国立大学）
针对JINR NICA对撞机SPD实验的高相互作用率与大量读出通道需求，提出基于两级集中器的读出链硬件方案，将L2集中器数据处理卸载至FPGA，验证了架构可行性。
2026-10-30 physics.ins-det
Prototype Design of a Timing and Fast Control system in the CBM Experiment
压缩重子物质（CBM）实验旨在处理高达10 MHz的相互作用速率和高达1 TB/s的原始数据。由于实验中的无脉冲流数据采集和光束强度波动，预计偶尔的数据突发将超过数据采集系统（DAQ）系统的带宽能力。为了保持事件数据的完整性，DAQ的带宽必须以最小的信息损失以有组织的方式进行节流。定时和快速控制（TFC）系统为节流命令提供延迟优化的数据路径，并将系统时钟与全局时间戳一起分发。本文介绍了一个原型设计的系统，重点是同步和评估。
2021-12-20 physics.ins-det
A PXI-based Multi-channel Data Acquisition System for Fast Transient Pulses
本文设计了一种基于PXI总线的多通道数据采集系统，主要用于核物理实验中的单次快瞬变脉冲的记录。该系统由一个NI PXIe-1085机箱组成，包含一个控制器卡和最多16个数据采集（DAQ）卡。每个DAQ卡都具有1GS/s的采样率和12位的垂直分辨率，带有PXI接口和SFP+收发器用于数据传输。当系统在脉冲辐射源附近投入运行时，SFP+光纤通道可以及时将数据传输到远程服务器。机箱中的所有这些卡都可以使用PXI定时和触发资源进行同步。此外，还开发了一个简单的DAS软件，用于显示采集到的脉冲信号，并与上位机通信，实现遥控和数据上传。经过仔细的校准，初步测试表明，在1GS/s的采样率下，每个DAQ通道的模拟带宽都大于200 MHz，有效位数大于9位。由于这种高速度和分辨率，该系统可以促进从瞬态信号中提取最大信息的改进。此外，该系统具有很好的可扩展性和高速数据传输能力，可用于其他核物理实验。
2020-01-04 physics.ins-det
Software Development for APS-Upgrade LLRF
一个广泛的服务为基础的软件系统已经开发的实时数据采集（DAQ）的高级光子源（APS）加速器的许多子系统。该软件名为DAQ，基于EPICS 3 Area-Detector，添加了EPICS 4服务，EPICS 3 + 4被称为EPICS 7。DAQ由多个网络服务组成，包括文件存储和处理以及众多EPICS 7输入输出控制器（IOC）应用程序，这些应用程序从加速器子系统（包括电源、诊断、定时和RF系统）收集数据并发布到EPICS 7。对于APS升级，DAQ软件的扩展已被开发用于支持多个硬件平台的数字低电平RF（LLRF）系统，包括劳伦斯伯克利实验室的LLRF 4硬件和微电信计算架构。用于LLRF的EPICS 7 IOC在多线程上运行，用于实时数据收集、可视化、系统控制和数据文件存储，这些数据文件可以在加速器束流转储时触发，用于系统调试。一个基于Python的示波器应用程序已经开发用于实时数据可视化。
2019-10-17 physics.acc-ph physics.ins-det
Trigger and Data Acquisition for hadron colliders at the Energy Frontier
LHC触发器和数据采集系统需要进行重大修改才能在HL-LHC上运行。由于每个交叉点的占用率增加，1级触发系统将经历LHC算法的性能下降，该LHC算法目前从40 MHz的LHC输入速率选择高达100 kHz的交叉点。由于新探测器的占用率更高和通道数更高，DAQ系统将经历更大的事件大小。本文总结了研究结果和建议，以升级大型强子对撞机实验触发器和数据采集系统的操作在HL-HLC。
2013-07-02 hep-ex physics.ins-det
The design of the data acquisition system for SPD experiment
针对NICA对撞机SPD实验因高背景和事件率无法使用经典触发系统的问题，设计并实现了一种基于FPGA与高速光接口的无触发数据采集系统，支持超60万通道和20 GB/s数据速率，具备高可扩展性与可靠性。
2025-09-16 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
Parallel data readout for background rejection in CANDLES experiment
神冈地下天文台的CANDLES实验旨在从$^{48}$ Ca中获得无中微子双β衰变（$0νββ$）。由于$^{48}$ Ca的衰变率极其罕见，因此该测量是一个很大的挑战。因此，为了获得0νββ，需要尽可能地减少背景。在$0νββ$的能区中，放射性杂质产生的一系列α和β衰变可以作为背景保留下来。因为它们是连续的衰变，我们可以通过标记前后事件来移除它们。这种标记方法要求数据采集系统的死区时间最小。CANDLES中引入了一个新的DAQ系统，该系统具有新的FADC（闪存模数转换器）模块，使用8个事件缓冲器和SpaceWire到以太网网络进行数据读出。为了减少死区时间，我们开发了四个并行读取过程的DAQ系统。因此，读取时间减少了4倍：40毫秒下降到10毫秒，这相当于以前的DAQ的读取时间的一半。由于减少了读取时间，并伴有多个事件缓冲区，新的DAQ系统实现了效率非常接近100 $\%$（在63小时的数据采集后，在20 cps（CANDLES触发率）下没有事件丢失）。随着性能的提高，有望在CANDLES实验中实现更高的背景抑制。
2020-10-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
SPLENDAQ: A Detector-Agnostic Data Acquisition System for Small-Scale Physics Experiments
本文介绍基于 Python 的 SPLENDAQ：一个与探测器无关的小规模物理实验 DAQ 软件包，结合 Moku 平台实现连续数据的最优滤波阈值触发、随机噪声片段选取与低配置事件构建。
2024-01-18 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
SND data acquisition system upgrade
SND探测器的数据采集系统在e+e对撞机VEPP-2000上成功运行了四个数据采集季节（2010-2013年）。目前，对撞机已关闭进行计划重建，预计将使VEPP-2000的亮度和来自SND探测器电子设备的数据流增加10倍。由于目前的数据采集系统实施（电子和计算机部分）没有足够的储备在新的环境中选择事件而不影响质量，因此需要升级系统。在这里，我们报告的主要SND数据采集系统的升级，其中包括开发新的电子数字化和数据传输，数据网络的完全重新设计，DAQ计算机农场处理能力的增加，使事件建设过程的并发。这些措施将使我们能够从最拥挤的检测器子系统并行收集数据流，与当前情况形成对比。我们还想讨论在未来实施全软件触发解决方案的可能性。
2014-04-02 hep-ex physics.ins-det
The real-time data processing and acquisition system for Project 8 Phase II
本文介绍了 Project 8 第二阶段中微子质量实验中，针对电子回旋辐射啁啾信号特性定制的实时数据获取（DAQ）系统的详细设计及其在数据采集操作中的应用。
2025-06-27 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
The High Level Trigger and Express Data Production at STAR
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Fudan University（复旦大学）；Goethe University（法兰克福歌德大学）；FIAS, Frankfurt Institute for Advanced Studies（法兰克福高等研究院）；GSI, Helmholtz Center for Heavy Ion Research（重离子研究中心）；Rice University（莱斯大学）
STAR实验为BES-II项目开发了双实时框架，结合高级触发和快速数据生产系统，实现实时事件选择与数据校准，支持早期物理分析和高质量数据集的共享。
2026-03-25 hep-ex 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
Low-latency NuMI Trigger for the CHIPS-5 Neutrino Detector
CHIPS研发项目旨在开发用于水下部署的负担得起的大规模水切伦科夫中微子探测器。2019年，在明尼苏达州北部部署了一个5 kt的原型探测器CHIPS-5，以研究NuMI束产生的中微子。本文介绍了CHIPS-5专用的低延迟触发系统，该系统以亚纳秒的精度将中微子从费米实验室加速器复合体泄漏到探测器。建立在现有的NOvA基础设施上，时间分配系统仅使用开源软件和传统的计算和网络元素来实现这一目标。在一项飞行时间研究中，该系统在中微子泄漏之前以96%的效率可靠地提供了提前通知$610 \pm 330\text{ ms}$。这允许实时高级分析以及硬件辅助触发，从而节省数据带宽并减少感兴趣的时间窗口之外的DAQ计算负载。
2022-02-08 physics.data-an physics.ins-det
The FragmentatiOn Of Target Experiment (FOOT) and its DAQ system
目标碎裂（FOOT）实验旨在为两个不同领域提供精确的核截面测量：强子治疗和空间辐射防护。主要原因是核碎裂过程在这两个领域都发挥着重要作用，辐射造成的健康风险非常相似，主要是碎裂过程造成的。FOOT实验的开发使得实验装置易于移动，并且适合强子疗法治疗中心的实验室和治疗室的空间限制，其中大部分数据采集都是在那里进行的。触发和数据采集系统需要遵循相同的标准，它应该在不同的实验室和不同的条件下工作。它的设计目的是在受控和在线监测的环境中以高精度获取最大的样本量。收集的数据进行实时处理以进行质量评估，并在数据采集期间提供给DAQ工作人员和探测器专家。
2020-10-29 nucl-ex physics.ins-det
The High-Level Trigger for the CMS Phase-2 Upgrade
高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）将开创高能物理学的新纪元。HL-LHC的实验条件需要高达$7.5 \times 10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的瞬时亮度和高达200个同时碰撞每束交叉（堆积）。为了应对这些条件，CMS探测器将进行一系列改进，即所谓的第二阶段升级。特别是，数据采集和高级触发器（DAQ-HLT）的升级必须解决更高的事件率和更复杂的事件。在本文中，我们将讨论HLT升级的各个方面，详细介绍了在线重建的发展，简化HLT菜单的构建，表征和定时/速率测量，HLT中异构体系结构的作用以及直到第2阶段开始的工作计划和里程碑。
2022-11-16 hep-ex physics.ins-det
Clock Distribution and Readout Architecture for the ATLAS Tile Calorimeter at the HL-LHC
Tile Calorimeter（TileCal）是大型强子对撞机（LHC）上ATLAS实验的一个探测器。TileCal是一种由钢板和塑料蒸发器制成的采样量热计，使用大约10，000个光电倍增管（PMT）进行读数。到2024年，LHC将进行一系列升级，以实现高亮度LHC（HL-LHC），提供高达当前标称瞬时亮度的7.5倍。ATLAS Tile第二阶段升级将使探测器和数据采集（DAQ）系统符合HL-LHC的要求。探测器的电子设备将重新设计，采用新的时钟分配和读出架构，并配备全数字触发系统。在长周期3（2024-2026）之后，探测器上的电子设备将把每个束流交叉（~25 ns）的数字化数据传输到计数室的瓦片预处理器（TilePPr），总数据带宽为40 Tbps。TilePPrs将探测器数据存储在流水线存储器中，以满足新的ATLAS DAQ架构要求，并将与前端链路交换（FELIX）系统和第一触发级接口。TilePPr板将采样时钟分配给探测器上的电子设备，以便使用配置为固定和确定性延迟的高速链路与LHC时钟同步。升级后的读出和时钟分配策略在2015年至2018年期间的几次试验束活动中使用升级后的电子设备原型在演示系统中得到了充分验证。
2018-11-19 hep-ex physics.ins-det
Development of Slow Control Package for the Belle II Calorimeter Trigger System
在日本KEK的SuperKEKB e+e对撞机上进行的Belle II实验确实从2018年初开始进行物理数据采集，其主要物理目标是使用重夸克和轻子弱衰变来探测新物理效应。在光束碰撞触发和DAQ操作期间，必须在数据采集过程中监测Belle II探测器（图1）的状态，以防出现意外情况。慢速控制系统是Belle II运行中的监控系统之一，内置于基于Eclipse的GUI窗口设计工具Control System Studio（CSS）中。数据库和存档服务器连接到慢速控制系统。实验参数下载到Belle II主数据库服务器上，该服务器基于PostgreSQL。实时结果存储在基于EPICS（The Experimental Physics and Industrial Control System）归档设备和开源Java servlet容器tomcat的归档服务器中。在这项研究中，我们报告了Belle II电磁热量计（ECL）触发系统的慢速控制系统的开发。
2018-06-25 hep-ex physics.ins-det
Demonstrator of the Belle II Online Tracking and Pixel Data Reduction on the High Level Trigger System
未来的Belle II实验将采用基于计算机农场的数据简化系统来读取其最内层的探测器，这是一种基于DEPFET技术的硅探测器，具有像素读出功能。通过在像素探测器传感器上定义一组感兴趣区域（ROI），然后只记录ROI内像素的数据，可以拒绝大部分背景命中。通过将外部跟踪器（由线室包围的4层双面硅条检测器）中检测到的带电轨迹外推回PXD，在逐个事件的基础上定义ROI。在高电平触发器（HLT）上实时重建轨迹。然后基于ROI信息读出像素检测器。今年早些时候在DESY（德国汉堡）对这种架构的演示进行了梁测试。演示器在电子束中运行，电子束的动量在2-6 GeV/c范围内，典型触发率为几kHz，磁场强度高达1 T。该演示器由一个像素传感器和4个硅条传感器组成，以5层结构排列，模仿Belle II顶点探测器。探测器读数是完整Belle II DAQ + HLT链的缩小版。演示器用于检测粒子，实时重建轨迹，识别PXD平面上的ROI并记录PXD数据。我们描述的要求和最终系统的架构与演示所获得的结果。
2015-04-02 physics.ins-det
The Fermilab Test Beam Facility Data Acquisition System Based on otsdaq
Fermilab科学计算部的实时系统工程部门已经在Fermilab测试束设施（FTBF）上为我们的现成数据采集解决方案（otslogs）部署了一套定制，以读取支持FTBF用户的束线仪器。除了读出使用各种检测技术和读出硬件的多个检测器外，FTBF数据采集系统（DAQ）还可以实时执行基本的轨道重建，并向设施用户提供数据。一个先进的原型智能符合模块，称为NIM+，执行触发分配和节流，允许光束线仪器以不同的速率读出。溢出数据被保存到磁盘上，用于研究设施的性能，命中数据也可以在FTBF网络上提供给实验使用。提供了一个基于网络的运行控制和配置GUI，并且在每次束流溢出后创建的在线监控快照可以从连接到费米实验室网络的任何计算机上查看。该设施的综合数据采集系统为用户提供了沿光束线的高精度跟踪数据和从设施探测器获取数据的单一位置，这些探测器为测试自己的探测器设定了基线。
2018-06-19 hep-ex physics.ins-det
The ATLAS Readout System for LHC Runs 2 and 3
本文介绍了为满足LHC Run 2和Run 3运行要求而升级的ATLAS实验读出系统，阐述其需求、设计、性能及技术复用情况，并给出Run 2运行性能与Run 3升级展望。
2023-07-21 hep-ex physics.ins-det
Readout electronics for SUBMET
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Korea University（高丽大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；CERN（欧洲核子研究组织）；New York University（纽约大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Boston University（波士顿大学）
为J-PARC的SUBMET实验开发了专用DAQ系统，采用级联DRS4芯片实现高速波形数字化与精确计时，满足单光电子探测、低噪声和束流运行需求。
2026-09-09 hep-ex physics.ins-det
The XENON1T Data Acquisition System
XENON 1 T液体氙时间投影室是迄今为止建造的最灵敏的探测器，用于测量弱相互作用的大质量粒子与正常物质的直接相互作用。数据采集系统（DAQ）由商业、开源和自定义组件构成，用于采集来自探测器的信号并存储它们以供后续分析。该系统实现了一个非常低的信号阈值低于十分之一的光电子使用并行读出与全球触发推迟到以后，软件阶段。事件识别基于MongoDB数据库查询，在分析能量阈值下识别交互的效率超过97%。在校准模式下可达到超过300 MB/s的读出带宽，并可通过并行化进一步扩展。该DAQ系统已成功应用于XENON 1 T三年的运行。
2019-08-07 physics.ins-det
The CMS Data Acquisition System for the Phase-2 Upgrade
在CERN大型强子对撞机第三次长时间关闭期间，CMS探测器将进行重大升级，为2026年左右开始的CMS物理计划第二阶段做准备。升级后的CMS探测器将以前所未有的高达50 Tb/s的数据速率读取，事件速率为750 kHz，由1级硬件触发器选择，平均事件大小为7.4 MB。完整事件将由高级触发器（HLT）使用在标准处理节点上运行的软件算法进行分析，可能会使用硬件加速器进行增强。选定的事件将以高达7.5 kHz的速率永久存储，以供离线处理和分析。本文介绍了第二阶段DAQ和HLT系统的基线设计，同时考虑到事件构建和分发的高速网络结构的预计发展，以及通用CPU的预期性能。此外，提供了一些机会，读出和处理部分的检测器数据在全LHC束交叉率（40 MHz）进行了讨论。
2018-06-23 hep-ex physics.ins-det
New software based readout driver for the ATLAS experiment
为了在未来几年的LHC操作中保持对新物理的敏感性，ATLAS实验一直致力于升级前端电子设备的一部分，并将探测器的某些部分替换为可以在未来LHC更苛刻的背景条件下运行的新设备。ATLAS探测器的传统前端通过所谓的读出驱动器（ROD）将数据发送到DAQ系统-定制的VME总线板专门用于数据处理，配置和控制。然后，数据由读出系统（ROS）接收，该系统负责在高电平触发（HLT）处理期间缓冲数据。从运行3开始，所有新的触发器和检测器系统将使用新组件读取，取代ROD和ROS的组合。这条新路径将采用一个名为软件读出驱动程序（SW ROD）的应用程序，该应用程序将在通过前端链接交换（FELIX）系统接收前端数据的商品服务器上运行。SW ROD将执行事件片段构建和缓冲，并根据请求向HLT提供数据。SW ROD应用程序被设计为高度可定制的高性能框架，为探测器特定事件构建和数据处理算法提供支持。将用于运行3的实现能够以100 kHz的速率从由高达120 MHz的单个数据分组组成的输入流构建事件片段。本文档将涵盖SW ROD应用程序的设计和实现，并将提供在运行3中选择托管SW ROD应用程序的服务器型号上执行的性能测量结果。
2020-10-28 hep-ex physics.ins-det
A FPGA-based architecture for real-time cluster finding in the LHCb silicon pixel detector
INFN Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）；Scuola Normale Superiore（比萨高等师范学校）；Università di Pisa（比萨大学）；Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；Liverpool University（利物浦大学）；University of Oxford（牛津大学）；Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE)（加利西亚高能物理研究所（IGFAE））；Universidade de Santiago de Compostela（圣地亚哥德孔波斯特拉大学）
本文提出一种基于FPGA的实时簇寻找架构，用于LHCb VELO探测器，通过硬件加速提升触发率和节省带宽，且不损失跟踪性能。
2023-06-19 cs.AR cs.CV hep-ex
SALSA: a new versatile readout chip for MPGD detectors
SALSA芯片是为EIC项目EPIC实验的MPGD探测器开发的多功能读出ASIC，集成前端、ADC和DSP处理器以处理数据并限制带宽，兼容连续读出与触发环境，计划于2027年量产。
2025-06-25 physics.ins-det
Overview of the data acquisition system architecture for the DarkSide-20k experiment
本文概述了暗物质直接探测实验DarkSide-20k的数据采集系统架构，介绍其无触发运行模式、数字化设备配置及两级数据处理传输流程，可支撑3 GB/s量级的实验数据处理需求。
2025-02-21 hep-ex physics.ins-det
The Darkside-20k Data Acquisition System
DarkSide-20k实验利用液态氩作为靶材，设计了高灵敏度无背景暗物质探测系统，采用双相时间投影室和外部 veto 系统，配备2720个基于SiPM的读出通道，数据采集系统具备连续无触发波形数字化和在线处理能力，确保长期数据存储。
2026-07-15 physics.ins-det
