(front-end) адронного калориметра

О ходе работ по подготовке регистрирующей электроники нижнего уровня
(front-end) торцевых адронных калориметров по результатам рабочего совещания (CMS week, march 2001).
Смирнов В.А.
1. Введение.
Регистрирующая электроника (РЭ) адронного калориметра CMS предназначена
для считывания аналоговых сигналов с фотодатчиков и передачи оцифрованных
данных в буфер памяти процессорной фермы, которая должна будет обеспечивать
отбор событий 2-го и 3-го уровней.
Территориально элементы РЭ предполагается разместить в трех различных помещениях экспериментального комплекса CMS. Одна часть будет расположена в
диспетчерской (control room), которая находится на поверхности, что приблизительно на 150 метров выше уровня туннеля ускорителя и зоны размещения экспериментальной установки. Вторая - в подземном служебном помещении (service room), защищенном от воздействия излучений ускорителя, и удаленном приблизительно на
100 метров от линии пучка. И третья - в подземном экспериментальном зале, через
который проходит пучок.
18 HTRs per HCAL
C D H H H
P C T T T
U C R R R
LEVEL 1
TRIGGER
DDU/FED
H H H Readout Crate
T T T
R R R
16 1Gbit/s fiber per HTR
1 Gbit/s
TTC
Регистрирующая
электроника верхнего уровня
L1 Accept
TX
CCA
VR
QIE
QIE
CONTROL MODULE
TX
TX
CCA
1 Gbit/s
Регистрирующая
электроника нижнего уровня
QIE
QIE
QIE
CCA
QIE
FE READOUT
MODULE
HPD
Рис. 1. Основные элементы регистрирующей электроники адронного
калориметра.
1
Функционально в комплексе аппаратуры РЭ можно выделить две части. Это - регистрирующая электроника нижнего уровня, то есть электроника детекторов (frontend), и регистрирующая электроника верхнего уровня (см. рис. 1).
Регистрирующая электроника нижнего уровня располагается в непосредственной
близости от детекторов адронного калориметра. Она обеспечивает считывание аналоговых сигналов с фотодатчиков, их преобразование в цифровой код с темпом пересечения встречных пучков частиц (40 МГц) и последующую передачу оцифрованных данных по линиям оптической связи в подземное служебное помещение к приемным элементам регистрирующей электроники верхнего уровня.
Аппаратура РЭ адронного калориметра обеспечивает считывание по 13752 каналам регистрации. В таблице 1 приведено распределение каналов регистрации по
детектирующим подсистемам адронного калориметра.
Таблица 1. Распределение каналов регистрации по детектирующим подсистемам
адронного калориметра.
Наименование
детектирующей
подсистемы
Цилиндрические
калориметры,
HB+, HBВнешний
калориметр,
HO
Торцевые
калориметры,
HE+, HEПередние
калориметры
Количество
каналов
Количество
каркасов
считывания
(readout box)
5040
36
по 18 на каждый
2496
60
по 12 на оболочку
36
по 18 на каждый
6 в оболочках
2+,1+.1-,29 в оболочке 0
17
2
4
по 2 на каждый
567 каналов
36
3744
2412
Количество
Количество
6-канальных карт
каналов
регистрации
PIN диодов
в каркасе
в каркасе
считывания
считывания
23
2
2
2. Состав регистрирующей электроники нижнего уровня торцевого калориметра.
Модули регистрирующей электроники нижнего уровня торцевого калориметра
располагаются в специализированном каркасе (readout box), который монтируется
на самом калориметре. Общий вид каркаса показан на рис. 2.
В каркасе считывания смонтирована коммутационная плата с разъемами (тип
DIN 41612), которая обеспечивает, во-первых, подвод шин питания ко всем электронным модулям, во-вторых, распределение тактового сигнала (40 МГц) и, втретьих, разводку специализированной последовательной коммуникационной линии
(RBXbus), а также передачу информации из температурных датчиков. На каждом из
HE калориметров планируется разместить 18 каркасов считывания. Таким образом,
один каркас обслуживает 20 сегмент одного HE калориметра.
В каждом каркасе считывания размещаются:
 четыре модуля считывания, основанных на 19-канальном фотодатчике (RM-19),
 один модуль считывания, основанный на 73-канальном фотодатчике (RM-73),
 модуль управления (ССМ),
 калибровочный модуль,
 модуль распределения высоковольтного питания.
2
Каждый модуль считывания содержит фотодатчик с соответствующим интерфейсом, устройство подвода оптических волокон, по которым поступают сигналы детекторов, и набор шестиканальных карт считывания, (см. рис. 3).
Рис.2. Общий вид специализированного каркаса для размещения модулей
регистрирующей электроники нижнего уровня (поперечный разрез).
12 COAX
FIBERS In
ODU
H
P
D
I
N
T
E
R
F
A
C
E
B
O
A
R
D
12 COAX
12 COAX
6 CHANNEL
FRONT END
READOUT
CARD
HV
CABLE
Рис. 3. Схема подвода световых сигналов калориметра к фотодатчику (HPD) и
передачи электрических сигналов от HPD к картам считывания.
3. Коммутационная плата.
Типы каркасов считывания для каждого из трех видов адронного калориметра
(HB, ОН и HO) имеют различную механическую конструкцию, так как на каждом из
видов калориметра под их размещение отводится различное пространство. Таким
образом, и коммутационные платы этих типов каркасов также вынуждены иметь
свою уникальную форму, несмотря на то, что выполняют одни и те же функции.
3
Распределение низковольтного напряжения.
На плате используются три номинала
такого напряжения.
- V1 (присоединяется при помощи трех
универсальных разъемов (см. рис. 4.) к
источнику питания V1).
- V2 (присоединяется при помощи двух
универсальных разъемов к источнику
питания V2).
- V3 (присоединяется при помощи одного универсального разъема к источнику питания V3).
- GND (присоединяется при помощи
шести универсальных разъемов к
GND)
Использование нескольких соединителей для напряжения одного номинала
Рис. 4. Универсальные разъемы
упорядочивает распределение мощности.
для подключения низковольтного
Распределение сигнала основной
напряжения
тактовой частоты.
Сигнал основной тактовой частоты поступает в виде дифференциального LVDS
сигнала из модуля управления (CCM). К индивидуальной линии этого сигнала разрешается подключать не более трех нагрузок. К отдельным группам разъемов коммутационной платы подводятся индивидуальные линии тактовой частоты.
Интерфейс канала последовательной связи (RBXbus).
Канал последовательной связи использует две линии: синхронизации и данных.
Кроме того, имеются две линии, позволяющие адресоваться к определенному разъему на плате, определяя его географическое положение. Для этой цели используются два разряда из семи, предназначенных для адресации на RBXbus. Остальные
разряды кода адреса будут аппаратным образом разведены на платах считывания.
Сигнал нулевого маркера пучка (Beam Zero Marker).
Сигнал нулевого маркера поступает в виде дифференциального LVDS сигнала из
модуля управления. Для передачи сигнала используются две линии, первая передает сигнал к разъемам справа от модуля управления, а вторая - к разъемам слева.
Максимальное число нагрузок на линии не должно быть больше 19.
Сигнал сброса (Reset).
Поступает в виде дифференциального LVDS сигнала из модуля управления.
Максимальное число нагрузок на линии не должно быть больше 28.
Сигнал измерения температуры (TEMP).
Одна из плат считывания в каждой группе, состоящей из двух или трех модулей,
выдает информационный сигнал в виде величины напряжения/тока, по которому будет определяться температура в этой области каркаса считывания.
Линии общего назначения (General Bussed Lines).
Несколько линий разведены по всем разъемам платы. Они предназначены для
более позднего использования. Они обозначены следующим образом.
D0_CALIB
RESERVED
RSVD (1)
RSVD (2)
Коммутационная плата изготавливается в виде многослойной печатной платы. Ее
состав по слоям показан на рис. 5.
4
Shield GND
Top Signal Layer - 1oz Cu
GND - 2 oz Cu
V3 - 2 oz Cu
12 mils FR4 Material
12 mils FR4 Material
CLOCK1 - 1 oz Cu - Trace Width 7 mils
100 ohm differential
impedance
CLOCK2 - 1 oz Cu - Trace Width 7 mils
~.125
12 mils FR4 Material
GND - 2 oz Cu
V1 - 2 oz Cu
12 mils FR4 Material
12 mils FR4 Material
CONTROL1 - 1 oz Cu - Trace Width 7 mils
100 ohm differential
impedance
12 mils FR4 Material
CONTROL2 - 1 oz Cu - Trace Width 7 mils
GND - 2 oz Cu
V2 - 2 oz Cu
Bottom Signal Layer - 1oz Cu
Shield GND
Рис. 5. Схематичное изображение коммутационной платы по слоям.
4. Модуль считывания.
Каркасы считывания цилиндрического и торцевого калориметров отличаются
друг от друга по своей конструкции, несмотря на то, что предназначены для выполнения одних и тех же функций. Соответственно, модули считывания (RM) конструктивно отличаются друг от друга.
В настоящее время для HB калориметра уже разработана вся необходимая
конструкторская документация каркаса считывания и созданы прототипы, как
самого каркаса считывания, так и модулей, входящих в его состав. Что касается
HE калориметра, то ведутся работы по созданию конструкторской документации каркаса считывания, а также по проработке конструктивных особенностей
отдельных модулей, в том числе и модулей RM-19 и RM-73. Устройство ODU,
обеспечивающее подвод оптических волокон к фотодатчику, находится в стадии
моделирования [1]. Сроки выполнения отдельных работ приведены в таблице 2
[2].
По графику, приведенному в докладе [3], предполагается завершение работ по
производству каркаса считывания для HE в октябре 2003 года.
Таблица 2. План-график работ по разработке и производству каркасов считывания.
Task Name
HE RBX Shell
Design HE RBX Shell (ND/FNAL)
ND Build 2 Prototypes (ND)
Finalize RBX Drawings (FNAL)
Drawings evaluated (Miss)
Build 1st RBX from Drawings (Miss)
Industialize 37 RBX Fab (Miss)
Begin Parts Production (Miss)
Trial Run - check of 1st Prod RBX (Miss)
End Parts Production (Miss)
QIE Card Backplanes
Assemble 36 HE RBX (FNAL)
HE RM-19 for QIE - PRODUCTION
Finish Design (ND)
Transfer Drawings to FNAL (ND)
Finalize RM-19 Drawings
Manufacture 144 RM-19 Parts (Miss)
Manufacture 144 ODU Plug-ins (ND)
Manufacture 144 HPD Units (Minn)
Assemble 144 Modules (FNAL)
Start
2001
2002
2003
Qtr 4 Qtr 1 Qtr 2 Qtr 3 Qtr 4 Qtr 1 Qtr 2 Qtr 3 Qtr 4 Qtr 1
Fri 3/30/01
3/30
3/30
Fri 3/30/01
4/2
Mon 4/2/01
5/21
Mon 5/21/01
6/8
Fri 6/8/01
6/29
Fri 6/29/01
7/27
Fri 7/27/01
8/24
Fri 8/24/01
9/14
Fri 9/14/01
12/14
Fri 12/14/01
12/14
Fri 12/14/01
4/1
Mon 4/1/02
Thu 2/1/01
4/2
Mon 4/2/01
Issues to be resolved - Optical connector choice
4/2
Mon 4/2/01
5/1
Tue 5/1/01
12/14
Fri 12/14/01
12/14
Fri 12/14/01
2/1
Thu 2/1/01
3/3
Mon 3/3/03
5
Task Name
Start
2001
Qtr 4 Qtr 1 Qtr 2 Qtr 3 Qtr 4
HE RM-73 for QIE - PRODUCTION
Thu 2/1/01
Finish Design (FNAL/ND)
Mon 4/16/01
Transfer Drawings to FNAL (ND)
Mon 4/16/01
Finalize RM-73 Drawings
Mon 5/14/01
Manufacture 2 RM-73 ODUs (ND)
Mon 7/2/01
Manufacture 2 RM-73 HPDs Minn)
Thu 2/1/01
Manufacture 36 RM-73 Parts (Miss)
Fri 12/14/01
Manufacture 36 ODU Plug-ins (ND)
Fri 12/14/01
Manufacture 36 HPD Units (Minn)
Thu 2/1/01
Assemble 36 Modules (FNAL)
Mon 3/3/03
Ответственность:
FNAL - Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, Illinois;
ND - University of Notre Dame, Notre Dame, Indiana;
Minn - University of Minnesota, Minneapolis, Minnesota;
Miss - University of Mississippi, Oxford, Mississippi
4/16
4/16
5/14
Qtr 1
2002
Qtr 2 Qtr 3
Qtr 4
2003
Qtr 1
Issues to be resolved - Optical connector choice
7/2
12/14
12/14
2/1
3/3
5. Фотодатчик.
В качестве фотодатчика планируется использовать гибридный многоканальный
фотодиод (HPD - Hybrid Photo Diode). На рис. 6 приведено схематичное изображение
такого фотодатчика [4]. HPD состоит из PIN диода, интегрированного в вакуумную
трубку. Входное окно изготовлено из оптических волокон. За входным окном расположен стандартный фотокатод, преобразующий слабый световой сигнал в фотоэлектроны, которые ускоряются в электрическом поле и бомбардируют многоэлементный фотодиод. С выходов фотодиода снимаются измеряемые последующей
электроникой аналоговые сигналы. В калориметре используются две разновидности
фотодатчика, состоящие, соответственно, из 19 и 73 элементов (см. рис. 7). Производится фотодатчик фирмой DEP, Holland [5]. Всего в адронном калориметре необходимо использовать около 600 фотодатчиков.
Рис. 6. Схематическое изображение гибридного многоканального фотодиода,
используемого в качестве датчика фотонов.
Рис. 7. Расположение 19 и
73 элементов в соответствующих многоканальных
фотодиодах.
19 x 5.5mm
73 x 2.75mm
6
6. Плата считывания.
Основным элементом, осуществляющим считывание данных, является шестиканальная плата считывания (см. рис. 1). В каждом каркасе считывания HE калориметра устанавливается 17 таких плат [6]. Они сгруппированы по три в каждом из четырех модулей считывания RM-19 и пять в одном модуле RM-73. Каждая плата считывания связана с коммутационной панелью при помощи 48-контактного разъема, общий вид которого показан на рис. 8. В таблице 3 приведены наименования контактов
разъема связи платы считывания.
Рис. 8. Вид разъема связи платы считывания с
коммутационной панелью.
Таблица 3. Наименование контактов разъема платы считывания.
Номер контакта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Ряд A
GND
V1
GND
V2
GND
V3
GND
MCLK+
MCLKGND
GEO_ADDR(0)
GEO_ADDR(1)
RESET+
RESETBZERO+
BZERO-
Ряд B
GND
V1
GND
V2
GND
V3
GND
D0_CALIB
GND
GND
GND
GND
GND
GND
GND
GND
Ряд C
GND
V1
GND
V2
GND
V3
GND
RESERVED
GND
TEMP
GND
RSVD(1)
RSVD(2)
SERCLK+
SERCLKSER_DAT
4.7244
(120.000)
0.1087
(2.760)
0.110
(2.794)
3.2677
(83.000)
Рис. 9. Размеры платы считывания
7
MCLK – differential Master Clock Signal
BZERO – differential Beam Zero Marker
RESET – differential Reset
SERCLK – differential Serial Bus Clock
D0_CALIB – calibration signal (used only on D0 cards)
RESERVED – reserved signal
TEMP – analog line carrying temperature info
RSVD(2:1) – reserved lines
SER_DAT – serial bus data
GEO_ADDR(1:0) – serial bus address bits; geographically encoded
На рис. 9 показаны размеры платы считывания. На рис. 10 показано расположение основных элементов, а на рис. 11 высота компонентов на плате считывания.
CMS
QIE
CMS
QIE
CLOCK
FILTER
CCA
CCA
VCSEL
CMS
QIE
VCSEL
CMS
QIE
VCSEL
SERIALIZER
SERIALIZER
SERIALIZER
CMS
QIE
CMS
QIE
CCA
Voltage
Regulator
Voltage
Regulator
Voltage
Regulator
Рис. 10. Расположение элементов на плате считывания.
FOAM 1.27 mm
(.050")
6.5mm
(ECAL
VCSEL)
(.260")
Рис.11. Расположение
компонентов платы считывания по высоте.
TOP COMPONENTS
3.7mm (Voltage Regulator)
(.146")
1.6 cm
BOARD - 1.6 mm
(.063")
BOTTOM COMPONENTS 3.0 mm
(.118")
FOAM 1.27 mm
(.050")
Aluminum 3.175 mm
(.125")
8
Каждому каналу считывания на плате соответствует специализированная микросхема QIE. Работой двух микросхем QIE управляет микросхема Control channel ASIC
(CCA), с выходом которой связан преобразователь данных из параллельного вида в
последовательный код (см. рис. 12). Далее данные с тактовой частотой 800 миллионов разрядов/с передаются в оптическую линию.
Exponent(1:0)
Global Reset
CapID(1:0)
Bunch Crossing Zero
40 MHz Clock
SPL ITTER
INTEGRATOR
ENCODER
FADC
Mantissa(4:0)
CMS QIE
Clock
Clock
Reset
Pedestal(3:0)
Test Pulse
Channel
Control
ASIC
Test Pulse
Data(15:0)
800 Mbit/s
Serializer
VCSEL
Clock
Reset
Control
Pedestal(3:0)
Exponent(1:0)
CapID(1:0)
Mantissa(4:0)
Serial Control Bus
CMS QIE
T. S ha w
5 /18 /00
CMS QIE Solution
Рис. 12. Схема связей двух каналов считывания с управляющей микросхемой и передатчиком сигналов в оптическую линию на плате считывания.
6.1. Описание интегральной схемы QIE.
QIE является специализированной большой интегральной схемой (ASIC), предназначенной для измерения заряда сигнала, поступающего с одного из выходов фотодатчика. Название QIE – это акроним, который составлен из символов, указывающих на выполнение схемой основных функций, а именно, регистрация заряда (Q),
его интегрирование (I) и кодирование (E). Большой динамический диапазон измерения входных сигналов достигается за счет его разбиения на нескольких поддиапазонов. Входной сигнал поступает одновременно на интегрирующие цепочки всех поддиапазонов. Затем с помощью компараторов выбирается тот минимальный поддиапазон, в котором не произошло насыщение интегрирующей емкости. Величина
напряжения, соответствующая проинтегрированному заряду, поступает на вход
встроенного быстродействующего пятиразрядного аналого-цифрового преобразователя (FADC). В результате на выходе QIE формируется код измеренного сигнала в
виде некого нелинейного представления, в котором пять разрядов определяют мантиссу, а два дополнительных разряда указывают на диапазон измерения.
QIE выполняет четыре типа операций, на которые отводятся равные интервалы
времени (25 нс): интегрирование, установка или стабилизация проинтегрированного
заряда, считывание и очистка. Все операции, с одной стороны, разделены во времени, а, с другой стороны, выполняются в конвейерном режиме. Работу в конвейерном
режиме обеспечивают четыре одинаковых набора интегрирующих емкостей, что и
определяет длину конвейера, равную четырем. Частота тактового сигнала, поступающего на QIE, равна частоте столкновений встречных пучков частиц в ускорителе.
9
Каждый из наборов емкостей интегрирует входной ток в течение одного интервала
времени, который равен времени пересечения пучков. Таким образом, в любой выбранный момент времени один набор емкостей собирает заряд, во втором происходит стабилизация собранного заряда, с третьего заряд считывается, а четвертый
очищается или подготавливается к сбору следующего заряда. Величина напряжения
на емкости, выбранной компараторами, преобразуется в цифровой пятиразрядный
код с помощью встроенного FADC. Дополнительные два разряда указывают на диапазон измерения, а еще два разряда определяют номер набора интегрирующих емкостей, с которых и произошло преобразование заряда в цифровой код.
Конструирование схемы QIE предполагает достижение следующих технических параметров:
 Быстродействие >40 МГц.
 Возможность измерения как положительных, так и отрицательных зарядов.
 Отношение коэффициента усиления сигналов положительной полярности по отношению к коэффициенту усиления сигналов отрицательной полярности составляет 2,67.
 Зарядовая чувствительность в минимальном диапазоне равна
1фКл/МР.
В режиме калибровки - 1/3 фКл /МР.
 Максимальный измеряемый заряд = 9670 фКл /25 нс.
 Шум на уровне 1.5 МР в режиме калибровки, распределение шума по Гауссу.
 Величина пьедестала:
В режиме калибровки = 6.5
В режиме измерения данных = .5
 Дифференциальная нелинейность FADC < .05 МР.
МР - минимальный разряд.
В таблице 4 приведены значения кодов FADC для каждого из четырех поддиапазонов измерения входного заряда.
Таблица 4.
Range (Exponent)
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
Forced 0
Input Charge
FADC Codes
Normal Mode
-1 fC --- 14 fC
0---14
14 fC --- 28 fC
15---21
28 fC --- 40 fC
22---25
40 fC --- 52 fC
26---28
52 fC --- 67 fC
29---31
57 fC --- 132 fC
0---14
132 fC --- 202 fC
15---21
202 fC --- 262 fC
22---25
262 fC --- 322 fC
26---28
322 fC --- 397 fC
29---31
347 fC --- 722 fC
0---14
722 fC --- 1072 fC
15---21
1072 fC --- 1372 fC
22---25
1372 fC --- 1672 fC
26---28
1672 fC --- 2047 fC
29---31
1797 fC --- 3672 fC
0---14
3672 fC --- 5422 fC
15---21
5422 fC --- 6922 fC
22---25
6922 fC --- 8422 fC
26---28
8422 fC --- 10297 fC
29---31
Calibration Mode
-2.333 fC ---- 10 fC
0---31
10
Gain (q/Lsb)
1 fC/bin
2 fC/bin
3 fC/bin
4 fC/bin
5 fC/bin
5 fC/bin
10 fC/bin
15 fC/bin
20 fC/bin
25 fC/bin
25 fC/bin
50 fC/bin
75 fC/bin
100 fC/bin
125 fC/bin
125 fC/bin
250 fC/bin
375 fC/bin
500 fC/bin
625 fC/bin
1/3 fC/Bin
Следует заметить, что в обычном режиме работы FADC имеет кусочно-линейную
характеристику преобразования сигнала в код. В режиме калибровки устанавливается поддиапазон измерения 0, в котором характеристика преобразования линейна по
всему диапазону.
6.2. Описание интегральной схемы CCA (Channel Control ASIC).
CCA также является специализированной большой интегральной схемой, предназначенной для выполнения следующих функций:
 Компоновка и синхронизация данных, поступающих с двух схем QIE.
 Обеспечение схемных узлов QIE интегратора и FADC тактирующими сигналами.
 Контроль за правильностью установки номера набора интегрирующих емкостей
(номера наборов в различных схемах QIE должны быть синхронизованы).
 Установка при необходимости определенного диапазона измерений для схемы
QIE.
 Установка при необходимости величин пьедесталов.
 Генерация при необходимости тестовых сигналов запуска.
 Проверка правильности маркировки события. Для этого в схему введен счетчик
числа пересечений, и схема автоматически проводит проверку правильности
маркировки при появлении каждого маркера оборота пучка.
 Передача при необходимости определенных (заранее установленных) контрольных данных в линию оптической связи.
 Перевод схемы QIE в исходное состояние и в любое заданное время.
 Существование возможности посылки сообщений о любых обнаруженных ошибках в любое заданное время.
6.3. Преобразователь в последовательный код.
Что касается преобразователя параллельных данных, полученных с выхода
CCA микросхемы, в серию последовательных сигналов, то о его конструкции на совещании были даны наиболее общие соображения. Сама передача данных будет
осуществляться синхронным образом. Предполагается передача данных в двух скоростных режимах: быстром - 1,6 Гбит/с (для кодирования 32 разрядного слова данных и передачи его за один период частоты 40 МГц) и медленном - 0,8 Гбит/с (для
кодирования 16 разрядного слова данных и передачи его за один период частоты 40
МГц). Предполагается использование двух систем кодирования параллельного в последовательный код: G-Link, Fiber channel (8B/10B). В качестве интерфейсов управG-Link
Encoder
Data[31:0]
32
(15)
Data
Interface
16
20
Serializer
Laser
Driver
PLL
50 
Line
Driver
(0.8 Gbps)
1.6 Gbps
G-Link
8B/10B
Encoder
Clk40
Laser diode
I2C
JTAG
Control &
Status
Registers
Out+
Out-
Рис.13. Обобщенная блок-схема преобразователя параллельных
данных в последовательный код.
11
ления и считывания статусной информации использование стандартов I2C и JTAG.
На рис. 13 показана обобщенная блок-схема этого устройства.
В качестве передатчика последовательных данных в оптическую линию предполагается использовать новый тип полупроводникового лазера (VCSEL or Vertical
Cavity Surface Emitting Laser diode). На рис. 14 показан внешний вид этого прибора и
его геометрические размеры.
Рис.14. Полупроводниковый лазер HFE4086-001.
Полупроводниковый лазер HFE4086-001 является 850 нм VCSEL миниатюрным
устройством, которое предназначено для сверхскоростных передач данных. Это изделие сочетает в себе большинство полезных особенностей световых и лазерных
диодов. Устройство имеет плоское окно, которое позволяет использовать его в разнообразных сочетаниях со световыми волокнами. Лазер позволяет передавать данные со скоростями выше 1 Гбита/с. На рис. 15 показано предполагаемое крепление
лазера к печатной плате.
Рис.15.
12
6.4. Планы-графики работ по производству элементов платы считывания.
Ниже приведены таблицы 5, 6 и 7, в которых даны планы-графики работ, выполняемых в лаборатории им. Ферми, по производству основных элементов плат
считывания.
Таблица 5. План-график работ по производству микросхемы QIE.
13
Таблица 6. План-график работ по производству микросхемы CCA.
14
Таблица 7. План-график работ по производству микросхемы остальных элементов
платы считывания.
15
1. R. Ruchti. HCAL RBX for HB, HE, and HO Status and Planning, RBX PRR March 2001,
CERN, http://physics.bu.edu/cms/hcal/RBX_PRR/index.htm.
2. R. Ruchti. Organization and Schedule, RBX PRR March 2001, CERN,
http://physics.bu.edu/cms/hcal/RBX_PRR/index.htm.
3. D. Green. Readout Box (RBX) PRR, RBX PRR March 2001, CERN,
http://physics.bu.edu/cms/hcal/RBX_PRR/index.htm.
4. Jim Freeman. Overview of HB/HE/HO Readout Chain & Calibration, RBX PRR March
2001, CERN, http://physics.bu.edu/cms/hcal/RBX_PRR/index.htm.
5. http://www.dep.nl/prodline/hpmt.htm
6. John E. Elias. Front End Electronics Report, CMS week, sept. 2000, CERN.
16