30
Trigger in ATLAS (and CMS) 1 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014 V.Kukhtin, JINR, Dubna

Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Trigger in ATLAS (and CMS)

1

NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

V.Kukhtin, JINR, Dubna

Page 2: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Outline

- LHC, CMS and ATLAS

- the main parameters important for design of the trigger system

- multi-level trigger,

- 1st, 2nd and 3d level triggers

- conclusions

2 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 3: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

8 intersection points

4 experiments

3 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 4: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

2 general purpose detector - CMS and ATLAS on the floor 4 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 5: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

CMS detector

5 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 6: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

ATLAS detector

6 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 7: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Calorimeters

7 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 8: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Muon spectrometer

8 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 9: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

The main boundary conditions

for the trigger system design:

bunch crossing frequency( information appearance frequency )

rates of PP-interactions, energy -> variety of interesting physical processes

event size

mass storage capacity

9 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 10: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Clock is distributed from P4 to the detectors

LHC

10 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 11: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

One wants to record all physics -common objects

11 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 12: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

12 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 13: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

The table of different trigger rates

Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в

первом уровне

Отметить, что пороги загружаемы

Светимость уменьшается – частоту записи на

носители оставляем постоянной – снижаются

требования

Live time of the beams ->

luminosity, rates goes down ->

change thresholds setting to keep output rate constant

13 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 14: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

The conditions shown above determine the basic features of the trigger

and data acquisition system:

a multi-level trigger with pipelined front-end readout and

hierarchical data acquisition architecture.

The functional scheme reflects the nature of the expected event selection

chain:

a level-1 trigger with negligible dead time and with the shortest possible

latency , making an identification of the bunch crossing containing the event

of interest;

a level-2 trigger with programmable algorithms based on local data;

a level-3 trigger for which the full detector information will be used.

Trigger logic

14 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 15: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

15 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 16: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

L1 receives its input from the Calo. and Muon

detector signals stored to front-end pipelines,

pending L1 decision

designed to provide latency < 2.5 mks and

output rate 75 kHz(->100 kHz

If L1=“TRUE”, data from each detector -> ROB

and made available for HLT for further analysis

HLT = L2 + EF, farms of commodity processors,

connected by fast dedicated network

L2 is based on fast custom algorithm,

processing data within RoI provided by L1.

designed output rate ~ 3 kHz,

processing time – 40 ms/ev

EF is based on mostly offline algorithms to

reconstruct the data with greater precision

than L2.

designed to reduce the rate to ~ 400 Hz,

processing time ~ 4s/ev

Schematic of ATLAS trigger

16 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 17: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Trigger L1

17 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 18: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Some details of the L1 trigger - Calorimeter

18 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 19: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Some details of the L1 trigger - Muon spectrometer

19 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 20: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

20 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 21: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Thresholds are changed within the beam life-time to keep

event output rate ~ constant

L1 – thresholds setting

21 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 22: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

High level trigger

22 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 23: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Trigger performance

23 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 24: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Encore un fois

The ATLAS trigger scheme

24 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 25: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Conclusions

The multilevel trigger approach

takes into account all physics processes of interest;

permits to realize fast reconstruction algorithms with

the dedicated electronics;

permits to apply offline algorithms for events reconstruction;

permits to get reasonable output rate for data storage without

loosing data quality.

HIGGS boson was found with this trigger logic !!!!!!!!!!!!!!!

Such approach to the trigger construction for the NICA detectors seems to be

very reasonable

25 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 26: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

Backup slides

26 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 27: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

27 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 28: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

28 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 29: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

29 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014

Page 30: Trigger in ATLAS and CMStheor.jinr.ru › ~praha › 2014 › talks › Kukhtin.pdf · Какие же триггеры и какие их пороги выбраны в первом

30 NICA/SPD workshop, PRAGA, 12.02.2014