The DAQ system of the 12,000 channel CMS high granularity calorimeter prototype

Acar, B.; Zenz, S.; Butler-Nalin, A.; Akchurin, N.; Callier, S.; Yu, G. B.; Sun, M.; Musienko, Y.; Selvaggi, M.; Couderc, F.; Lincoln, D.; Lamichhane, K.; Langford, J.; Tiras, E.; Pagenkopf, D.; Wang, X.; Hirschauer, J.; Winter, D.; Cheung, H.; Paulini, M.; Paganis, E.; Magniette, F.; CMS HGCAL Collaboration; Nikitenko, A.; Kachanov, V.; Gninenko, S.; Noy, M.; Petiot, P.; Krohn, M.; Cristella, L.; Li, A.; Collura, G.; Irshad, A.; Sarkisla, M. A.; Bloch, P.; Chernichenko, S.; Maier, A. A.; Khukhunaishvili, A.; Heintz, U.; Revering, M.; Guler, Y.; Lange, C.; Webb, S. N.; Kolberg, T.; Vicente Barreto Pinto, M.; Gonzalez, T.; Gorbounov, N.; Yu, D.; Odell, N.; Sarkar, T.; Lysova, I.; Bilki, B.; Quinn, R.; Masterson, P.; Vergine, T.; Köseyan, O. K.; Derylo, G.; Hamamci, E.; Sauvan, J. B.; Landsberg, G.; Lipton, R.; Dutta, V.; Thaus, R.; Nurdan, K.; Prosper, H.; Tlisov, D.; Ozegović, J.; Schmitt, M.; Edberg, T. K.; Levin, A.; Sieberer, P.; Rose, A.; de La Taille, C.; Dannheim, D.; Raux, L.; Zhang, J.; Day, E.; Gandhi, P.; Cerminara, G.; Liu, Y.; Schmidt, I.; Marchioro, A.; Parshook, J.; Noonan, D.; Hinton, N.; Pierre-Emile, T.; Choudhury, S.; Strobbe, N.; Yu, S. S.; Chien, C. H.; Ozkorucuklu, S.; Behera, P.; Kaminskiy, A.; Isik, C.; Kaya, O.; Bergauer, T.; De Silva, Lindamulage Malinda Shiram; Peltola, T.; Adloff, C.; Troska, J.; Bhowmik, D.; Hou, W. S.; Bouyjou, F.; Rovere, M.; Sahin, O. M.; Guilloux, F.; Dias De Almeida, P. G.; Extier, S.; Zacharopoulou, A.; Krüger, K.; Sunar Cerci, D.; Lai, Y.; Strait, J.; Mestvirishvili, A.; Dutta, S.; Gill, K.; Virdee, T.; Brondolin, E.; Gevin, O.; Martelli, A.; Tsipolitis, G.; Pacheco-Rodriguez, L.; Charitonidis, N.; Kayis Topaksu, A.; Hatakeyama, K.; Titov, M.; Ganjour, S.; Fiorendi, S.; Franzoni, G.; Morrissey, I.; Yeh, C. H.; Vizinho De Oliveira, R.; Pastika, N.; Kyre, S.; Liao, H.; Burkle, B.; Papakrivopoulos, I.; Tatli, T.; Papageorgakis, C.; Rodriguez, A.; Brashear, J.; Alhusseini, M.; Dragicevic, M.; Kanso, H.; Afanasiev, S.; Shenai, A.; Joshi, U.; Romanteau, T.; Varela, J.; Undleeb, S.; Sharma, S.; Tsirou, A.; Wang, Z.; De Guio, F.; Fallon, C.; Caregari, S.; Van Onsem, G. P.; Kuryatkov, V.; Bombardi, G.; Koetz, K.; Meng, B.; Pitters, F.; Čoko, D.; Kim, S.; Freeman, J.; Puljak, I.; Everaerts, P.; Hoff, J.; Bakas, G.; Altopp, G.; Debbins, P.; Lu, R. S.; Kulis, S.; Tali, B.; Wu, H. Y.; Su, J. W.; Palladino, V.; Long, K.; Kieseler, J.; French, T.; Fahim, F.; Bonnemaison, A.; da Silva, P. M.; Barney, D.; Dittmann, J.; Tsamalaidze, Z.; Wang, F.; Uzunian, A.; Adamov, G.; Tan, C. L.; Smirnov, V.; Bueghly, J.; Moccia, S.; Wilson, J. S.; Malakhov, A.; Lee, M. Y.; Gecse, Z.; Nagar, A.; Prvan, M.; Harilal, A.; Mirza, I.; Andrews, M.; Gerwig, H.; Rusack, R.; Shukla, R.; Simsek, A. E.; White, D.; Saradhy, R.; Zamiatin, N.; Atakisi, I. A.; Alison, J.; Bonanomi, M.; Pierini, M.; Qasim, S. R.; Strebler, T.; Pantaleo, F.; Delagnes, E.; Odegard, B.; Tyurin, N.; Eno, S. C.; Kristić, A.; Chen, Z.; Quast, T.; Andreev, I.; Jheng, H. R.; David, A.; Ochando, C.; Cheng, K. y.; Tok, U. G.; Diaz, D.; Cao, X.; Belloni, A.; Ortez, W.; Wu, L.; Gagnan, M.; Frahm, E.; Davies, G.; Golutvin, I.; Hegde, V.; Spencer, E.; Garcia-Bellido, A.; An, S.; EL Berni, M.; Musić, J.; Voelker, J.; Cerci, S.; Gingu, C.; Sun, L.; Dumanoglu, I.; Ceard, L.; Besancon, M.; Onel, Y.; Heering, A.; Kalinin, A.; Thienpont, D.; Gurpinar Guler, E.; Sirois, Y.; Cekmecelioglu, Y. C.; Lobanov, A.; Akgün, B.; Mudholkar, T.; Dinaucourt, P.; Zhang, H.; Gülmez, E.; Calvet, D.; Yohay, R.; Kunori, S.; Aspell, P.; Zarubin, A.; Bargassa, P.; Surkov, A.; Nabili, S.; Reichenbach, G.; Reinecke, M.; Caraway, B.; Li, B.; Rapacz, K.; Sanchez, A.; Braga, D.; Li, J. H.; Steen, A.; Gu, Y.; Kulagin, N.; Anagul, S.; Banerjee, S.; Pandey, S.; Golunov, A.; Alves, B. A. Fontana Santos; Bodek, A.; Shein, I.; Kaya, M.; Chen, Y. M.; Borg, J.; Bakshi, A.; Becheva, E.; Karneyeu, A.; Mandjavize, I.; Chatterjee, R.; Rieger, M.; Alyari, M.; Wickwire, R.; Dugad, S.; Leogrande, E.; Urbanski, D.; Jain, S.; Qu, H.; Baden, A.; Ustinov, V.; Kuo, C. M.; Incandela, J.; Hinger, V.; Tekten, S.; Kameshwar, R.; Rubinov, P.; Whitbeck, A.; Bhattacharya, Soham; Voirin, E.; Bryant, P.; Kara, O.; Tastan, I.; Velasco, M.; Meschi, E.; Scott, E.; Quinnan, M.; Magnan, A. M.; Gilbert, A.; Bonomally, S.; Mengke, T.; Deltoro, J. M.; Bach, O.; Gilbert, W.; van de Klundert, M.; Gouskos, L.; Pereira Gomes, R.; Dauncey, P.; Sukhov, E.; Hammer, M.; Seez, C.; Geerebaert, Y.; Mannelli, M.; DeBarbaro, P.; Sozbilir, U.; Wayne, M.; Eckdahl, J.; Linssen, L.; Weinberg, M.; Sicking, E.; Paulitsch, P.; Yumiceva, F.; Syal, C.; Sefkow, F.; Ershov, Yu.; Roy, A.; Mans, J.; Perkins, H.

doi:10.1088/1748-0221/16/04/T04001

Journal Article

PUBDB-2022-00281

The DAQ system of the 12,000 channel CMS high granularity calorimeter prototype

Acar, B. ; Adamov, G. ; Adloff, C. ; Afanasiev, S. ; Akchurin, N. ; Akgün, B. ; Alhusseini, M. ; Alison, J. ; Altopp, G. ; Alyari, M. ; An, S. ; Anagul, S. ; Andreev, I. ; Andrews, M. ; Aspell, P. ; Atakisi, I. A. ; Bach, O. ; Baden, A. ; Bakas, G. ; Bakshi, A. ; Banerjee, S. ; Bargassa, P. ; Barney, D. ; Becheva, E. ; Behera, P.Extern* ; Belloni, A. ; Bergauer, T. ; Besancon, M. ; Bhattacharya, S.DESY* ; Bhowmik, D. ; Bloch, P. ; Bodek, A. ; Bombardi, G. ; Bonanomi, M. ; Bonnemaison, A. ; Bonomally, S. ; Borg, J. ; Bouyjou, F. ; Braga, D. ; Brashear, J. ; Brondolin, E. ; Bryant, P. ; Bueghly, J. ; Bilki, B. ; Burkle, B. ; Butler-Nalin, A. ; Callier, S. ; Calvet, D. ; Cao, X. ; Caraway, B. ; Caregari, S. ; Ceard, L. ; Cekmecelioglu, Y. C. ; Cerci, S. ; Cerminara, G. ; Charitonidis, N. ; Chatterjee, R. ; Chen, Y. M. ; Chen, Z. ; Cheng, K. y. ; Chernichenko, S. ; Cheung, H. ; Chien, C. H. ; Choudhury, S. ; Čoko, D. ; Collura, G. ; Couderc, F. ; Cristella, L. ; Dumanoglu, I. ; Dannheim, D. ; Dauncey, P. ; David, A. ; Davies, G. ; Day, E. ; DeBarbaro, P. ; De Guio, F. ; de La Taille, C. ; De Silva, L. M. S.DESY* ; Debbins, P. ; Delagnes, E.Extern* ; Deltoro, J. M. ; Derylo, G. ; Dias De Almeida, P. G. ; Diaz, D. ; Dinaucourt, P. ; Dittmann, J. ; Dragicevic, M. ; Dugad, S. ; Dutta, V. ; Dutta, S. ; Eckdahl, J. ; Edberg, T. K. ; EL Berni, M. ; Eno, S. C. ; Ershov, Y. ; Everaerts, P. ; Extier, S. ; Fahim, F. ; Fallon, C. ; Fiorendi, S. ; Alves, B. A. F. S. ; Frahm, E. ; Franzoni, G. ; Freeman, J. ; French, T. ; Guler, Y. ; Gurpinar Guler, E. ; Gagnan, M. ; Gandhi, P. ; Ganjour, S. ; Garcia-Bellido, A. ; Gecse, Z. ; Geerebaert, Y. ; Gerwig, H. ; Gevin, O. ; Gilbert, A.Extern* ; Gilbert, W. ; Gill, K. ; Gingu, C. ; Gninenko, S. ; Golunov, A. ; Golutvin, I. ; Gonzalez, T. ; Gorbounov, N. ; Gouskos, L. ; Gu, Y. ; Guilloux, F. ; Gülmez, E. ; Hamamci, E. ; Hammer, M. ; Harilal, A. ; Hatakeyama, K. ; Heering, A. ; Hegde, V. ; Heintz, U. ; Hinger, V. ; Hinton, N. ; Hirschauer, J. ; Hoff, J. ; Hou, W. S. ; Isik, C. ; Incandela, J. ; Irshad, A. ; Jain, S. ; Jheng, H. R. ; Joshi, U. ; Kara, O. ; Kachanov, V. ; Kalinin, A. ; Kameshwar, R. ; Kaminskiy, A. ; Kanso, H. ; Karneyeu, A. ; Kaya, O. ; Kaya, M. ; Khukhunaishvili, A. ; Kieseler, J. ; Kim, S. ; Koetz, K. ; Kolberg, T. ; Kristić, A. ; Krohn, M. ; Krüger, K. ; Kulagin, N. ; Kulis, S. ; Kunori, S. ; Kuo, C. M. ; Kuryatkov, V. ; Kyre, S. ; Köseyan, O. K. ; Lai, Y. ; Lamichhane, K. ; Landsberg, G. ; Lange, C. ; Langford, J. ; Lee, M. Y. ; Leogrande, E. ; Levin, A. ; Li, J. H. ; Li, A. ; Li, B. ; Liao, H. ; Lincoln, D. ; Linssen, L. ; Lipton, R. ; Liu, Y. ; Lobanov, A. ; Long, K. ; Lu, R. S. ; Lysova, I. ; Magnan, A. M. ; Magniette, F. ; Maier, A. A. ; Malakhov, A. ; Mandjavize, I. ; Mannelli, M. ; Mans, J. ; Marchioro, A. ; Martelli, A. ; Masterson, P. ; Meng, B. ; Mengke, T. ; Meschi, E. ; Mestvirishvili, A. ; Mirza, I. ; Moccia, S. ; Morrissey, I. ; Mudholkar, T. ; Musić, J. ; Musienko, Y. ; Nabili, S. ; Nagar, A. ; Nikitenko, A. ; Noonan, D. ; Noy, M. ; Nurdan, K. ; Ochando, C. ; Odegard, B. ; Odell, N. ; Onel, Y. ; Ortez, W. ; Ozegović, J. ; Ozkorucuklu, S. ; Pacheco-Rodriguez, L. ; Paganis, E. ; Pagenkopf, D. ; Palladino, V. ; Pandey, S. ; Pantaleo, F. ; Papageorgakis, C. ; Papakrivopoulos, I. ; Parshook, J. ; Pastika, N. ; Paulini, M. ; Paulitsch, P. ; Peltola, T. ; Pereira Gomes, R. ; Perkins, H. ; Petiot, P. ; Pierini, M. ; Pitters, F. ; Pitters, F. ; Prosper, H. ; Prvan, M. ; Puljak, I. ; Qasim, S. R. ; Qu, H. ; Quast, T. ; Quinn, R. ; Quinnan, M. ; Rapacz, K. ; Raux, L. ; Reichenbach, G. ; Reinecke, M. ; Revering, M. ; Rieger, M. ; Rodriguez, A. ; Romanteau, T. ; Rose, A. ; Rovere, M. ; Roy, A. ; Rubinov, P. ; Rusack, R. ; Simsek, A. E. ; Sozbilir, U. ; Sahin, O. M. ; Sanchez, A. ; Saradhy, R. ; Sarkar, T. ; Sarkisla, M. A. ; Sauvan, J. B. ; Schmidt, I. ; Schmitt, M. ; Scott, E. ; Seez, C. ; Sefkow, F.DESY* ; Selvaggi, M. ; Sharma, S. ; Shein, I. ; Shenai, A. ; Shukla, R. ; Sicking, E. ; Sieberer, P. ; Sirois, Y. ; Smirnov, V. ; Spencer, E. ; Steen, A. ; Strait, J. ; Strebler, T. ; Strobbe, N. ; Su, J. W. ; Sukhov, E. ; Sun, M. ; Sun, L. ; Sunar Cerci, D. ; Surkov, A. ; Syal, C. ; Tali, B. ; Tok, U. G. ; Kayis Topaksu, A. ; Tan, C. L. ; Tastan, I. ; Tatli, T. ; Thaus, R. ; Tekten, S. ; Thienpont, D. ; Pierre-Emile, T. ; Tiras, E. ; Titov, M. ; Tlisov, D. ; Troska, J. ; Tsamalaidze, Z. ; Tsipolitis, G. ; Tsirou, A. ; Tyurin, N. ; Undleeb, S. ; Urbanski, D. ; Ustinov, V. ; Uzunian, A. ; Van Onsem, G. P. ; van de Klundert, M.Extern* ; Varela, J. ; Velasco, M. ; Vergine, T. ; Vicente Barreto Pinto, M. ; da Silva, P. M. ; Virdee, T. ; Vizinho De Oliveira, R. ; Voelker, J. ; Voirin, E. ; Wang, Z. ; Wang, X. ; Wang, F. ; Wayne, M. ; Webb, S. N. ; Weinberg, M. ; Whitbeck, A. ; White, D. ; Wickwire, R. ; Wilson, J. S. ; Winter, D. ; Wu, H. Y. ; Wu, L. ; Yeh, C. H. ; Yohay, R. ; Yu, D. ; Yu, S. S. ; Yu, G. B. ; Yumiceva, F. ; Zacharopoulou, A. ; Zamiatin, N. ; Zarubin, A. ; Zenz, S. ; Zhang, J. ; Zhang, H. ; CMS HGCAL Collaboration (Collaboration author)DESY*

2021
Inst. of Physics London

Journal of Instrumentation 16(04), T04001 (2021) [10.1088/1748-0221/16/04/T04001]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.1088/1748-0221/16/04/T04001 doi:10.3204/PUBDB-2022-00281

Report No.: arXiv:2012.03876

Abstract: The CMS experiment at the CERN LHC will be upgraded to accommodate the 5-fold increase in the instantaneous luminosity expected at the High-Luminosity LHC (HL-LHC) [1]. Concomitant with this increase will be an increase in the number of interactions in each bunch crossing and a significant increase in the total ionising dose and fluence. One part of this upgrade is the replacement of the current endcap calorimeters with a high granularity sampling calorimeter equipped with silicon sensors, designed to manage the high collision rates [2]. As part of the development of this calorimeter, a series of beam tests have been conducted with different sampling configurations using prototype segmented silicon detectors. In the most recent of these tests, conducted in late 2018 at the CERN SPS, the performance of a prototype calorimeter equipped with ≈12,000 channels of silicon sensors was studied with beams of high-energy electrons, pions and muons. This paper describes the custom-built scalable data acquisition system that was built with readily available FPGA mezzanines and low-cost Raspberry Pi computers.

Keyword(s): activity report ; calorimeter: upgrade ; semiconductor detector ; data acquisition ; CMS ; performance ; electronics: design ; electronics: readout ; microprocessor ; electron: irradiation ; pi: irradiation ; muon: irradiation ; FPGA

Classification:

ddc:610

Contributing Institute(s):

Research Program(s):

622 - Detector Technologies and Systems (POF4-622) (POF4-622)

Experiment(s):

LHC: CMS

Appears in the scientific report 2021

Database coverage:
Medline

;

;

; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; Nationallizenz