MpiTestBeamShifterPages2015

Aufbau im Run3 Oktober/November 2015

Hier stehen alle Informationen für die Schichter Max und Philipp während der dritten Testbeam-Periode. Getestet werden neue Shaper-Boards, auf denen eine BaseLine Restauration wahlweise durch Wahl einer von 0 V verschiedenen Spannung hinzugeschaltet werden kann. Gemessen werden soll das Verhalten der Boards bei verschiedenen Bestrahlungen durch die Quelle in der GIF++ für verschiedene BLR-Einstellungen.

Contacts

Messprogramm

Es werden in Absprache mit der RPC-Gruppe bei verschiedenen Quellintensitaeten gemessen.

Laut Katerina sind nachts hoehere Intensitaeten moeglich als tagsueber. Daher nehmen wir am ersten Tag mit den RPCs den 69 Attenuation Datenpunkt und danach den 10 Attenuation Datenpunkt.

Pro Messpunkt werden 500. 000 Events genommen, nach Ruecksprache mit Oliver ggf. auch mehr.

Schichterinstruktionen

0.) Nur relevant, wenn du nicht vom Kontrollraum in EHN1 (aka GIF) arbeitest: Kopiere dir die Skripte etpdaq@pcphmpi11NOSPAMPLEASE.cern.ch:/home/etpdaq/Desktop/open_bat.sh etpdaq@pcphmpi11NOSPAMPLEASE.cern.ch:/home/etpdaq/Desktop/open_mto.sh

Passwort weiss Felix oder Sebastian (lieber Felix anrufen oder besser noch Mail schreiben)

1.) Zwei Terminals oeffnen und in einem der Terminals jeweils eines der beiden Skripte oeffnen. Dies stellt eine Verbindung zum PC in der GIF++ her, auf dem eine virtuelle Maschine mit Windows XP laeuft, um so die BAT-Steuerung zu starten (MPI BAT VM (host of virtual machine) und MPI BAT XP (virtual xp machine) ) und oeffnet eine ssh session auf den DAQ-Rechner, in der dann eine Screen Session gestartet wird.

Screen in a nutshell: mit screen -r -d holt man sich die aktuelle Sitzung und meldet alle anderen, die darauf zugreifen ab und wenn man fertig ist, meldet man sich mit der Tastenkombination crtl + a, gefolgt von crtl + d ab.

DATENNAHME VORBEREITUNG:

2.) Einloggen in die Virtuelle Maschine mit silab pidub12

3.) Folgende Programme sind auf dem Desktop auf der rechten Seite von oben nach unten nacheinander zu starten, falls nicht schon offen: Telescope, FileWriter, DQM, RunControl

4.) Falls in BAT Slim kein Smiley zu sehen ist und nichts gruen aussieht, dann klick auf Load System Config File und die mit D3 im Dateinamen waehlen. Es folgt ein Selbsttest. Wenn danach etwas rot ist, Felix anrufen.

DATENNAHME:

5.) Auf "Start DAQ" klicken. Das BAT startet und blockiert den Trigger.

6.) Im anderen Terminal solltest du im Ordner /home/etpdaq/GIF++/2015-10-run3/scripts sein. Dort entweder das Script

. run_blr.sh <RUNNUMBER>

oder

. run_no.sh <RUNNUMBER>

starten.

7.) Nachdem genuegend Events genommen wurden (die anderen Gruppen sollten auf uns warten), die Datennahme ZUERST IM BAT mit "Stop DAQ" beenden.

8.) DANACH im Terminal mit MT Online mit

<CRTL> + C

die Datennahme beenden.

9.) Im Laborbuch SOWOHL die Anzahl Events im BAT (die relevante Anzahl ist die im FileWriter), WIE AUCH die Anzahl von Events in MT-Offline eintragen. Wenn diese nicht uebereinstimmen, Fehlermeldungen von MT-Offline mitprotokollieren (insbesondere, nach wie vielen Events es schiefgegangen ist).

SPEICHERORT:

Die Daten werden auf etpdaq3 gespeichert in

/data/mto/

Dort befindet sich auch ein Script, um die Daten nach Muenchen zu kopieren:

. copy_to_mpi.sh <RUNNUMBER>

QUALITAETSKONTROLLE (OPTIONAL):

Im Ordner /home/etpdaq/GIF++/2015-10-run3/scripts befindet sich das Script

. produce_histograms.sh <RUNNUMBER>

Dieses erzeugt im Datenordner (z.B. in /data/mto/RUN4044) eine ROOT-Datei mit Kontrollhistogrammen.

Access and Passwords

Versuchsaufbau

In der GIF++ steht im Upstream-Bereich, also gegen die Richtung des Myonenbeams. Am nächsten zur Quelle steht die Tandemkammer und Scintillator1 aufrecht auf dem selben Gestell, aber weiter als die Tandemkammer von der Quelle entfernt. Danach folgt auf dem Gestell der BAT Siliziumstreifendetektor, Szintillatoren und die Module des BAT.

BAT Scintillator4 (MM) Scintillator3 (MM) BAT Scintillator2 BAT

Dahinter befindet sich noch ein Scintillator der RPC-Gruppe, den wir ebenfalls verwenden, da wir uns den Trigger mit der RPC-Gruppe und den Micromegas teilen.

Hochspannungsversorgung

Die Hochspannungsversorgung befindet sich beim am weitesten rechts stehenden Crate in der Versorgungsarea der GIF++. Zwei Rohre der Tandem-Kammer werden separat mit Hochspannung versorgt. Sie liegen am obersten Modul ISEG an. An den Stroemen, die abgelesen werden, falls man in der GIF ist und ins Laborbuch eingetragen werden, kann man die Rate abschaetzen. Die Stroeme werden aber auch parallel von der Slow Control, die oben bei der Gasversorgung steht, mitgeschrieben, wie auch der Gasfluss. Mit dem Kippschalter neben der anzeige kann zwischen den Anzeigemodi Strom/Spannung X Seite links/Seite rechts umgeschaltet werden.

Die restlichen Rohre werden vom mittleren Modul ISEG versorgt.

Das untere Modul ISEG vesorgt die Szintillatoren 1 und 2 mit Hochspannung. Dabei ist nur Scintillator 1 angeschlossen (rechter Teil des Moduls), da Scintillator 2 nicht funktioniert.

Die Szintillatoren der Micromegas und der RPCs werden vom jeweiligen Rack mit Hochspannung versorgt. Im Zweifel frage in der GIF Leute wie Ekaterina, Barbara, Nicholas oder Yuri, die Bescheid wissen.

Triggerelektronik

Nicht verwendet wird der Szintillatoren 2 , da dieser defekt zu sein scheint. Dieser ist auch nicht in der Koinzidenzschaltung. Die Szintillatoren 1 3 4 und RPC gehen über einen Diskriminator in eine 4-fach Koinzidenzeinheit. Dabei ist es nach mehreren Tests so geschaltet, dass unser Scintillator 1, ein Scintillator der Micromegas und der Scintillator der RPCs eine 3-fach Koinzidenz bilden. Der andere Scintillator der Micromegas ist unzuverlaessig, weshalb er nicht im Trigger verwendet wird. Aus der Koinzidenzeinheit geht das Ausgangssignal in einen Fan, der das Signal an uns (in die Triggerlogik, die BAT und MDT-Ausleseelektronik miteinander verkniepft und busy Signale schickt) und die anderen Gruppen verteilt.

Es ist dabei so, dass sobald in der BAT Software im Programm RunControl die Datennahme gestartet wird mit Start DAQ, dass das BAT ein Sperrsignal sendet, das erst mit Enable Trigger aufgehoben wird. Bis dahin kann man die Datennahme der MDTs starten, die erst aktiv wird, sobald das BAT es erlaubt.

Gammaquelle

In dem Betonbunker ist eine Cs137 Quelle, die ueber Betazerfall in einen angeregten Zustand und anschliessende Abregung eine sehr hohe gamma-Intensitaet produziert. Mit Filtern kann diese abgeschwaecht werden. Wenn man die Quelle abschaltet, wird sie im Boden versenkt und (hoffentlich) stark abgeschwaecht, sodass man dann mit entsprechenden Berechtigungen udn aktivem Dosimeter die GIF++ betreten kann.

Die Filtereinstellungen sind weiter unten erklaert. WICHTIG: Wir sind im UPSTREAM Bereich, also haben die LINKE Steuereinheit im Kontrollraum in der EHN1.

Run1 und 2 Summer 2015

Contacts

GIF people

Gas supply

Shifters

How to get to CERN

Airport-Cern	http://ictr-phe12.web.cern.ch/ICTR-PHE12/documents/How%20to%20get%20to%20CERN%20from%20the%20Geneva%20Airport.pdf
Cern Shuttle	http://gs-dep.web.cern.ch/en/ShuttleService/Circuit4

Access and Passwords

System

BAT (Bonn ATLAS Telescope) Setup (only necessary once)

1. ) Connection to virtual machine
   • Login to virtual machine:

     ssh -Y root@pcatlasmpibat

   • Start software to operate virtual machine:

     virt-manager

   • Connect to "cernblue-003" (If not started yet, boot machine and use login ingredience from MPI BAT XP)
2. ) BAT Slim tool
   • Start "Telescope" from desktop
   • Uncheck "DEPFET RULEZ"
   • Tab "Info" -> "Load System Config. File" -> "D:\MDT-GIF\ini_files\BAT_MDT_GIF_D3.ini" -> "Öffnen"
   • Wait until system checks are finished (~30s)
3. ) FileWriter tool
   • Start "FileWriter" from desktop
   • Make sure "Run number" agrees with run number in MDT tool
4. ) DQM tool
   • Start "DQM" from desktop
5. ) RunControl tool
   • Start "RunControl" from desktop
   • You can close the window "TTi PowerSupply QL244TP "
   • Set correct run in "DAQ Control" -> "RunID"
6. ) Slow Control (In Terminal)

   ssh -Y mpisc@pcatlasmdtsc
   cd /data/mpisc05/SlowControl/data/
   tail -n 3 slow.dat

   or

   ./slowcontrol_check.py

Remote

• • Use online Logbook
  • Section BAT
  • Open new terminal:

    ssh -Y etpdaq@pcatlmdtdaq
    screen -r

  • Follow section RUN subsection (1;2;4;5)
  • Read BME, BOS and TANDEM currents (BETWEEN SPS spills!!!) and write them into logbook
  • type tail -n 3 slow.dat in Slowcontrol
  • Check the Voltage they should be from top to bot: 2730V (49;54)/ 2730V(59;64) / 3080(69;74)V (ca. every 60min) -> write the Currents in the log (50;55;60;65;70;75) (just one time)
  • if one Voltage is zero bad luck go to GIF and see point 'Voltage restart'
  • *Check gas*(3) (pressure < 2.99 bar -> call the expert) -> write in the log
  • Type in Terminal 'tail -n 30 ../data/noise/RUN${runnumber}_*' NOT IN SLOWCONTROL
  • Take a look at the Averages of 'GLIB2_MEZZ2' , 'GLIB2_MEZZ4' , 'GLIB3_MEZZ2' and 'GLIB3_MEZZ4' -> write in the log
  • Check the Data from the last run (look next section) *proceed with section RUN subsection 7
  • If you want to close the screen-terminal press STRG+A and afterwards D. DON'T CLOSE IT ANY OTHER WAY!!!

Run

1. ) Adjust attenuation in the control room or ELog -> write in the log Example(Filters:A1 B3 C2 write down '132')
2. ) Check Runnumber in FileWriter /RunID in RunControl -> write in the log
3. ) Login to machine

   ssh -Y etpdaq@pcatlmdtdaq
   cd /home/etpdaq/GIF++/2015-08-run2/bin
   source mts

4. ) Before Data Taking
   • Start threshold scan on MDT DAQ for 46 000 attenuation runs:

     ./debug_noise.sh ${runnumber}
     ./scan_including_errors.sh ${runnumber}
     ./GLIB_noise_scan.sh ${runnumber}

5. ) Start Data Taking
   • In RunControl of BAT click on "Start DAQ"

   • ./data_taking.sh ${runnumber}*

   • Wait until system checks are finished (green light in "DAQ info" -> "DAQ status" after ~30s)
   • Click on "Enable trigger"
   • Take a quick look at the Terminal if Events are mesured
6. ) During Data Taking
   • Read BME, BOS and TANDEM currents (BETWEEN SPS spills!!!) and write them into logbook
   • Go and Check the Currents they should be from top to bot: 2730V / 2730V / 3080V -> write the Current in the log
   • if one Voltage is zero see point 'Voltage restart'
   • Check gas (pressure < 2.99 bar -> call the expert) -> write in the log
   • Type in Terminal:

     tail -n 30  ../data/noise/RUN${runnumber}_*

   • Take a look at the Averages of 'GLIB2_MEZZ2' , 'GLIB2_MEZZ4' , 'GLIB3_MEZZ2' and 'GLIB3_MEZZ4' -> write in the log Example:'69,59/82,59/10,17/23,52'
   • Check the Data from the last run (look next section)
7. ) After the finished Run: 50k Events
   • Click on Disable Trigger in RunControl
   • In Terminal press Ctrl+C to stop MTS
   • Click on Stop DAQ in RunControl
   • Compare 'Number of Events taken' in FileWriter with the numbers displayed in the Terminal. -> write in the log

Checking Data

1. ) In Terminal (where mt-online is setup) type:

   ./data_validation.sh ${runnumber}
   root -l ../data/validation/RUN${runnumber}_date(Form jjjj-mm-dd-hh-mm).root
   a=TBrowser()

2. ) Doubleclick on ROOT 'Files/RUNrunnumber_date.root'" in ROOT Object Browser
3. ) Check h_t_drift_BME_ASD_ML1:
   • • pick at the beginning
     • fast droppof atferwards until it reaches ~ half of the maximum
     • slower dropoff afterwards
     • total width ~ 200ns
4. ) Check h_t_drift_BME_ASD_ML2:
   • • see h_t_drift_BME_ASD_ML1
5. ) Check h_t_drift_BME_FRO_ML2:
   • • see h_t_drift_BME_ASD_ML2
6. ) Check h_t_drift_BME_FRO_ML2:
   • • see h_t_drift_BME_FRO_ML1
7. ) Check h_t_drift_BOS_ML1:
   • • pick at the beginning
     • fast droppof atferwards until it reaches ~ half of the maximum
     • slower dropoff afterwards
     • total width ~ 700-800ns
8. ) Check h_t_drift_BOS_ML2:
   • • see h_t_drift_BOS_ML1
9. ) Check h_t_drift_FRO_BOS_ML1:
   • • see h_t_drift_BOS_ML1 but quantized
10. ) Check h_t_drift_FRO_BOS_ML2:
    • • see h_t_drift_BOS_ML2 but quantized
11. ) Check h_t_drift_Tandem:
    • • see h_t_drift_BME_ASD_ML1
12. ) You finished the run be happy

Checking BAT-Data

1. ) Anpassen der Konfiguration (nur wenn Versuchsaufbau geaendert wird): In der Rekonstruktion muss die Position des BAT relativ zur BME eingetragen werden. Genauer gesagt ist es der Abstand der einzelnen Module bis zur Mitte zwischen den zwei Lagen der BME.

   ssh -Y root@pcatlasmpibat
   cd  ~/bat
   nedit share/batreco_template.config

   Ändert hier die Zeilen "recomm.BAT.Mod6.ZPos: 240" etc. (Angaben in mm)
2. ) Starten der Rekonstruktion für einen Run:

   cd ~/bat
   share/batreco.sh ${runnumber}

   Dadurch sollte eine Datei ~/bat/root/2015-07-MDT-GIF/bat_run.root erzeugt werden.
3. ) Analyse:

   python/monitoring.py ${runnumber}

   Es sollten sich mehrere Fenster mit Übersichtsplots öffnen.
4. ) Beurteilen der Plots:
   • • c_events: Anzahl Events sollte sich mit den Angaben im Logbuch decken in den einzelnen Striplagen sollte es ähnlich viele Events geben (BAT6 normalerweise etwas aktiver, x1.5) Trackeffizienz war bei etwa 10% in den vorangegangenen Runs. Idealerweise höher bei besserer Position

• • • c_charge: Eingetragen ist die Ladung des Hits im Event mit der höchsten Ladung (blau) und der zweithöchsten Ladung (rot). Idealerweise nur blaue Einträge; rote Einträge niedriger (man kann hier den Cut im Konfigurationsfile der Rekonstruktion ändern)

• • • c_hits: obere Plots zeigen die Multiplizität pro Event. ~90% bei 0/0, ~10% bei 1/1, weitere Einträge entlang der Ursprungsgeraden untere Plots zeigen alle Hits; sollte einen Häufing bei 16/16 zeigen, wenn Beam zentriert

• • • c_trackhits: gleich wie (c), allerdings nur die Hits, mit denen auch Spuren rekonstruiert werden konnten. Das ist ein entscheidender Plot, was die Position angeht (Hits sollten mittig sein).

• • • c_tracks: obere Plots zeigen die Steigung der Tracks; sollte bei 0 zentriert sein; die Verteilungen waren immer leicht asymetrisch (Schwanz zu kleinen Werten); könnte bei richtiger Position symmetrisch werden untere Plots zeigen "y-Achsen-Abschnitt" der Tracks; sollte zwischen 0 und 32 liegen, mit einem Plateau oder Gauss dazwischen; falls Steigung der Tracks nicht bei 0 oder Beam nicht zentriert entsprechend verschoben

• • • c_xy: Tracks in xz- und yz-Ebene. Die roten Balken deuten BAT6/3/1 an. Zur Visualisierung der Tracks und eventueller Probleme

1. ) Abschätzung der Position (vermutlich nicht mehr notwendig): Da wir bei der ersten Datennahme mit dem BAT nicht genau auf dem Beam standen, habe ich ein kleines Toy-MC geschrieben, damit man die tatsächliche Beamposition abschätzen kann (das Ergebnis war etwa 26mm zu weit bei der Quelle und 26mm zu niedrig; wurde bereits korrigiert). Auch hier muss noch die Position eingetragen werden:

   cd ~/bat
   nedit python/sim.py

   Ausführen dann mit

   python/sim.py --nevents 100000

   Es sollte sich ein Fenster öffnent, das die gleichen Verteilungen wir c_tracks der Monitoring-Software anzeigt. Die Anzahl der Events der Simulation sollten an die Verteilungen in den Daten angepasst werden (sim nochmal neu starten). Danach muss man die Beam-Parameter in sim.py so lange ändern, bis die Verteilungen von MC und Daten in etwa überstimmen. Das sollte vor allem aber nur der Wert für die Position sein; das Beam-Profil kann sich zwar ebenfalls ändern, aber ich würde es vorerst so lassen. Die Parameter sind alle ganz oben im Script angegeben. Aus den Parametern läßt sich dann die eventuelle Korrektur ableiten.

Voltage restart

1. ) If Voltage drops to zero walk up to the slowcontrol
2. ) Pull out the laptop at the very top of the slowcontrol
3. ) Login-password is writen in the log
4. ) Type into terminal:

   slowcontrol restart

5. ) Close the laptop
6. ) Push the laptop back in the station as far as posible
7. ) Now pull the small white levers on the side, push it a little bit more and release them afterwards

Attenation configurations

• • Attenuation (662 keV)

Links

SPS Page 1	https://op-webtools.web.cern.ch/op-webtools/vistar/vistars.php?usr=SPS1
Google Doc	https://docs.google.com/spreadsheets/d/1BdCP6qUA-S5N15JfV8NQSFEGv34CundZ4-ePWSGXtII/edit#gid=0
GLIB cabling	https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/Main/MpiTestBeamSetup
GIF elog	http://noite01.cern.ch/GIFOperation/?id=15