CMS Trigger

Verantwortungsbereich der HEPHY-Projektgruppe CMS Trigger

Die Projektgruppe CMS Trigger des Instituts für Hochenergiephysik in Wien (HEPHY) ist am Level-1 Trigger System des CMS Experiments am CERN beteiligt. Im Large Hadron Collider (LHC) treffen Protonenpakete 40 Millionen mal pro Sekunde aufeinander, wobei an die 600 Millionen Protonkollisionen (Ereignisse) erwartet werden. Das Triggersystem filtert aus der dadurch entstehenden riesigen Datenmenge die interessanten Kollisionen heraus, um erwartete und nicht erwartete neue physikalische Prozesse bei hohen Energien zu erforschen.
Der Level-1 Trigger, ein speziell entwickeltes Elektroniksystem, analysiert on-line jede Kollision, also alle 25 Nanosekunden, und entscheidet ob sie verworfen oder für weitere Analysen akzeptiert werden soll. Der sogenannte High Level Trigger besteht aus schnellen Analyseprogrammen, die in einer Computerfarm laufen. Der Level-1 Trigger reduziert die 600 Millionen Kollisionen auf maximal 100.000 pro Sekunde, der High Level Trigger reduziert diese Rate auf einige hundert Ereignisse pro Sekunde, die für die spätere Analyse ('off line') gespeichert werden.

Ohne die von der Gruppe entwickelte Triggerelektronik könnte kein einziges Ereignis in CMS zentral aufgezeichnet beziehungsweise kein einziger Detektor ausgelesen werden!

Die Triggergruppe ist verantwortlich für folgende Systeme:

  • Der Drift Tube Track Finder rekonstruiert aus den einzelnen Messdaten des Driftröhrendetektors Müonspuren.
  • Der Globale Müontrigger vergleicht Ergebnisse aller Müondetektoren miteinander, eliminiert doppelt gefundene Müonen und gleicht die geometrisch bedingten Unterschiede der Messungen aus.
  • Der Globale Trigger trifft die Entscheidung, ein Ereignis zu akzeptieren oder zu verwerfen.
  • Das zentrale Triggerkontrollsystem steuert elektronisch den Ablauf der Datennahme.
  • Die Trigger Supervisor Software steuert und koordiniert alle Triggersysteme.

Detailbeschreibungen (nur auf Englisch):

Der Globale Trigger, der Globale Müontrigger und das zentrale Triggerkontrollsystem wurden zur Gänze von unserer Gruppe, in Zusammenarbeit mit dem Fachbereich Elektronik, entwickelt und angefertigt. Auch ein Großteil des Drift Tube Track Finder wurde von der Gruppe entwickelt und gebaut. Die Autonome Universität Madrid und INFN Bologna lieferten ebenfalls Beiträge. Der Trigger Supervisor wurde von unserer Gruppe vorgeschlagen und in seiner Basisversion alleine entwickelt. Weiterentwicklungen erfolgen hauptsächlich in Zusammenarbeit mit CERN.

Eine vollständige Publikationsliste der Projektgruppe CMS Trigger finden Sie hier. Alle Publikationen ab 2005 sind auch über die Menüleiste links zugänglich.