Estatus del proyecto ALIBAVA Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 1 Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril.

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1 Estatus del proyecto ALIBAVA Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 1 Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010 Marco-Hernández, R. a a Instituto de Física Corpuscular (IFIC), Universidad de Valencia-CSIC,Valencia, Spain.

2 Indice ¿Qué es el Proyecto ALIBAVA?. ¿Qué es el Proyecto ALIBAVA?. Producción y test del sistema. Producción y test del sistema. Distribución del sistema. Distribución del sistema. Asesoramiento técnico a usuarios. Asesoramiento técnico a usuarios. Participación del IFIC. Participación del IFIC. Actualización de ALIBAVA. Actualización de ALIBAVA. Telescopio para test beam. Telescopio para test beam. Conclusiones. Conclusiones. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 2 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

3 ¿Qué es el proyecto ALIBAVA? Colaboración entre University of Liverpool, CNM-Barcelona e IFIC-Valencia iniciada en 2005. Colaboración entre University of Liverpool, CNM-Barcelona e IFIC-Valencia iniciada en 2005. Para diseñar un sistema de adquisición para detectores de silicio basado en el ASIC Beetle. Para diseñar un sistema de adquisición para detectores de silicio basado en el ASIC Beetle. Sistema pensado originalmente para uso propio de la colaboración. Sistema pensado originalmente para uso propio de la colaboración. Dado el interés despertado en RD50 se empezó a comercializar este sistema en 2009 a través de D+T Microelectrónica. Dado el interés despertado en RD50 se empezó a comercializar este sistema en 2009 a través de D+T Microelectrónica. Actividades principales hasta ahora. Actividades principales hasta ahora. − Diseño y test del sistema. − Producción y comercialización del sistema. − Asesoramiento técnico a los usuarios. − Actualización del sistema. No obstante, el proyecto ALIBAVA ha ampliado sus objetivos. No obstante, el proyecto ALIBAVA ha ampliado sus objetivos. − Diseño de un telescopio para test beam. − Adaptación de nuestro sistema a otros campos científicos (XFEL, ALBA, etc). Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 3 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

4 Producción y test del sistema: datos Se han producido, montado y testado 37 MBs. Se han producido, montado y testado 37 MBs. − 5 en Enero de 2008, 22 en Noviembre de 2008 y 10 en Diciembre de 2009. − Cuatro para uso propio (2 Liverpool, 1 CNM y 1 IFIC). − Cuatro no funcionan (2 rechazadas en test y 2 averiadas). − 29 para distribuir a usuarios. Se han producido, montado y testado 50 DBs. Se han producido, montado y testado 50 DBs. − 41 para distribuir a usuarios. − Resto para uso propio (3 en IFIC). Se han producido 40 cajas para MB: 20 últimas con un nuevo diseño. Se han producido 40 cajas para MB: 20 últimas con un nuevo diseño. Se han producido 50 cajas para DB. Se han producido 50 cajas para DB. Se han producido y testado 3 tipos diferentes de detector boards. Se han producido y testado 3 tipos diferentes de detector boards. Se han producido (al menos) 200 fanins. Se han producido (al menos) 200 fanins. − 100 montados en DBs. − 50 distribuidos sueltos. − 50 en detector boards. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 4 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

5 Producción y test del sistema: distribución de trabajo Producción MB. Producción MB. − Fabricación de PCB en Labcircuits. − Montaje en Uvax Concepts. − Centralizado en CNM y supervisado por IFIC. Producción DB. Producción DB. − Hasta ahora en Liverpool. − Ahora fabricación y montaje como MB: centralizado en CNM y supervisado por IFIC. − Bondado ASICs Beetle en IFIC. Producción fanins en CNM. Producción fanins en CNM. Producción cajas. Producción cajas. − MB en IFIC. − DB en empresa externa desde CNM. Producción detector boards en empresa externa desde CNM. Producción detector boards en empresa externa desde CNM. Testado completo en IFIC. Testado completo en IFIC. DB, MB y sistema completo. DB, MB y sistema completo. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 5 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

6 Distribución del sistema: datos Se han distribuido hasta diciembre de 2009. Se han distribuido hasta diciembre de 2009. − 4 MBs y 9 DBs para uso propio. − 19 sistemas completos. − 7 DBs extra. − Fanins extra. − Usuarios son grupos de investigación: miembros de RD50 y otros. − España, Europa y EEUU. − Gratis un sistema para Heidelberg (ASIC Beetle). Nuevos pedidos a partir de enero de 2010. Nuevos pedidos a partir de enero de 2010. − 9 sistemas completos. − 5 DBs extra. − Grupos investigación. − Universidades para prácticas: prometedor nicho de mercado. Facturación hasta ahora: 173000 euros. Facturación hasta ahora: 173000 euros. − Gastos de ingeniería cubiertos. − Nuevas ventas con beneficio. Necesidad de lanzar nueva producción de MBs y DBs. Necesidad de lanzar nueva producción de MBs y DBs. − Nuevos pedidos. − Préstamo de sistemas para cursos de instrumentación. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 6 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

7 Distribución del sistema: tabla resumen Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 7 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

8 Asesoramiento técnico a usuarios Se han redactado guías de usuario para la puesta en marcha del sistema y sobre el software. Se han redactado guías de usuario para la puesta en marcha del sistema y sobre el software. Se han desarrollado macros de referencia en ROOT para el análisis de datos. Se han desarrollado macros de referencia en ROOT para el análisis de datos. Se ha habilitado una twiki para aglutinar toda la información sobre el sistema. Se ha habilitado una twiki para aglutinar toda la información sobre el sistema. − https://twiki.ific.uv.es/twiki/bin/view/Atlas/ALiBaVa – Documentación (guías de usuario, papers, macros, etc). – Descarga software. Atención a usuario por email. Atención a usuario por email. Sesión sobre ALIBAVA en el 15 th RD50 Workshop: feedback de los usuarios. Sesión sobre ALIBAVA en el 15 th RD50 Workshop: feedback de los usuarios. − Contentos con el sistema. − CERN, Friburgo (Louvain) y Liverpool han desarrollado setups mecánicos propios para trabajar con el sistema. − Henry Brown de Liverpool ha desarrollado las macros de ROOT. − Petición de nuevas características: actualización del sistema (FPGA y software). Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 8 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

9 Participación del IFIC Diseño y desarrollo del sistema. Diseño y desarrollo del sistema. − Mother board. − Software. − Detector board. − Caja de la MB. Producción del sistema. Producción del sistema. − Industrialización producción MB. − Supervisión montaje MB. − Producción caja MB. − En el futuro, supervisión montaje de DB y bondado de DB. Test del sistema completo. Test del sistema completo. Distribución sistema: Distribución sistema: − Hasta septiembre de 2009 con ayuda del CNM. − Ahora centralizada en CNM. Asesoramiento técnico a usuarios y elaboración de la documentación del sistema. Asesoramiento técnico a usuarios y elaboración de la documentación del sistema. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 9 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

10 Actualización ALIBAVA Se ha realizado una actualización del sistema para cubrir una serie de peticiones.Se ha realizado una actualización del sistema para cubrir una serie de peticiones. – Capacidad del sistema para enmascarar cualquiera de los dos ASICs Beetle. – Digitalización de los 16 datos del encabezado además de los 128 canales analógicos de cada Beetle. – Capacidad de realizar la calibración con un retraso variable programable por el usuario (resolución de 1 ns y rango de 255 ns) para la recontrucción del pulso analógico de entrada a partir de los datos de calibración. – Capacidad de reset por software del sistema cualquiera que sea su estado. – Mejora del reset del sistema. – Información sobre la versión del firmware: carga de la versión software correspondiente automáticamente. La actualización ha supuesto bastantes cambios.La actualización ha supuesto bastantes cambios. – En hardware de la FPGA. – En firmware del microprocesador embebido en la FPGA. – En software. Programación de FPGAs en próximo RD50 o envío al IFIC.Programación de FPGAs en próximo RD50 o envío al IFIC. Software descargable desde twiki.Software descargable desde twiki. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 10 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

11 Telescopio: concepto Sistema de adquisición que utiliza la MB de ALIBAVA ligeramente modificada.Sistema de adquisición que utiliza la MB de ALIBAVA ligeramente modificada. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 11 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain DUT XYT Rotary stage Master card Crate for MBs with PS Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

12 Telescopio: concepto Tarjeta DUT: hasta 12 por sistema.Tarjeta DUT: hasta 12 por sistema. – Lectura del DUT refrigerado (detecor de microbandas o pixels) utilizando uno o dos ASICs Beetle. – La tarjeta incorpora un sensor de temperatura sujeto al backplane del DUT a través de la base de cobre. – La tarjeta puede trabajar en modo de auto-trigger proporcionando pulsos de trigger analógicos o digitales al sistema de lectura. – Se ha desarrollado un sistema de refrigeración basado en un elemento de Peltier (también disponible para ALIBAVA). Cuatro tarjetas XYT.Cuatro tarjetas XYT. – Se utilizan para el trigger al paso del haz por los cuatro planos y para la medida de los puntos del haz en los cuatro planos utiliando 2 detectores de microbandas de silicio montados a 90 grados. – Las medidas de las coordenadas XY se realizan con dos ASICs Beetle. – La tarjeta puede producir pulsos de trigger digitales y analógicos. – Incorpora una CPLD para el acondicionamiento de las señales de trigger: sincronización a un reloj común, retraso y coincidencia con otras tarjetas XYT. ALIBAVA MB: una para cada tarjeta DUT y XYT.ALIBAVA MB: una para cada tarjeta DUT y XYT. – Controlador USB cambiado por un conector para comunicación digital en paralelo con la master card. – Tres entradas dedicadas para señales comunes de CLK, RESET y TRIGGER. – Hardware y firmware de la FPGA modificado ad hoc para el sistema incorporando las últimas actualizaciones de ALIBAVA. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 12 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

13 Telescopio: concepto Readout bus terminator. Readout bus terminator. − Reemplazar al chip USB de cada ALIBAVA MB y conectar cada sistema de lectura al bus de lectura/control manteniendo el protocolo del controlador USB. Master patch card: conectada a la master card. Master patch card: conectada a la master card. − Distribución de las señales comunes de CLK, RESET y TRIGGER a las diferentes ALIBAVA MB. − Conexión del sistema de acondicionamiento de trigger con las cuatro tarjetas XYT. − Arbitraje del bus de lectura de datos (ALIBAVA MBs). − Habilita los canales de test '0' o '1' para una tarjeta DUT o XYT. Master card. Master card. − Implementada con una tarjeta de desarrollo de Xilinx Spartan 3E. − Puente para la comunicación entre el software y las diferentes ALIBAVA MBs mediante raw ethernet. − Se pueden incorporar más funcionalidades en el futuro. Power distribution board. Power distribution board. − Proporcionar +5V y +12V DC de una fuente de alimentación estándar para PC a todas las ALIBAVA MBs y a la master card, centelleadores, DUT rotation stage y air coolers del elemento Peltier para el DUT. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 13 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

14 Telescopio: estatus DUT, XYTs, master patch card, readout bus terminator y power distribution board: DUT, XYTs, master patch card, readout bus terminator y power distribution board: − Ya diseñadas. − PCBs fabricadas. − Componentes especificados. − CNM se encarga de la producción y el montaje. Master card: se han comprado tres (Liverpool, CNM e IFIC). Master card: se han comprado tres (Liverpool, CNM e IFIC). Cambios en la MB de ALIBAVA. Cambios en la MB de ALIBAVA. − Ya se han especificado y se han diseñado conceptualmente. − Falta reescribir hardware y firmware. − 10 MBs ya producidas y montadas para el telescopio. Software de comunicación por Ethernet y control. Software de comunicación por Ethernet y control. − Ya especificado. − Basado en el software de ALIBAVA. Software de alineamiento. Software de alineamiento. − Se trabaja en Liverpool. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 14 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

15 Telescopio: plan de trabajo Ilya Tsurin (Liverpool). Ilya Tsurin (Liverpool). − Diseño de las tarjetas. − Diseño de la FPGA de la Master card. − Sistema de refrigeración basado en elemento Peltier controlado por USB. − Hardware-software commissioning. Joaquin Rodriguez (CNM). Joaquin Rodriguez (CNM). − Desarrollo del software de control. − Producción, montaje y compras. Ricardo Marco (IFIC). Ricardo Marco (IFIC). − Diseño de la FPGA de la ALIBAVA MB. − Especificación del software de control. − Hardware-software commissioning. − Colaboración con Joaquin en software. Sergey Burdin (Liverpool). Sergey Burdin (Liverpool). − Software de alineamiento. Hardware casi finalizado. Hardware casi finalizado. Ahora trabajando en paralelo (Master card FPGA, ALIBAVA MB FPGA, software de control y software de alineamiento). Ahora trabajando en paralelo (Master card FPGA, ALIBAVA MB FPGA, software de control y software de alineamiento). Deberíamos tener listo el sistema para el verano de 2010. Deberíamos tener listo el sistema para el verano de 2010. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 15 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

16 Conclusiones El sistema ALIBAVA ha tenido bastante éxito. El sistema ALIBAVA ha tenido bastante éxito. La producción, test y distribución están bien organizados con los nuevos cambios introducidos. La producción, test y distribución están bien organizados con los nuevos cambios introducidos. − Distribución/compras/organización centralizadas en CNM. − Supervisión montaje MB/DB y testado sistemas en IFIC. − Bondado DB en IFIC. Cuestiones “financieras”. Cuestiones “financieras”. − Se han amortizado los gastos de ingeniería: ¿qué pasa con los beneficios futuros?. − ASICs Beetle. Se puede abrir un nicho de mercado prometedor con prácticas en Universidades y cursos de instrumentación. Se puede abrir un nicho de mercado prometedor con prácticas en Universidades y cursos de instrumentación. − Necesidad de prestar sistemas. − Mejora del marketing. Desarrollo del telescopio bastante avanzado. Desarrollo del telescopio bastante avanzado. Se está trabajando en realizar nuevos desarrollos o adaptar nuestro sistema a otros campos. Se está trabajando en realizar nuevos desarrollos o adaptar nuestro sistema a otros campos. − XFEL resultó fallido. − ALBA puede ser prometedor. − ¿Podemos pensar en otros campos?. Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 16 Status of the ALIBAVA system and the Telescope ALIBAVA Report, 11 December 2009, Valencia, Spain Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010

17 Estatus del proyecto ALIBAVA Ricardo Marco-Hernández IFIC(CSIC-Universidad de Valencia) 17 Estatus del proyecto ALIBAVA Reunión CNM-IFIC, 28-29 de abril de 2010 Marco-Hernández, R. a a Instituto de Física Corpuscular (IFIC), Universidad de Valencia-CSIC,Valencia, Spain.