Aquisição de dados com eletrônica VME e
MPD utilizando programação em ROOT
IV ENCONTRO DO PROJETO NEUTRINOS ANGRA
ARIDIO SCHIAPPACASSA
ARTUR VILAR
04 DE DEZEMBRO DE 2008
Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT
Sumário
 Eletrônica VME
 Módulo de controle CAEN V1718
 Módulo integrador QDC CAEN V792N
 Programação em ROOT
 Comunicação USB com módulo de controle VME
 Comunicação USB com MPD
 Trabalhos com PMT multianódica (MAPMT)
 Caracterização da PMT R5912
Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT
Eletrônica VME
Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT
Módulo de controle CAEN VME V1718
 Conectado à porta USB
 Gerencia a comunicação com outros módulos através
do barramento VME
 Entradas e saídas programáveis
 Pode ser utilizado com Windows e Linux
 Software de aquisição:




Software Demo no Windows
C/C++ no Windows
Labview no Windows
C/C++ no Linux (Nossa opção)
Figura 1 – Módulo VME CAEN V1718
Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT
Módulo de controle CAEN VME V1718
 Atividades desenvolvidas com o módulo:
 Instalação dos drivers e bibliotecas

Software de comunicação em C no Linux

Leitura e escrita de registradores

Gerador de pulsos controláveis

Leitura das entradas:
Contador de eventos
 Sistema de coincidência de eventos

Figura 2 – Módulo VME CAEN V1718
Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT
Módulo QDC CAEN VME V792N
 Conversor carga-digital (0 a 400 pC)
 O sinal que se deseja medir é injetado em um dos 16
canais do módulo de maneira que esteja dentro do
gate fornecido
Figura 3 – Integração do sinal
 Na representação feita na figura 3 será integrado
todo o sinal entre os pontos A e B.
Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT
Módulo QDC CAEN VME V792N
 Atividades desenvolvidas com o módulo:

Comunicação através do módulo V1718

S.O. Linux: C / ROOT C++

Leitura e escrita de registradores

Caracterizações em carga

Aquisição de sinais de PMT’s utilizadas
no projeto Angra
Figura 4 – Módulo VME CAEN V792N
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Calibração em carga
Figura56––Tensão
Registrador
de saída de
x Carga
Figura
x Registrador
saída
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Programação em ROOT
Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT
Programação em ROOT
 Inicialmente
os programas de aquisição eram
desenvolvidos em Delphi (para o MPD) e C (para
VME)
 Foram realizados estudos iniciais do sistema ROOT
para construção de interfaces gráficas em C++
Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT
Programa de Aquisição em ROOT para VME
Figura 7 – Software de aquisição para VME em ROOT
Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT
Programa de Aquisição em ROOT para MPD
9 – Software de aquisição para MPD em Delphi
ROOT
Figura 8
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MAPMT de 64 pixels
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MAPMT H7546B
 8 x 8 pixels (2 mm x 2 mm)
 Ganho: 106
 Melhor resposta a 420 nm (responde de 300 nm a
600 nm)
 64 saídas + D12
Figura 10 – Software de aquisição para VME em ROOT
Aquisição de dados com eletrônica VME e MPD utilizando programação em ROOT
Relação sinal-ruído
 PMT na caixa
escura de madeira
1- MAPMT H7546B
2- LED
 PMT
na caixa
3- Sinais
dos pixels
4- Sinal escura
do pixelde
37PVC
5- Sinal D12
6- Saída LEMO do pixel 37
 PMT na caixa
7- Alimentação
HV ferro
escura de
galvanizado
Figuras 11 a 15 – Caixas escuras de teste para MAPMT
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Arranjo Experimental
1- Crate VME 8010
2- Módulo de controle VME V1718
3- Módulo integrador VME V792N
4- Gerador de funções
5- Microcomputador
6- Tubo com MAPMT H7546B
7- Caixa para PMT
8- Osciloscópio
9- Fontes HV
Figura 16 – Esquema experimental com sistema VME
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Aquisição MAPMT com VME
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PMT 5912
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Trabalhos com a PMT 5912
 Interface USB para Módulo de Processamento de
Dados – MPD
 Programas em ROOT para comunicação com porta
USB
 Pré-amplificador calibrado em carga (pC)
 Medidas de foto-elétron em tubo fotomultiplicador
Hamamatsu 5912
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Arranjo experimental
Figura 17 – Arranjo experimental para medidas de foto-elétron
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MPD
 MPD
originalmente com comunicação paralela,
adaptado para comunicação USB
Figura 18 – Interface USB para Módulo de Processamento de Dados
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Pré-ampliflicador
 Calibrado em carga com ganho de 10
 Entrada: Pulso de 50 ns de largura e -10 mV de amplitude

Saída: 100 mV de correspondendo a um pulso de 10 pC na entrada

Logo, uma saída com pico em 16 mV indica um sinal de 1,6 pC
na entrada (Região do fotoelétron)
Figura 19 – Pré-amplificador calibrado em carga
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Pico de foto-elétron
Figuras 20 a 22 - Histograma das contagens de eventos por carga em pC
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Referências Bibliográficas
 Technical Information Manual MOD. V1718 - February 2005 - Revision n. 6;
 The ROOT System Home Page. http://root.cern.ch. Acessado em 13 de março





de 2008;
Technical Information Manual MOD. V792 N series -1 February 2007 Revision n. 13;
Multianode
photomultiplier
tube
assembly
H7564B.
http://sales.hamamatsu.com/assets/pdf/parts_H/H7546B.pdf. Acessado em
01 de julho de 2008;
Leigui, M. A. Testes iniciais da fotomultiplicadora Hamamatsu M64 para o
sistema
de
veto.
Disponível
em
www.cbpf.br/~angra/files/ii_encontro/MarceloLeigui_cbpf1207.pdf;
Schiappacassa, Arídio. Relatório técnico das atividades de mestrado em
instrumentação científica. Julho de 2008. CBPF;
Vilar, Artur. Relatório técnico das atividades de mestrado em instrumentação
científica. Julho de 2008. CBPF.
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