Первые испытания новой измерительной системы были проведены со светодиодной матрицей и лазерным источником света. Схема измерения со светодиодной матрицей показана на Рис. 20. На рисунке 21 показан пример события от светодиодной матрицы. В событии представлены сигналы на всех восьми каналах FADC: 6 сигналов отрицательной полярности соответствуют каналам с высокими коэффициентами усиления, два сигнала положительной полярности – каналам с низким коэффициентом усиления.
|
Рис. 21. Пример события от светодиодной матрицы.
На Рис. 21. видно, что сигналы распадаются на три группы, с характерной задержкой между сигналами каждой группы около 100 нс.
Эта задержка примерно соответствует разнице в длинах кабелей ОМ: длины кабелей для 1-го и второго оптического модуля 20 м, 3-го и 4-го – 40 м, 5-го и 6-го ОМ – 60 м. Учитывая, что задержки световых сигналов, поступающих на оптические модули по оптоволокнам, одинаковые, полученные данные позволяют калибровать временные задержки измерительных каналов экспериментального стринга (определять т. н. временные сдвижки каналов). Таким образом учитывается различие в длинах кабелей и задержках сигналов с ФЭУ.
Тестирование экспериментального стринга проводилось также и в режиме засветки от калибровочного лазерного источника. Схема калибровки показана на Рис. 22.
|
Пример лазерного события представлен на Рис. 23.
Рис. 23. Пример лазерного события.
Лазерные данные используются для амплитудной калибровки каналов. На Рис. 23. видно, что максимальная амплитуда от лазера зафиксирована на 4-ом ОМ, наиболее близком вниз смотрящем модуле стринга. По мере увеличения расстояния от лазера амплитуды сигналов падают (3, 2, 1 каналы). На ОМ с ФЭУ смотрящими вверх (5 и 6 каналы), как и ожидалось, сигналы от лазера значительно меньше.
На Рис. 24. представлен пример сигнала от мюона, зарегистрированного на экспериментальном стринге. Соотношение времен прихода сигналов от разных каналов указывает, что мюон пришел из верхней полусферы. Данные, представленные по лазерным вспышкам и мюонным событиям, представлены после коррекции временных сдвижек, полученных по данным от светодиодной матрицы.
Рис. 24. Пример мюонного события, зарегистрированного экспериментальным стрингом.
Первые экспериментальные данные, полученные на новом стринге, показывают корректность работы его составных частей и установки в целом. На следующем этапе испытаний новой аппаратуры начаты работы по исследованию точности временной привязки сигналов в событиях, зарегистрированных на разных каналах FADC, и калибровке амплитудных каналов.
Для исследования точности временной привязки использовалась светодиодная калибровочная система, позволяющая генерировать пары световых импульсов, задержанных во времени друг относительно друга. Время задержки определяется задержкой запуска двух светодиодов. Пример события с парой задержанных на величину ~500 нс импульсов представлен на Рис. 25.
Рис. 25. Пример события от светодиодной матрицы с двумя сигналами, задержанными на ~500 нс друг относительно друга, полученного на одном из каналов FADC.
Для определения точности временной привязки определялась дисперсия (RMS) и среднее значение задержки между сигналами для каждого канала FADC. Полученные для пяти каналов предварительные результаты измерений представлены в таблице. Как видно из таблицы, разброс средних значений задержек для пяти каналов не превышает 0.5 нс, а среднее значение RMS задержек составляет величину около 1.5 нс.