Configuratie van de HiSPARC software

HiSPARC data acquisitie

Zodra de HiSPARC data acquisitie software opstart, zal hij vragen in welke modus dat moet gebeuren. Kies hier Expert Mode. Zodra de software vraagt om het invullen van het wachtwoord klikt u gewoon op Ok.

Basisinstellingen

Note

Als de HiSPARC kastjes nog niet zijn aangesloten, dan kunt u dat nu doen.

Note

Zorgt u ervoor dat bij het aansluiten van de kastjes op de pc de kastjes uit staan. Dus eerst de USB kabels aansluiten, dan pas de voedingen. Dit voorkomt een zeer storend probleem waarbij de kastjes al periodiek data verzenden naar de computer en Windows denkt dat het dan wel om een muis moet gaan. Gevolg: de data van het kastje geïnterpreteerd als muis doet de muiscursor willekeurig over het scherm springen terwijl er van alles wordt opengeklikt of gesleept.

Note

Elke keer als u een instelling wijzigt wordt deze pas doorgevoerd wanneer u op Apply Settings klikt. Voor u dat doet, verandert er dus helemaal niets. Wanneer u wilt dat de instellingen behouden blijven na een herstart van het programma, klikt u op Save settings.

Het belangrijkste op dit moment is om de interne ADC’s in te regelen, anders zullen de kastjes alleen maar ruis lijken te geven. Ga hiervoor naar de ADC alignment tab en klik op Start Alignment. Zodra het proces klaar is (dit kan enige minuten duren) bevestigd u het opslaan van de nieuwe instellingen.

Het volgende (dat vaak vergeten wordt) is om het stationnummer goed in te vullen. Ga hiervoor naar de Expert Settings tab en vul bij Detector Number uw stationnummer in.

Note

Het kan verleidelijk zijn bij Password het stationwachtwoord in te vullen. Dit is echter niet hetzelfde veld. Het wachtwoord dat u hier kunt invullen mag geheel willekeurig zijn en is hetgeen gevraagd wordt bij het opstarten van Expert Mode. In de meeste gevallen kunt u dit gewoon leeg laten.

Calibratie van de detector

Note

Als de detectoren nog niet zijn aangesloten, kunt u dat nu doen.

Het is nu van belang de detectoren zelf in te regelen. Hiervoor moet u de juiste hoogspanning kiezen om op de fotobuizen te zetten. Om dit te doen hebben we een korte procedure opgesteld:

Note

Volg eerst de volledige procedure, inclusief het verhogen van de spanningen op de fotobuizen, voordat u resultaat verwacht. Bij spanningen onder de 700 V ziet u gewoonlijk geen enkel signaal. Maar volg de procedure nauwgezet en begin bij 300 V.

• Stel op de Events / Settings tab op het Thresholds tabje alle thresholds (drempelwaarden) in op -30 mV (voor de Low thresholds) en -70 mV (voor de High thresholds).
• Stel dan op het Photomultiplier tabje alle hoogspanningen in op 300 V.
• Klik op de Apply Settings knop zodat deze instelling toegepast worden.
• Ga naar de Statistics (Trace & Trigger) tab en kijk naar de Last second waarden in het Singles venster. Daarin staat het aantal pulsen per seconde dat over de drempelwaardes ging. Dat wil zeggen: bij Channel 1 - low staat het aantal pulsen per seconde dat de fotobuis van detector 1 zag die sterker waren dan -30 mV [2].
• Voor een nauwkeurige bepaling van het gemiddelde aantal pulsen per seconde gebruikt u de timer functie in het midden van het scherm, onderaan, stel deze bijvoorbeeld in op 60 seconden. U kijkt dan ook bij de singles in de laatste kolom, Average per second.
• Verhoog de spanningen op de fotobuizen nu zodanig dat bij alle high thresholds waarden tussen de 110 en de 130 (120), dan zullen er bij de low thresholds waarden staan rond de 250. Als de gemeten waarden te laag zijn, dan verhoogt u de spanningen en omgekeerd. Maakt u bij het verhogen van de spanningen nooit grotere stappen dan 50 V om zeker te zijn dat de fotobuis niet beschadigd. Vergeet ook niet na elke aanpassing weer op de Apply Settings knop te drukken.
• Als de spanningen goed zijn ingesteld kunnen deze waarden worden opgeslagen. Klik daarvoor op de Save Settings knop.

Het aantal pulsen per seconde dat over de drempelwaarden gaat (singles).

Note

Fotobuizen verschillen sterk van elkaar aangezien assemblage grotendeels een handmatig proces is. De spanningen op de fotobuizen zijn vaak in de orde van 700 tot 1000 V. Een gevoelige buis, die al bij 700 V goed werkt, kan gemakkelijk beschadigd raken wanneer hier 1000 V op wordt gezet. Weest u dus altijd voorzichtig en begin bij 300 V en verhoog de spanningen nooit in grotere stappen dan 50 V.

GPS module

Het HiSPARC Master kastje heeft een ingebouwde GPS module. De instellingen van de GPS worden in het kastje opgeslagen. Het is belangrijk om vóór gebruik de instellingen te controleren. Verder moet de GPS een zogenoemde self survey uitvoeren om de positie vast te leggen zodat het mogelijk is de GPS als zeer nauwkeurig tijdinstrument te gebruiken [1].

Om het GPS monitor programma (DSPMon) te starten gaat u naar Start -> All Programs -> HiSPARC -> DSPMon. Waarschijnlijk staan na opstarten in alle tekstvelden een vraagteken en zijn alle indicatielampjes grijs. Rechts onderin het venster kunt u rechts-klikken op No Com Port en een com-poort selecteren. Er is er slechts één bij die werkt.

Dit is het hoofdvenster van DSPMon, hier staan alle Status lampjes op groen en ontvangt de GPS signalen van 6 satellieten.

Controleert u eerst alle instellingen van de GPS en zorg ervoor dat ze nauwkeurig overeenkomen met de volgende screenshots. Mocht u een instelling moeten veranderen, druk dan op de bijbehorende Set knop.

Note

In het verleden werkten we met UTC tijd. Helaas introduceert UTC af en toe schrikkelseconden en is de tijd daardoor niet altijd eenduidig. Voorts start de GPS module altijd op in GPS-tijd, om na een minuut over te schakelen naar UTC. Daarom gebruiken we nu GPS-tijd.

Note

Let op: er komen soms meerdere Set knoppen per venster voor.

In dit venster stelt u de opties in voor de GPS ontvanger. De belangrijkste optie is hier de Receiver Mode.

In dit venster stelt u de tijdsinstellingen in. Het is zeer belangrijk om hier goed te controleren dat u GPS meet, en geen UTC-tijd.

In dit venster zorgt u er voor dat de self survey lang genoeg duurt (één dag).

Note

In het verleden hadden we de lengte van de self survey ingesteld op één uur, maar het blijkt dat we de nauwkeurigheid van een dag nodig hebben.

Dit venster kan gebruikt worden om een eerste schatting van de positie in te vullen, maar let hier mee op dat deze niet wordt vastgezet als definitieve positie. Het is veiliger om deze instellingen leeg te houden en de GPS zelf zijn positie te laten bepalen.

De GPS kent vele opties waarvan een aantal door de HiSPARC software worden gebruikt. Controleert u deze vinkjes goed.

Data acquisitie modus

Note

U kunt de detector pas in gebruik nemen wanneer alle voorgaande procedures correct zijn uitgevoerd.

De definitieve instellingen voor alle HiSPARC detectorstations zijn als volgt.

Time window instellingen

Op de Events / Settings tab, klik op het tabje Time Window. Als het goed is zijn de instellingen niet veranderd en staan ze nog als volgt:

• Precoincidence time: 1 us
• Coincidence time: 1,5 us
• Post coincidence time: 3,5 us

De instellingen voor het coïncidentie tijdvenster.

Opstelling met twee detectoren

De instellingen voor stations met twee detectoren zijn als volgt:

• Threshold Low (alle kanalen): -30 mV
• Threshold High (alle kanalen): -70 mV
• Trigger: 2 low AND Don’t use high threshold AND Don’t use external trigger

De triggerinstellingen voor een detectorstation met twee detectoren.

Opstelling met vier detectoren

De instellingen voor stations met vier detectoren zijn als volgt:

• Threshold Low (alle kanalen): -30 mV
• Threshold High (alle kanalen): -70 mV
• Trigger: 3 low OR 2 high AND Don’t use external trigger

De triggerinstellingen voor een detectorstation met vier detectoren.

Automatisch opstarten in DAQ modus

Iedere keer als het programma is opgestart kunt u op de knop Start DAQ mode klikken om over te gaan naar de data acquisitie modus. Alleen dan wordt er daadwerkelijk data naar het Nikhef gestuurd!

Om er voor te zorgen dat de detector na elke reboot automatisch opstart in de data acquisitie modus gaat u naar de Expert Settings tab en vinkt u Start in DAQ mode aan.

Note

Het is aan te bevelen de werking van de pc te testen door de pc nu opnieuw op te starten. Als hij automatisch inlogt, het HiSPARC DAQ programma start en automatisch overgaat naar de DAQ modus, is het meeste werk gedaan. Controleert u alstublieft in Nagios (Monitor en controle) of uw detectorstation volledig functioneert. Het kan ongeveer twintig minuten duren voordat Nagios volledig geupdate is.

Footnotes

[1]

Meestal wordt een GPS gebruikt om zo nauwkeurig mogelijk de positie van de GPS te bepalen, ten behoeve van navigatie. Wij willen echter zo nauwkeurig mogelijk de tijd van een HiSPARC event bepalen. De positie beschouwen we hier als vast. Het detectorstation verandert immers niet van plaats. In deze zogeheten Overdetermined clock mode kan de GPS nauwkeurigheden bereiken in de orde van 15 ns.

[2]

De pulsen die de fotobuis (photomultiplier of PMT) afgeeft zijn negatief; het gaat hier immers om een stroom van elektronen. Een kleine puls kan dan bijvoorbeeld -30 mV zijn, terwijl een grote puls bijvoorbeeld -500 mV kan zijn. Als een drempel van -70 mV is ingesteld, dan zal de elektronica wel reageren op een puls van -100 mV, maar niet op een puls van -50 mV.