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Acquisition numérique FASTER

Acquisition numérique FASTER


Depuis quelques années, une action de recherche et développement est menée au sein des services techniques du laboratoire pour développer un nouveau système d’acquisition de données numériques, ce projet est nommé FASTER (http://faster.in2p3.fr).
En effet, les détecteurs de physique nucléaire développés au laboratoire sont de plus en plus performants et nécessitent une acquisition capable d’exploiter ces performances.
Les systèmes d’acquisitions en physique nucléaire d’aujourd’hui voient leurs performances limitées en raison des technologies utilisées (utilisation de bus parallèle, reconstruction de l’événement par la technique du temps mort commun, réalisation des fonctions de mesure de charge, mesure d’amplitude et mesure de temps en analogique).


Le but de FASTER est de développer un système d’acquisition, de contrôle et commande dont les contraintes principales sont les suivantes :


- Une plate-forme modulaire entièrement configurable et extensible (standard de module). - La reprogrammation à volonté et à distance des FPGA. - La communication montante, descendante à très haut débit. - La synchronisation de l’ensemble du système par une distribution d’horloge. - La possibilité d’extension du système. - Une infrastructure électronique basée sur des standards industriels. - Le traitement numérique des signaux. - De multiples niveaux de décisions (trigger local, régional, global). - Une grande variété de modes de décision (sélections, filtrages, contre-réactions, traitements en ligne). - L’introspection du système. - Une topologie d’arbre n-aire. - Aucun a priori sur l’expérience.


Pour le développement de ce système, nous utilisons les compétences en électronique du service instrumentation pour la conception et le développement de cartes électroniques à base de FPGA. Le développement du programme de ces FPGA en VHDL et le développement des algorithmes temps réels sont réalisés par le service. La partie logicielle de ce projet est réalisée par le groupe informatique qui utilise les langages ADA et Python.
La grande modularité du système, les performances et l’utilisation du standard microTCA permettent au projet FASTER de répondre rapidement aux différentes exigences des utilisateurs répartis dans plusieurs pays :


- Belgium : Université de Leuven,
- France : Université de Paris-Sud, CIMAP, LPC-Caen, IPHC, CEA,
- Spain : Université de Granada,
- Switzerland : PSI, CERN (Isolde),
- USA : CENPA, Argonne, MSU.


En conclusion, le système FASTER donne aux chercheurs un outil performant facile d’emploi qui leur permet d’accéder à de nouvelles informations sur les phénomènes de physique.