The Mu3e Data Acquisition - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue IEEE Transactions on Nuclear Science Année : 2021

The Mu3e Data Acquisition

Heiko Augustin
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Niklaus Berger
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Alessandro Bravar
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Konrad Briggl
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Huangshan Chen
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Simon Corrodi
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Sebastian Dittmeier
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Ben Gayther
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Lukas Gerritzen
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Dirk Gottschalk
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Ueli Hartmann
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Gavin Hesketh
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Marius Köppel
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Samer Kilani
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Alexandr Kozlinskiy
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Frank Meier Aeschbacher
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Martin Müller
Yonathan Munwes
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Ann-Kathrin Perrevoort
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Stefan Ritt
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André Schöning
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Hans-Christian Schultz-Coulon
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Wei Shen
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Luigi Vigani
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Frederik Wauters
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Tiancheng Zhong
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Résumé

The Mu3e experiment aims to find or exclude the lepton flavor violating decay $\mathrm {\mu ^{+}\to e^{+}e^{-}e^{+}}$ with a sensitivity of one in 10 16 muon decays. The first phase of the experiment is currently under construction at the Paul Scherrer Institute (PSI, Switzerland), where beams with up to 10 8 muons per second are available. The detector will consist of an ultra-thin pixel tracker made from High-Voltage Monolithic Active Pixel Sensors (HV-MAPS) , complemented by scintillating tiles and fibers for precise timing measurements. The experiment produces about 100Gbit/s of zero-suppressed data, which are transported to a filter farm using a network of field programmable gate arrays (FPGAs) and fast optical links. On the filter farm, tracks and three-particle vertices are reconstructed using highly parallel algorithms running on graphics processing units, leading to a reduction of the data to 100 Mbyte/s for mass storage and offline analysis. This article introduces the system design and hardware implementation of the Mu3e data acquisition and filter farm.

Dates et versions

hal-03010991 , version 1 (17-11-2020)

Identifiants

Citer

Heiko Augustin, Niklaus Berger, Alessandro Bravar, Konrad Briggl, Huangshan Chen, et al.. The Mu3e Data Acquisition. IEEE Transactions on Nuclear Science, 2021, 68 (8), pp.1833-1840. ⟨10.1109/TNS.2021.3084060⟩. ⟨hal-03010991⟩
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