Portable GEM aquisition system prototype with SAMPA chip

• Grant number: 19/18708-6
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: October 01, 2019
• End date: July 31, 2021
• Field of knowledge: Engineering - Electrical Engineering - Electrical, Magnetic and Electronic Circuits
• Principal Investigator: Wilhelmus Adrianus Maria van Noije
• Grantee: Tarciso Alvim Martins
• Host Institution: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brazil
• Associated research grant: 14/12664-3 - Development of scientific instrumentation for the ALICE experiment at the LHC-CERN, AP.ESP

Abstract

A colaboração do RD51 do CERN surgiu em 2008 com o objetivo de potenciar e disseminar a pesquisa em Detectores Gasosos Baseados em Microestruturas (MPGD - do inglês Micropattern Gaseous Detectors). No âmbito desta colaboração foi desenvolvido no CERN o Scalable Readout System (SRS), um sistema de aquisição de dados dedicado a estes detectores com o objetivo de padronizar a eletrônica nos diversos laboratórios, com a possibilidade de aumentar com facilidade a escala dos experimentos, para além de permitir uma interface simples de diferentes ASICs com a eletrônica de front end. O chip brasileiro SAMPA vai ser utilizado nos GEMs que vão substituir as câmaras multifilares dos planos de leitura da Câmara de Projeção Temporal do experimento ALICE no CERN. Apesar de ter sido desenvolvido para este experimento, o SAMPA tem uma versatilidade que permite a sua utilização não só em GEMs, mas nos outros tipos de MPGD. O SRS é uma oportunidade valiosa para disseminar o SAMPA pela comunidade científica que se dedica à pesquisa com MPGD, já que permite a implementação deste ASIC usando sua eletrônica de front-end combinada à programação adequada de uma FPGA, que processará os dados provenientes da placa que integra o chip. Neste contexto, o sistema que compõe um SRS não foi projetado para a leitura de detectores portáteis ou de pequeno porte: exige racks, placas, fontes de alimentação, equipamentos de rede extra, classificando-o como um sistema não portatil. Assim, existe a necessidade de utilizar certas características do SRS em um novo sistema, fisicamente compacto, leve e fácil de ser transportado.