[00136059]BESⅢ数据获取系统

北京正负电子对撞机重大改造工程（简称BEPCII）是由中国科学院高能物理研究所承担的国家重大科学工程，北京谱仪的重大改造工程(BESIII)是其中重要的组成部分。由于BEPCII亮度提高两个数量级，BESIII探测器预期在J/ψ能区通过一级触发判选后的事例率高达4000Hz，系统需要采用流水线的电子学系统，因此BESIII数据获取系统(DAQ)的设计目标是完成高事例率下的数据读出和处理。 BESIII数据获取系统的主要任务是获取通过一级触发判选后的前端电子学事例数据，经过两级计算机预处理和高速网络传输，将分布在各电子学(VME)读出机箱中的事例数据段迅速地汇集到在线计算机系统上进行事例包装和过滤，整理成为完整的有效事例，最终将标记的事例数据通过网络传送到计算中心记录到永久介质上。 为了从前端电子学系统中快速读出数据并使系统死时间尽可能地小，BESIII数据获取系统设计大量采用多级数据缓冲技术、并行处理技术、VME总线高速读出技术以及网络传输技术。多级数据缓冲可以有效地减小由于高能物理实验事例产生的随机性而引起的死时间，基于网络交换机的并行数据传送可以提高数据流量和完成事例的并行处理。 为此，BESIII数据获取系统实现了下列任务： (1)采用CBLT(Chained Block Transfer) 传输技术，实现读出机箱中VME设备的高速数据采集； (2)设计并实现数据获取系统对前端电子学读出系统、触发系统、事例数据流控制系统、在线系统、运行控制及监测系统的接口； (3)提供并实现保证数据正确读出/传输所需的硬件和软件所有协议； (4)实现上位机系统，完成全系统运行控制、信息监测和状态调整功能，提供完善的系统运行“报错”功能； (5)实现在线基本软件系统，包含事例组装、事例过滤和在线分析等重要数据处理软件以及直方图和单事例显示等功能； (6)完成大容量、高速度的数据转储任务，最终将事例数据送到计算中心记录到永久介质上； (7)提供系统在线刻度、电子学读出系统校准和网络环境监测等辅助支持系统； (8)设计并实现在线数据库管理系统，并与离线分析数据库管理系统连接，实现数据自动更新。 目前，数据获取系统已研制完成并投入稳定运行，各项功能都已实现，所有性能指标均达到或超过设计指标。BESIII建成后，用40天时间获取了1.12亿Psi(2S)事例，超过此前世界上数据量最大的CESRc的4倍。