Описание ROOT data format


Это данные, которые записываются и хранятся для каждого принимаемого события:

******************************************************************************
Общее название блока данных (так называемое, Рут Дерево (Root Tree) : LIVNI

******************************************************************************
Event ID/I Номер данного события (Event number)
************************************************
Station properties (блок данных, относящихся ко всей станции )
************************************************
StationID/I - персональный номер станции (Station unique ID)

--------------------- Координаты станции -----------------
Latitude/F - географическая широта в градусах - Station latitude, degrees
Longitude/F - географическая долгота в градусах - Station longitude, degrees
Altitude/F - высота станции над уровнем моря - Station altitude, meters
************************************************
Информация о событии (случаях совпадения сигналов со счетчиков)
Event info (coincidence of hits in one station)
//************************************************
Event_time_sec/L Время совпадения в секундах. Time of coincidence, seconds
Event_time_nanosec/L Время совпадения в наносекундах. Time of coincidence,nanoseconds wrt PPS
Event_nsat/I Number of satellites in view
..................................
Event_nhits_1/I Number of hits in the first counter
Event_nhits_2/I Number of hits in the second counter
Hit_time_nanosec_1[Event_nhits_1]/L Time of hit in nanoseconds (rising edge) in the first counter
Hit_time_nanosec_2[Event_nhits_2]/L Time of hit in nanoseconds (rising edge) in the second counter
Hit_duration_1[Event_nhits_1]/L Duration of hit in the first counter in nanoseconds
Hit_duration_2[Event_nhits_2]/L Duration of hit in the second counter in nanoseconds


Теперь разберём по пунктам:


Почему для описания события надо записать два времени очевидно. Точные данные об абсолютном времен мы принимаем от спутников GPS системы - эта переменная называется Event_time_sec, но ведь эти сигналы приходят только раз в секунду . Поэтому в блоке электроники есть подсистема для уточнения времени внутри этого секундного интервала, принцип работы который поясняет рисунок.

 

Она состоит из очень стабильного генератора, который работает непрерывно. Кроме того есть достаточно хитрый счетчик импульсов. Вернее счетчик совершенно обычный, но у него есть ряд дополнительных функций. Во-первых, сброс показаний на ноль. Каждые сигнал точного времени обнуляет значение этого счетчика и он начинает считать каждый раз после этого с нуля. Кроме того, нам потребуется записывать значения точного времени для нескольких величин, появляющихся в разные моменты времени. Поэтому, вместо привычной остановки счетчика, используется возможность запоминания в нужный момент (по приходу сигнала-команды на эту операцию) текущее показание счетчика и хранить несколько таких значений в особом регистре. Первая такая команда на фиксирование текущего времени поступает от триггера событий (момент совпадения сигналов от двух наших сцинт. счетчиков) И эта величина в формате данных обозначается как Event_time_nanosec. Таким образом, точное время появления события в нашей станции определяется как
Точное время события = Event_time_sec + Event_time_nanosec.

Следующая величина - Event_nsat (Number of satellites in view) - это просто число спутников, находящихся в поле видимости антенны данной нашей станции в данный момент. Эта величинв, также как и время Event_time_sec получается от GPS приемника.

Последний блок данных из формата данных:

Пременная Значение
Event_nhits_1 Число срабатываний детектора №1в данном событии. Number of hits in the first counter
Event_nhits_2 Число срабатываний дететкорв №2 в данном событии. Number of hits in the second counter
Hit_time_nanosec_1[Event_nhits_1] Время появления в детекторе №1 сигнала (переднего фрона) [их может быть несколько от 1 до Event_nhits_1]. Time of hit in nanoseconds (rising edge) in the first counter
Hit_time_nanosec_2[Event_nhits_2] Время появления в детекторе №2 сигнала (переднего фрона) [их может быть несколько от 1 до Event_nhits_2]. Time of hit in nanoseconds (rising edge) in the second counter
Hit_duration_1[Event_nhits_1] Длительность [ n-го сигнала] в детекторе №1. Duration of hit in the first counter in nanoseconds
Hit_duration_2[Event_nhits_2] Длительность [ n-го сигнала] в детекторе №1. Duration of hit in the second counter in nanoseconds.

 

Чтобы понять, что это такое, вам придется вспомнить, что мы хотим с одной стороны измерять время появления события точно (насколько позволит оборудование), но, с другой стороны, хотим отбирать события которые появляются в наших детекторах в пределах некоторого достаточно большого времени. Обычно мы задавали (и это время можно менять и задавать в программе управления электронным блоком) его как ± 1 мксек. То есть мы хотим отбирать (триггировать) все события в которых появляющиеся в двух наших детекторах сигналы отличаются по времени не больше, чем на ± 1 мксек. ± возникает из за того, что мы не знаем сигнал в каком счетчике появится первым. Но кто нам сказал, что внутри этого временного интервала не могут появиться еще сигналы в наших детекторах? Что это за сигналы - от фона или реальной частицы будем разбираться при детальной обработке позже, а пока надо зарегистрировать все это случаи. Таким образом появляются два первых числа Event_nhits_1 и Event_nhits_2, которые означают сколько всего сигналов внутри нашего временного интервала появилось сигналов в детекторах №1 и №2. Но если мы допустили несколько подсобытий в одном событии, то приведенную выше схему измерения точного времени надо расширить. Ведь теперь нам надо записать не только одно время “события”, но и точные времена появления всех сигналов в нем. Так возникают переменные Hit_time_nanosec_1[Event_nhits_1] и Hit_time_nanosec_2[Event_nhits_2]. Названия длинные, но понятные Время появления срабатывания (хита) в детекторе №1[номер этого хита в событии] и то же самое для детектора №2. Обратите внимание, что это уже не простая величина, а одномерный массив и индекс в скобках может меняться от 1 до Event_nhits (соответственно 1 или 2 в зависимости от номера детектора).На следующем рисунке, представляющем из себя, по существу, предыдущий рисунок в котором увеличен масштаб временной шкалы в районе, где произошло событие (около красного импульса в серии сигналов от генератора). Масштаб новой временной шкалы показан красной тонкой стрелкой - 1 мксек. Слева снизу изображены оба наших детектора. В этом придуманном событии первый сигнал появляется в дет№2 и в нашем интервале совпадений он только один (зеленая линия) а сигналов в дет№1 два (красная линия) . Все это три сигнала “фотографируют” и запоминают набежавшее ко времени их прихода число импульсов генератора, сосчитанную счетчиком. Так в данных нашего события появятся Hit_time_nanosec_1[1], Hit_time_nanosec_1[2] и Hit_time_nanosec_2[1]. Кроме того, с помощью специальной схемы возникнут значения длительностей этих трех интересующих нас сигналов Hit_duration_1[1], Hit_duration_1[2] и Hit_duration_2[1]. Как они формируются также показана на рисунке.