Autori: Fabbri Fabrizio e Giacomelli Paolo

Il sistema di lettura dati dell'esperimento raccoglie i dati digitizzati provenienti da ogni sotto-rivelatore e mette insieme in modo coerente l'informazione relativa ad un evento prodotto in una collisione. "Ricostruisce" l'intero evento prima di immagazzinare i dati per una successiva analisi fisica. Il sistema di "trigger" deve riconoscere gli eventi di fisica interessanti e, in caso di scelta positiva, segnalare al sistema di lettura di immagazzinare i dati dell'evento prescelto. Infatti, quando LHC funzionerà ad alta intensità, circa un miliardo di interazioni protone-protone avverranno ogni secondo all’interno del rivelatore. Non esiste alcuna possibilità di leggere e registrare i dati provenienti da tutti questi eventi, e, anche se si potesse farlo, la maggior parte di essi non sarebbe di grande interesse. C’è pertanto bisogno di un trigger che possa selezionare gli eventi potenzialmente interessanti, come per il bosone di Higgs, e contemporaneamente ridurre la frequenza a qualche centinaia di eventi al secondo, cioè a quella massima consentita dalla tecnologia attuale per permettere di registrare gli eventi su un supporto fisico per una successiva analisi. In ogni caso, poichè i "pacchetti" di protoni in LHC collidono 40 milioni di volte al secondo, ci sono solo 25 nanosecondi (25 miliardesimi di secondo) prima dell’arrivo del successivo pacchetto. Nuove particelle si generano prima che quelle dall’evento precedente abbiano completamente lasciato il rivelatore! La soluzione consiste nell’immagazzinare i dati in "pipelines", che possano trattenere e processare contemporaneamente le informazioni provenienti da differenti interazioni. Per non confondere particelle provenienti da due eventi diversi, i rivelatori debbono avere un’ottima risoluzione temporale e i segnali provenienti dai milioni di canali di elettronica devono essere sincronizzati, in modo da poterli tutti identificare come provenienti dallo stesso evento.

Fig. 1: Foto del rivelatore CMS fatta da una estremità.

Fig. 2: Un evento in CMS relativo alle collisioni protone – protone a 7 TeV di energia totale