ATLAS zeichnet die ersten 300nb^-1 auf - Trigger-Anforderungen steigen - 19. Juli 2010

Über das vergangene Wochenende hat ATLAS mit der Aufzeichnung der ersten 300 nb^-1 an Kollisionsdaten einen weiteren Meilenstein erreicht. Mehr als 200 davon wurden alleine in der letzten Woche aufgenommen. Ermöglicht wurde dies durch die kontinuierliche Verbesserung der LHC Maschine, insbesondere durch eine Steigerung der Zahl kollidierender Teilchenpakete (Bunche) und das Erreichen nomineller Bunchintensitäten von etwa 10¹¹ Protonen pro Bunch. In der damit nun verfügbaren Datenmenge wird die Anzahl bisher gesehenen W und Z-Bosonen auf etwa 2000 W- bzw. 300 Z erhöht. In den Daten erwartet man außerdem mehrere 10 Top-Quarks.

Eine Auswahl der am ATLAS Trigger beteiligten deutschen PhysikerInnen

Die Erhöhung der Strahlintensität bedeutet auch stärkere Anforderungen an das ATLAS Triggersystem. An dessen Entwicklung und Inbetriebnahme sind Physikerinnen und Physiker aus mehreren deutschen Standorten (Berlin, DESY, Göttingen, Hamburg, Heidelberg, Mainz, München) wesentlich beteiligt. Auch zwei Gentner Stipendiaten arbeiten am Trigger.

Mit dem Trigger werden Ereignisse in Echtzeit identifiziert, um die Speicherrate bei der Datennahme auf etwa 200 Hz bzw. 300 MB pro Sekunde zu beschränken. Hierzu wurde von ATLAS, unter starker deutscher Beteiligung, ein dreistufiges System entwickelt, das die Ereigniszahlen sukzessive reduziert. Die Identifikation interessanter Ereignisse geschieht mit Hilfe spezieller Algorithmen, die von Triggerstufe zu Triggerstufe komplexer werden. Für die erste Stufe (L1) wurden die entsprechenden Algorithmen direkt in Hardware implementiert; auf den beiden höheren Stufen sind sie in die Softwareumgebung des Higher Level Trigger (HLT) eingebettet. Während am Anfang der LHC Datennahme noch alle Ereignisse aufgezeichnet werden konnten, ist das Triggersystem jetzt essentiell. Die Triggerbedingungen und Selektionsalgorithmen müssen ständig überprüft und verbessert werden, um sicher zu gehen, dass keine wichtigen Ereignisse herausgefiltert werden. Hier übernehmen die deutschen Gruppen wesentliche Verantwortung, sei es bei der Kalibration und Vermessung von L1-Triggerschwellen (Berlin, Hamburg, Heidelberg, Mainz), der Überwachung der Trigger-Funktionalität (Berlin, Göttingen, Heidelberg, München), der Entwicklung neuer Triggeralgorithmen (DESY, Göttingen, Hamburg, München) oder der Ausarbeitung und technischen Umsetzung neuer Triggermenus (DESY).

In den nächsten Monaten soll die Strahlintensität auf das Hundertfache erhöht werden. Dies erfordert weiter eine intensive Arbeit am Trigger, an der sich auch die deutschen Gruppen weiter stark beteiligen werden.