JPH06148332A - 宇宙線データ収集装置 - Google Patents

宇宙線データ収集装置

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JPH06148332A
JPH06148332A JP29446592A JP29446592A JPH06148332A JP H06148332 A JPH06148332 A JP H06148332A JP 29446592 A JP29446592 A JP 29446592A JP 29446592 A JP29446592 A JP 29446592A JP H06148332 A JPH06148332 A JP H06148332A
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JP
Japan
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data
cosmic ray
cosmic
signal
measurement
Prior art date
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Application number
JP29446592A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Kitazono
秀亨 北薗
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高速にデータを収集してデータ欠
落を未然に防止することによって装置本体の信頼性を向
上させることを目的とする。 【構成】 複数の宇宙線検出器で宇宙線を検出して宇宙
線計測データを収集する宇宙線データ収集装置におい
て、各宇宙線検出器(211 〜21n )に接続され、宇
宙線検出器から宇宙線検出信号を受信すると、宇宙線検
出信号に対して計測処理を行い、宇宙線の各種情報を示
す宇宙線計測データを作成し、かつデータ有信号を出力
する複数の計測処理手段(221 〜22n )と、これら
計測処理手段(221 〜22n )のうち,データ有信号
を出力した計測処理手段に対してのみ宇宙線計測データ
を転送要求し、かつ当該計測処理手段から転送された宇
宙線計測デ−タを記憶部(29a,29b)へ格納する
計測データ収集手段(24,25,26,27,28,
29a,29b)とを備えた宇宙線データ収集装置であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多チャネルの計測系を
用いた宇宙線に関する計測データの収集に利用される宇
宙線データ収集装置に係わり、特にデータの収集速度を
向上させた宇宙線データ収集装置に関する。
【0002】
【従来の技術】宇宙から地球に飛来する,例えばニュー
トリノを捕らえ、そのニュートリノに関する計測データ
を収集することにより、超新星の爆発や太陽の中心等を
観測する宇宙線データ収集装置が知られている。
【0003】この宇宙線データ収集装置は、外界に対し
て遮光された水中へニュートリノが飛来して電子等の荷
電粒子に衝突し、これら荷電粒子が水中を高速走行する
際に放出される青白いチェレンコフ光を複数の光電子増
倍管で検出することによって、飛来したニュートリノに
関する計測データを収集する。
【0004】すなわち、各宇宙線検出器としての光電子
増倍管へそれぞれチェレンコフ光が届く時間等から荷電
粒子の位置や進行方向を決定し、さらに、このチェレン
コフ光の強さから荷電粒子の電荷量を決定することによ
り、飛来したニュートリノの放出源や強度等を間接的に
計測することができる。
【0005】図4は、このような水チェレンコフ型の宇
宙線データ収集装置の構成を示すブロック図である。こ
の宇宙線データ収集装置においては、チェレンコフ光を
検出した複数の光電子増倍管11 〜1n から微少でかつ
ランダムに発生されるアナログの電流パルス信号が出力
される。ADC/TDCモジュール(以下、ATMとい
う)21 〜2n は、そのアナログ信号を個別に受信する
と、そのアナログ信号から荷電粒子の電荷量とその到達
時間情報(以下、宇宙線計測データという)を作成し、
それぞれ比例した電圧に変換してからディジタル変換し
て個別に有するFIFOメモリ31 〜3n に格納する。
また、コントローラヘッドモジュール(以下、CHとい
う)4は、これらATM21 〜2n からのデータ収集タ
イミングを制御する。なお、これらATM21 〜2n
びCH4はデータ計測ボックス5に収納されている。
【0006】一方、上位計算機6はデータ収集指令をク
レートコントローラモジュール(以下、CCという)7
及び上位ドライバ8を介してデータ収集処理プログラム
9へ送出する。このデータ収集プログラム9は、下位ド
ライバ10及びCH4を介して全てのATM21 〜2n
内のFIFOメモリ31 〜3n から宇宙線計測データを
順次読出すと共に、この宇宙計測データを上位ドライバ
8を介してBANKメモリ11a,11bへ格納する。
【0007】なお、ここで上位ドライバ8,データ収集
処理プログラム9,下位ドライバ10及びBANKメモ
リ11a,11bは、メモリバッファモジュール(以
下、MBという)12を構成している。また、このMB
12及びCC7は、クレート13内に収められている。
次に、このような宇宙線データ収集装置の動作を図5の
フローチャートを参照しながら説明する。
【0008】まず、宇宙から飛来したニュートリノによ
って水中の荷電粒子が走行され、チェレンコフ光が発生
する。光電子増倍管11 〜1n では、このチェレンコフ
光が検出されて微少で高速な電流パルス信号(イベン
ト)が発生する(ST1)。ATM21 〜2n では、こ
の電流パルス信号に基づいて宇宙線計測データが作成さ
れ、それぞれ個別に有するFIFOメモリ31 〜3n
格納される(ST2)と共に、バスライン信号が出力さ
れる(ST3)。このバスライン信号によって、CH4
では、データが入ったことを知らせるSR信号がMB1
2のデータ収集処理プログラム9へ割込送出される(S
T4)。このMB12では、このSR信号を受けると、
一定時間だけ処理が遅延される(ST5)。
【0009】しかる後、このMB12のデータ収集処理
プログラム9では、ATM21 に対してデータの読出要
求が行われる(ST6)。この読出要求を受けたATM
1では、MB12のデータ収集処理プログラム9に対
して宇宙線計測データが出力される(ST7)。また、
この宇宙線計測データは、MB12内でデータ収集プロ
グラム9から上位ドライバ8を介してBANKメモリ1
1a,11bへ格納される(ST8)。ここで、データ
収集プログラム9では、全てのATM21 〜2n から宇
宙線計測データを読み出して格納したか否かが判断され
る(ST9)。まだ、他のATMが残っている場合に
は、順次、ステップ6から同様の処理が繰り返される。
【0010】なお、全てのATM21 〜2n 内のFIF
Oメモリ31 〜3n から宇宙線計測データをBANKメ
モリ11a,11bへ格納する時間は、光電子増倍管1
1 〜1n を1100チャネル有する場合で、約1.75
m秒かかる。
【0011】一方、MB12のデータ収集プログラム9
により、全てのATM21 〜2n から宇宙線計測データ
が読出され,BANKメモリ11a,11bへ格納され
たと判断された場合には、MB12から上位計算機6へ
データ収集完了信号が割込送出される(ST10)。な
お、このステップ10でデータ収集完了信号を送出した
際に、イベントが発生すると、ステップ1から同様に処
理が行われる。
【0012】一方、上位計算機6では、データ収集完了
信号を受けると、MB12へデータ読出指令が送出さ
れ、BANKメモリ11a,11bから宇宙線計測デー
タが読み出される(ST11)。また、この上位計算機
6では、読み出した宇宙線計測データに基づいて種々の
計算処理が行われる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような宇宙線データ収集装置では、宇宙線計測データの
BANKメモリ11a,11bへの格納処理を図5に示
すように全てのATM2に対してデータ送信要求すると
いうソフト的手法で実行しているので、光電子増倍管1
1 〜1n の数nの増加に比例して上位計算機9が宇宙線
計測データを収集するまでの時間が増加するという問題
がある。
【0014】したがって、上位計算機9のデータ収集時
間に高速性が要求された場合、要求されたデータ収集時
間が満足できないことになり、結果として宇宙線計測デ
ータが欠落して装置本体の信頼性を著しく落としてしま
うことになる。
【0015】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、高速にデータを収集してデータ欠落を未然に防止す
ることによって装置本体の信頼性を向上させる宇宙線デ
ータ収集装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、複数の宇宙線検出器で宇宙線を検出して当
該宇宙線に関する計測データを収集する宇宙線データ収
集装置において、各宇宙線検出器に接続され、この宇宙
線検出器から宇宙線検出信号を受信すると、この宇宙線
検出信号に対して所定の計測処理を行い、宇宙線の各種
情報を示す宇宙線計測データを作成し、かつデータ有信
号を出力する複数の計測処理手段と、これら各計測処理
手段のうち,データ有信号を出力した計測処理手段に対
してのみ宇宙線計測データの転送要求を行うと共に、当
該計測処理手段から転送された宇宙線計測デ−タを記憶
部へ格納する計測データ収集手段とを備えた宇宙線デー
タ収集装置である。
【0017】
【作用】従って、本発明の宇宙線データ収集装置におい
ては、複数の計測処理手段では、各宇宙線検出器から宇
宙線検出信号が受信されると、この宇宙線検出信号に対
して所定の計測処理が行われて宇宙線計測データが作成
されると共に、データ有信号が出力され、計測信号収集
手段では、これら計測処理手段のうち,データ有信号を
出力した計測処理手段に対してのみ宇宙線計測データの
転送要求が行われると共に、当該各計測処理手段から転
送された宇宙線計測デ−タが記憶部へ格納されるので、
高速にデータを収集してデータ欠落を未然に防止するこ
とによって装置本体の信頼性を向上させることができ
る。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0019】図1は本発明の一実施例に係る宇宙線デー
タ収集装置の構成を示すブロック図である。この宇宙線
データ収集装置においては、複数の光電子増倍管211
〜21n が検出したチェレンコフ光を宇宙線検出信号と
しての電流パルス信号に変換して個別に出力する。デー
タ計測処理手段としての複数のATM221 〜22
nは、各光電子増倍管211 〜21n から個別に入力さ
れた電流パルス信号を宇宙線計測データへ変換して各光
電子増倍管211 〜21n に対応するFIFOメモリ2
1 〜23n へ格納すると共に、それぞれ当該宇宙線計
測データの保有を示すデータ有信号,及びデータの優先
順位を示す優先順位信号を出力する。エンコーダ24
は、各ATM221 〜22n から個別に入力されたデー
タ有信号及び優先順位信号に基づいて、エンコーダ入力
有信号,及び宇宙線計測データのアドレス信号を出力す
る。フリップフロップ25は、エンコーダ24からのエ
ンコーダ入力有信号がPR端子25aを介して入力され
ると、Q端子25bから転送要求生成信号を送出する。
遅延回路26は、フリップフロップ25のQ端子25b
から送出された転送要求生成信号を抽出して一定時間遅
延した後、カウントクリア信号をフリップフロップ25
のCLR端子25cへ入力する。フリップフロップ25
は、遅延回路26から入力されたカウントクリア信号に
より、転送要求生成信号の送出を停止する。一方、カウ
ンタ部27は、フリップフロップ25のQ端子25bか
ら送出された転送要求生成信号により、データ数がカウ
ントアップされる。
【0020】また、下位インタフェイス28は、フリッ
プフロップのQ端子25bから送出された転送要求生成
信号,及びエンコーダ24から送出されたアドレス信号
に基づいて、宇宙線計測データが格納されているATM
へ宇宙線計測データの転送要求を行い、転送された当該
宇宙線計測データを送出する。
【0021】さらに、記憶部としてのBANKメモリ2
9a,29bは、下位インタフェイス28から送出され
た宇宙線計測データ,及びカウンタ部27でカウントア
ップされたデータ数が格納される。なお、これらエンコ
ーダ24,フリップフロップ25、遅延回路26、カウ
ンタ部27、下位インタフェイス28及びBANKメモ
リ29a,29bは計測データ収集手段を構成してい
る。
【0022】一方、上位計算機30は、クレートコント
ローラ(CC)31及びコントローラモジュール(CO
NT.)32からなるコントロールユニット33を介し
て計測収集ユニット34内の上位インタフェイス35へ
データ収集指令を送出する。なお、計測収集ユニット3
4は、上位インタフェイス35及び計測データ収集手段
を収納するコントローラヘッドモジュール(以下、CH
という)36と、ATM221 〜22n とを備えてい
る。
【0023】また、上位インタフェイス33はBANK
メモリ29a,29bへデータ読出要求を行い、読み出
した宇宙線計測データをコントローラモジュール32及
びクレートコントローラ31を介して上位計算機30へ
送出する。この上位計算機30は、上位インタフェイス
33から送出された宇宙線計測データに基づいて種々の
処理を行う。次に、以上のように構成した宇宙線データ
収集装置の動作について図2のフローチャートを用いて
説明する。
【0024】まず、宇宙から飛来したニュートリノによ
って水中の荷電粒子が走行され、チェレンコフ光が発生
する。光電子増倍管211 〜21n では、このチェレン
コフ光が検出されて微少で高速な電流パルス信号(イベ
ント)が発生する(ST21)。各ATM221 〜22
n では、この電流パルス信号がそれぞれ宇宙線計測デー
タへ変換され、各々個別に有するFIFOメモリ231
〜23n へ格納される(ST22)。続いて各ATM2
1 〜22n では、データ有信号を優先順位信号と共
に、CH36内のエンコーダ24へそれぞれ送出する
(ST23)。このエンコーダ24では、ATMからの
データ有信号及び優先順位信号に基づいて、エンコーダ
入力有信号及びアドレス信号が送出される(ST2
4)。フリップフロップ25では、エンコーダ24から
送出されたエンコーダ入力有信号を受けると、転送要求
生成信号が送出される(ST25)。また、この転送要
求生成信号は、遅延回路26により一定時間経過後にリ
セットされると共に、カウンタ部27によりデータ数と
してカウントされる(ST26)。
【0025】一方、下位インタフェイス28では、フリ
ップフロップ25から送出された転送要求生成信号,及
びエンコーダ24から送出されたアドレス信号に基づい
て、当該アドレス信号により示される,例えばFIFO
メモリ231 内の宇宙線計測データの転送要求をこのF
IFOメモリ231 を有するATM221 へ入力する
(ST27)。
【0026】このATM221 では、下位インタフェイ
ス28から入力された転送要求に基づいて宇宙線計測デ
ータがCH36内の下位インタフェイス28へ転送され
る(ST28)。この下位インタフェイス28では、A
TM221 から転送された宇宙線計測データがBANK
メモリ29a,29bへ格納される。
【0027】以下、同様に宇宙線計測データを保有する
ATMについて、優先順にステップ24からステップ2
8までの動作が行われる。すなわち、下位インタフェイ
ス28では、ATM222 〜22n のうち、宇宙線計測
データを保有するATMのみに優先順位信号に従って転
送要求が行われると共に、当該宇宙線計測データがBA
NKメモリ29a,29bへ格納される(ST29)。
【0028】このステップ29により、宇宙線計測デー
タを保有するATMの全てから当該宇宙線計測データを
転送し終えたらカウンタ部27では、転送したデータ数
Nが図3に示すフォーマットでBANKメモリ29a,
29bの先頭へ格納される(ST30)。
【0029】なお、上位計算機30では、クレートコン
トロールユニット33を介して計測収集ユニット34内
の上位インタフェイス35へデータ収集指令が入力され
ることにより、BANKメモリ29a,29bへ格納さ
れた各宇宙線計測データが収集される。さらに、この上
位計算機30では、収集した各宇宙線計測データを用い
て種々の処理が行われる。
【0030】上述したように、本実施例の宇宙線データ
収集装置では、各ATM221 〜22n では各光電子増
倍管211 〜21n から個別に入力される宇宙線検出信
号に基づいて宇宙線計測データを各々作成すると共に、
当該宇宙線計測データを格納したことを示すデータ有信
号を送出している。したがって、下位インタフェイス2
8は、全てのATM221 〜22n のうちで宇宙線計測
データを求めたATMのみに当該宇宙線計測データを転
送要求し,これら宇宙線計測デ−タをBANKメモリ2
9a,29bへ格納すればよい。よって、宇宙線計測デ
ータの有無にかかわらず全てのATM21 〜2n へデー
タ送信要求していた従来の装置に比較して、効率良く,
高速にデータを収集してデータの欠落を未然に防ぐこと
によって装置本体の信頼性を向上させることができる。
【0031】しかも、本実施例装置は、宇宙線計測デー
タを格納したATMのみにデータを転送要求するので、
データのないATMの転送要求時間を削減することがで
きる。
【0032】また、計測データ収集手段は、電子回路の
如きハードウエアで構成されているので、要求されるデ
ータ収集速度がソフトウエアによる処理能力を上回る場
合でも対応することができる。
【0033】例えば従来は、ソフト的手法を用い、光電
子増倍管が1100チャネル有る場合のデータ収集に約
1.75m秒かかっている。しかし、本実施例装置で
は、ハードウエアで装置を構成したことによって約0.
66m秒でデータを収集できるので、約1m秒もデータ
収集時間を削減することができる。
【0034】また、本実施例装置では、このハードウエ
アによる高速化に加え、前述したデータ有信号によるデ
ータ収集によっても高速化されるので、ニュートリノの
飛来方向にもよるが、平均してデータ収集時間が従来の
約1/3となり、かなり高速のデータ収集を実現するこ
とができる。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
複数の計測処理手段が、宇宙線検出器から受信した宇宙
線検出信号に対して宇宙線計測信号を作成してデータ有
信号を出力し、計測信号収集手段が複数の計測処理手段
のうちでデータ有信号を出力した計測処理手段のみから
当該宇宙線計測データを転送要求して格納するようにし
ているので、高速にデータを収集してデータ欠落を未然
に防止することによって装置本体の信頼性を向上させる
宇宙線データ収集装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る宇宙線データ収集装置
の構成を示すブロック図。
【図2】同実施例における動作を示すフローチャート。
【図3】同実施例におけるBANKメモリのフォーマッ
トを示す図。
【図4】従来の宇宙線データ収集装置の構成を示すブロ
ック図。
【図5】従来の宇宙線データ収集装置の動作を示すフロ
ーチャート。
【符号の説明】
211 〜21n …光電子増倍管、221 〜22n …AT
M、231 〜23n …FIFOメモリ、24…エンコー
ダ、25…フリップフロップ、26…遅延回路、27…
カウンタ部、28…下位インタフェイス、29a,29
b…BANKメモリ、30…上位計算機、31…クレー
トコントローラ、32…コントローラモジュール、33
…コントロールユニット、34…計測収集ユニット、3
5…上位インタフェイス、36…CH。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の宇宙線検出器で宇宙線を検出して
    当該宇宙線に関する計測データを収集する宇宙線データ
    収集装置において、 前記各宇宙線検出器に接続され、この宇宙線検出器から
    宇宙線検出信号を受信すると、この宇宙線検出信号に対
    して所定の計測処理を行い、前記宇宙線の各種情報を示
    す宇宙線計測データを作成し、かつデータ有信号を出力
    する複数の計測処理手段と、 これら各計測処理手段のうち,データ有信号を出力した
    計測処理手段に対してのみ宇宙線計測データの転送要求
    を行うと共に、当該計測処理手段から転送された宇宙線
    計測デ−タを記憶部へ格納する計測データ収集手段とを
    備えたことを特徴とする宇宙線データ収集装置。
JP29446592A 1992-11-02 1992-11-02 宇宙線データ収集装置 Pending JPH06148332A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100818063B1 (ko) * 2000-03-06 2008-03-31 소니 가부시끼 가이샤 반도체 장치의 수송 방법 및 반도체 장치의 수송 경로 선택 방법
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CN113589354A (zh) * 2020-04-30 2021-11-02 同方威视技术股份有限公司 编码装置及高能物理稀有事件探测器

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