SEI-Tagung-2021 Studiengruppe..Elektronische..Instrumentierung

4 Oct 2021, 12:00 → 6 Oct 2021, 22:00 Europe/Berlin

Helmholtz-Zentrum Hereon

Joerg Burmester (Helmholtz-Zentrum Geesthacht), Peter Goettlicher (DESY)

	Version: 29-August 2021
	Jährliche Tagung der Studiengruppe
	ELEKTRONISCHE
	INSTRUMENTIERUNG
	der Helmholtz-Zentren
	4.-6.Oktober 2021 am Helmholtz-Zentrum Hereon  in Geesthacht

Die Tagung ist im Hybrid-Modus geplant.
- Soweit es die Corona-Regeln zur Zeit der Tagung erlauben, wird eine Teilnahme vor Ort möglich sein.
- Es wird eine Technik zur Teilnahme per Video-Zuschaltung ermöglicht.
Vortragen, Zuhören und Diskutieren wird in beiden Modi möglich sein.

 

Inhalt, Organisator und Ziel der Tagung sind:

Elektronik,     Datennahme   und   Prozesssteuerung
Tagung der Helmholtz-Zentren,         offen für andere
Vernetzen, Präsentieren, Diskutieren, voneinander Lernen

WWW-Seite der Tagung: https://indico.desy.de/indico/e/SEI_2021

Hierüber ist die Anmeldung zur Teilnahme, zum Vortragen und Ausstellen möglich.

Anmeldung:

Bitte auch anmelden, wenn man nur ONLINE teilnehmen will.
Anmeldung als Teilnehmer	bitte bis 26.September 2021
Anmeldung Vortrag/Ausstellung	bitte bis 26.September 2021

 

Jährliches Treffen:
Einmal jährlich treffen sich
Entwickler für Elektronik, Datennahme und Prozesssteuerung
an den Helmholtz-Zentren und an anderen Institutionen mit Nähe zur Forschung.
Das Ziel ist der Austausch über ihre Aktivitäten durch Vorträge, Präsentationen und Diskussion.
Das Wissen über die Aktitivitäten der anderen und persönliche Kontakte fördern die Zusammenarbeit.
Siehe auch die Homepage der SEI.

Die Zielgruppe
sind Wissenschaftler/innen, Ingenieur/e/innen und Techniker/innen.
Es sind einmalig Teilnehmende ebenso willkommen wie regelmäßig Teilnehmende.

Thematik:
Es soll ein breites Spektrum zu Elektronik, Datennahme und Prozesssteuerung abgedeckt werden
Themen können sein:
- Konzeptentwicklungen und Algorithmen
- Schaltungsumsetzungen,
- ASIC - Entwicklungen;
- Programmierbare Logic
- Hard- und Softwarewerkzeuge,
- Programmierungen und
- Techniken der Praxis.

Vorträge und Ausstellung
An allen Tagen werden Vorträge der Teilnehmer stattfinden und am Dienstagvormittag ist Zeit und Raum für Kontakt zu Firmen bei einer mehrstündigen Ausstellung forschungsrelevanter Produkte.

Die SEI-Tagung 2021 ist im Hybrid-Modus geplant.
Für Teilnehmer/innen, die vor Ort kommen dürfen und wollen, ist die Adresse:
Bitte beachten, dass sich auch die Corona-Regeln des veranstaltenden Zentrums ändern k"onnen. Dessen Regeln müssen befolgt werden.

 

Helmholtz-Zentrum Hereon
vom 4.-6. Oktonber 2021
Max-Planck-Straße 1
21502 Geesthacht
Beginn ca. 13:00 und Ende ca. 14:00

Der Link für die ONLINE Teilnahme wird den Angemeldeten später noch genannt.

 

 

Arbeitstreffen
Im Anschluss wird noch ein Arbeitstreffen geplant. Als Thema wurde gewählt:
        Standards und Dokumentation in Entwicklung, Fertigung und Zertifizierung
Dieses wird bis Mittwoch 17:00 dauern.
Es wird organisiert von Jörg Burmester (Hereon) und Peter Kaever (HZDR),

Die Teilnehmer sollen kleine, kurze Problem- oder Lösungsansätze vorstellen.
Es soll viel Raum zu Gespäch bleiben. - Details werden noch beschrieben.
Das Arbeitstreffen lebt von den Beiträgen und der Offenheit der Teilnehmer. Damit hier offen diskutiert werden kann, und nicht alles perfekt ausgereift präsentiert werden muss, werden die Vorträge nicht veröffentlicht, sondern nur als zusammenfassender Bericht den Proceedings der SEI-Tagung angehägt.
Es wäre aber auch schön zu dieser Thematik schon während der SEI-Tagung ausführlichere Vorträge zu hören, da vielleicht Mitarbeiter/innen, die an diesen Themen arbeiten, speziell diesmal anreisen.

Weitere Informationen
Hier finden Sie Informationen des Gastgebers:
            WWW-Seiten des Hereon
Hier ist ein Link zur Homepage der SEI-Studiengruppe
Wenn Sie mehr zum Inhalt der Tagungsserie wissen wollen, empfehle ich einen Blick in die Proceedings der letzten Tagungen. Hier finden Sie die ONLINE-Version: https://sei.desy.de/sites2009/site_sei/content/e108213/e301743/SEI_2019_Color.pdf

Kontakt:
Inhaltliche Organisation: Dr. Peter Göttlicher

DESY Deutsches Elektronen-Synchrotron
Notkestraße 85
22607 Hamburg
Tel: 040/89983226

     E-Mail: peter.goettlicher@desy.de , bitte mit dem Stichwort SEI im Betreff

Lokale Organisation: Jörg Burmester

Helholtz-Zentrum - Hereon
Max-Planck-Straße 1
21502 Geesthacht
Tel: +49 04152 87 2744

Monday, 4 October

14:00 → 15:00 Eroeffnung

14:00 Begruessung - inhaltliche Organisation

Speaker: Peter Goettlicher (FE (FEB Analog Electronik))

14:30 Begruessung - gastgebendes Labor

Speaker: Joerg Burmester (Helmholtz-Zentrum Hereon)

15:00 → 16:30 Hereon

15:00 Hereon - Vorstellung des Forschungszentrums

Speaker: Oeffentlichkeitsarbeit Hereon

16:30 → 17:30 Zoom-Raeume fuer Gruppen 1

12_Hereon_Unternehmenspraesentation_16_9.pdf

Tuesday, 5 October

09:30 → 11:00 Geraete / ASIC

09:30 Entwickung einer Gliderbatterie

Entwicklung eines Batteriecontainers für den Teledyne Slocum Glider und dessen Test beim VDE.

Speaker: Carsten Peter Gregersen (HZG)

Gliderbatterie_export.pptx

10:00 Stromversorgungen für Messtechnik und echtzeitfähige Anlagen

Neue und bewährte Netzteilen im Bereich der Resonanzwandler, der Linearregler sowie der EtherCAT- fähigen Digitalgeräte.
Fundierte Beratung für Standardanwendungen sowie für spezielle Anwendungen.

Speaker: Mr Christoph Vief (Kniel System Electronic GmbH)

10:30 Concept of a software-adaptable receiver chain for particle detectors

A software-adaptable receiver tackles some of the highest challenges in particle detector development. While a generic approach never reaches the same performance as a dedicated development, it covers most application fields and can cut down development times and costs. Prototyping and verification of readout methods prior to the building of the complete systems are also facilitated. An in-depth study of existing particle detectors was conducted to define requirements that such a system will have to fulfill. In parallel, a first investigation of configurability is conducted to assess feasibility using an ADC as the central block in the receiver.

Speaker: Lukas Krystofiak (Juelich Research Centre)

Generic_Receiver_SEI.pptx

11:00 → 13:00 Zoom Raeume fuer Gruppen 21

13:00 → 14:00 Detektoren

13:00 Boje für Seewasseranalyse Messungen

Speaker: Jörn Plewka (Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH)

Boje_fuer_Seewasseranalyse-Messungen.pdf

13:30 Fertigung eines 1m2 Neutronendetektors

Speaker: Joerg Burmester (Helmholtz-Zentrum Hereon)

Fertigung 1m2 detektor.pdf

14:00 → 14:30 Zoom Raeume fuer Gruppen 22

14:30 → 16:00 Datennahme 1

14:30 Processing pipelines and sensor data fusion

Measurement systems usually include a variety of different sensors whose data need to be processed and merged into a consistent frame. This task can be accomplished with the aid of a software pipeline subsequently followed by sensor data fusion. A particular challenge is the interaction between the pipeline and sensor data fusion. In this talk, approaches and methods for sensor data fusion with the aid of a software pipeline will be explained. In this context, the individual aspects and steps that are required for sensor data fusion will be listed. As a sample application, the results obtained by the optical surveillance of a conveyor belt with different cameras will be presented.

Speaker: Jochen Schier (HZDR FWDH)

Jochen Schier - Verarbeitungspipeline fuer Sensordatenfusion.pdf

15:00 MicroTCA im Dark Matter Experiment ALPS IIc

ALPS, IAXO und Madmax im Überblick,
schnelle Datennahme (192 ADC Kanäle mit 16kHz Trigger und 50MHz Sampling Rate)

Speaker: Sven Karstensen (FTX (FTX Fachgruppe AST))

2021.10.05 SEI Tagung Geesthacht.pdf

2021.10.05 SEI Tagung Geesthacht.pptx

16:00 → 16:30 Zoom Raeume fuer Gruppen 23

Wednesday, 6 October

09:00 → 10:30 Datennahme 2

09:00 Using fast FPGA-based technologies in the slow control system at KATRIN experiment

KATRIN (KArlsruhe TRItium Neutrino) experiment is one of the most remarkable and at the same time complex experiments to determine with high sensitivity a neutrino mass. This is achieved by measuring the b-electron energy spectrum near the endpoint of tritium b-decay. The KATRIN slow control has a very strict requirements to safety, reliability and precise respond time. It is measuring a wide spectrum of different parameters on numerous subsystems running along more than 70-meter-long apparatus. The harsh conditions and presence of tritium in the rear section set very high demands on inter-locks forcing us to use the FPGA-based technologies as a hardware solution, free from software crashes. Thus, we chose a compact RIO hardware from National Instruments as a core component of slow control system in KATRIN. Detailed description of few subsystems will describe the features and advantages of using FPGA-based cRIO hardware.

Speaker: Armen Beglarian (KIT)

SEI_beglarian.pptx

09:30 Cameleon - A Software Interface for Industrial GigE Cameras

Many measurement systems include cameras for either surveillance purposes or optical data acquisition. Due to their advantages, e.g. data throughput rates of ~100 Mbyte/s, cable lengths up to 100 m and relatively low costs, GigE Cameras are often preferred. However, the integration of those cameras in existing software environments usually demands a high programming effort and the usage of the camera vendor’s software development kit (SDK). In order to lower this burden, a software interface called “Cameleon” has been developed at HZDR-FWFE. This interface is shipped as a dynamic linked library (DLL) and encapsulates the whole communication with GigE Cameras form detection and parametrization up to image acquisition. In this talk, a short overview of “Cameleon” will be given including its capabilities and some sample applications.

Speaker: Gerald Wedel (HZDR FWFE)

SEI_Cameleon.pdf

10:00 ZynqMP-based board-management mezzanines for Serenity ATCA-blades

In the context of the CMS Phase-2 tracker back-end processing
system, two mezzanines based on the Zynq Ultrascale+ Multi-Processor
System-on-Chip (MPSoC) device have been developed to serve as
centralized slow control and board management solution for the
Serenity-family ATCA blades.

In this talk, we present the current revision of both Serenity
baseboards and the developments on the MPSoC mezzanines to execute
the Intelligent Platform Management Controller (IPMC) software in
the real-time capable processors of the MPSoC. In coordination with
the Shelf Manager, once full-power is enabled, a CentOS-based Linux
distribution is executed in the application processors of the MPSoC
to run the slow-control software.

Summary

In the context of the CMS Phase-2 tracker back-end processing
system, two mezzanines based on the Zynq Ultrascale+ Multi-Processor
System-on-Chip (MPSoC) device have been developed to serve as
centralized slow control and board management solution for the
Serenity-family ATCA blades.

The Serenity family consists of two ATCA-sized boards designed to
explore alternative configurations. Serenity-A is designed around a
single Virtex US+ FPGA with up to 128 high-speed transceivers, each
with a line rate of up to 25 Gb/s. 120 high-speed lanes are
connected to Samtec Firefly optical transceivers; four are used for
the DAQ path, one is used for the CMS timing and clock distribution
(TCDS), and the remaining links for slow-control and management
tasks provided by the MPSoC mezzanine in the "FMC+" format.

Serenity-Z contains two sites that utilize Samtec z-ray interposer
technology mounting removable FPGA-based daughter cards. Each site
is connected to 18 Samtec Firefly optical transceiver sites. All of
them can take the form of x4 or x12 (16 Gb/s or 25 Gb/s) depending
on the daughter card used. The choice of slow-control and board
management is as well flexible between the combination of a
com-express (CMX) Computer-on-Module (CoM), a DIMM-based IPMC, or an
integrated MPSoC mezzanine in the "CMX-Extended" format.

In this talk, we present the current revision of both Serenity
baseboards and the developments on the MPSoC mezzanines to execute
the Intelligent Platform Management Controller (IPMC) software in
the real-time capable processors of the MPSoC. In coordination with
the Shelf Manager, once full-power is enabled, a CentOS-based Linux
distribution is executed in the application processors of the MPSoC
to run the slow-control software.

Speaker: Torben Mehner (KIT)

SEI21_ZynqMP-based board-management mezzanines for Serenity ATCA-blades.pdf

10:30 → 11:00 Zoom Raeume fuer Gruppen 31

11:00 → 12:00 ECAD

11:00 Effiziente ECAD Nutzung - wenig Prototypen für viele Varianten

Speaker: Peter Goettlicher (FE (FEB Analog Electronik))

12:00 → 12:30 Abschluss

Convener: Peter Goettlicher (FE (FEB Analog Electronik))

12:00 Abschluss

Speaker: Peter Goettlicher (FE (FEB Analog Electronik))

12:30 → 14:00 Zoom Raeume fuer Gruppen 32

14:00 → 17:00 Arbeitstreffen: Standards und Dokumentation in Entwicklung, Fertigung und Zertifizierung

Conveners: Joerg Burmester (Helmholtz-Zentrum Hereon), Peter Kaever (HZDR)