DELILA：一种适用于ELI-NP多探测器核物理实验的可扩展数据采集系统

《IEEE Transactions on Nuclear Science》：DELILA: A Scalable Data Acquisition System for Multi-Detector Nuclear Physics Experiments at ELI-NP

DELILA是极端光基础设施（ELI-NP）的高通量实验开源数据采集系统，采用分布式模块化架构，支持硅片、闪照体和锗探测器触发无列表模式采集，峰值单通道2MHz数据率，30字节紧凑事件格式，60MB/s存储效率，支持3-320通道扩展，Angular网页界面提供远程操作和实时监控。

　　

摘要：

现代核物理实验需要灵活的数据采集（DAQ）系统，以便从多种探测器阵列中以高数据速率获取数据。本文介绍了DELILA（Digital ELI-NP List-mode Acquisition），这是一个开源的DAQ系统，专为极端光源基础设施-核物理（ELI-NP）设施的高通量实验设计。DELILA采用分布式模块化架构，包含五个组成部分：数据源、数据合并模块、数据接收模块、用户界面（UI）和应用程序编程接口（API）。该系统支持无触发列表模式采集，可处理来自硅条、闪烁体和锗探测器的信号，并支持多种固件（FW）的CAEN数字化仪，这些固件具备脉冲形状识别（DPP-PSD）、脉冲高度识别（DPP-PHA）和电荷积分（DPP-QDC）等功能，同时支持波形记录。其主要特点包括可靠的时钟同步、支持分布式控制的网络透明性以及优化的低延迟数据传输。性能评估表明：使用FELib库时，每个通道的采集速率可达100 kHz；对于单个通道的2730数字化仪，采集速率可达到2 MHz。DELILA能够处理大小为30字节的事件数据，实现高效存储。该系统支持3至320个通道的扩展，并具备实时监控功能，事件率显示每1-10秒更新一次。基于RESTful API的Web界面便于远程操作和自动化监控集成。通过PuppEx信号生成进行的全面测试验证了其在多种数字化仪配置下的稳定运行性能，系统的性能限制主要来自磁盘I/O而非采集电子设备本身。DELILA的开源设计促进了针对不同核物理实验需求的协作开发和定制[1]。