Was weg ist, ist weg

Prozessoren auf denen der Trigger einen Teil der Entscheidungen trifft.

Foto: ATLAS e-News

42 Millionen Kollisionen pro Sekunde und 600 000 Auslesekanäle – wahnsinnige Datenmengen entstehen bei jedem der Experimente am LHC. Doch kann man alles, was bei den Kollisionen entsteht speichern? Muss man das alles überhaupt speichern? Entsteht in jeder Kollision etwas Spannendes? Etwas, das die Wissenschaftler unbedingt genauer untersuchen wollen? Die Antwort lautet ganz klar Nein. In vielen Kollisionen entsteht nur etwas, das die Wissenschaftler als Untergrund bezeichnen. Und um diesen Untergrund vom Rest zu trennen haben nutzen sie ein mehrstufiges System, dass die Entscheidungen trifft – den Trigger.

„Besonders kritisch an dieser Stelle der Datennahme ist, dass eine Entscheidung, die der Trigger einmal getroffen hat, nicht mehr rückgängig gemacht werden kann“, erklärt Ulla Blumenschein von der Uni Göttingen. Sie hat an der Qualitätskontrolle des ATLAS-Triggers mitgearbeitet. Und diese Kontrolle ist äußerst wichtig: Wenn Wissenschaftler Daten analysieren und merken, dass sich in eine ihrer Analysen ein Fehler eingeschlichen hat, dann können sie diesen ausbügeln und die Analyse von vorne starten. Anders sieht es mit den Entscheidungen des Triggers aus. „Was weg ist, ist weg“, fasst Blumenschein zusammen.

Grundlage für den Trigger ist, dass die Wissenschaftler sehr genau wissen, wie sich der Untergrund und wie sich vor allem die interessanten Ereignisse in ihrem Detektor verhalten. Mit diesem Wissen trennt der Trigger in mehreren Schritten und innerhalb kürzester Zeit die Spreu vom Weizen. Die Entscheidungen in der ersten Ebene des Triggers werden in 2,5 Mikrosekunden Sekunden getroffen. In insgesamt drei Schritten und 4 Sekunden entscheidet der Trigger dann, ob das Ereignis wichtige Daten enthalten könnte oder nur Untergrund ist.

Der Trigger muss einwandfrei funktionieren – und wird deshalb auch ständig in der Qualitätskontrolle überwacht. Zusätzlich müssen die Triggereinstellungen ständig angepasst werden – zum Beispiel an die wachsende Leistung des LHC und an geänderte Anforderungen der Wissenschaftler, die die Daten auswerten. Doch die genaue Überwachung und das genaue Testen der Trigger-Einstellungen, bevor sie „scharf“ geschaltet werden, lohnen sich. Zum Beispiel lief das Anschalten des Triggers im letzten Jahr fast reibungsfrei. „Es war ein tolles Gefühl die letzte Stufe des Triggers im letzten Jahr einfach einzuschalten und es lief“, so Blumenschein.