Los haces chocan cada 25 ns, lo que corresponde a una velocidad de cruce máxima teórica de los haces de protones de 40 MHz. Debido al hecho de que no todos los 3564 cruces de racimos por turno están llenos (el número máximo de cruces de racimos por revolución está más cerca de 2808) la tasa de cruce de racimos más alta posible está más cerca de 32 MHz.
Los 600 millones de colisiones provienen del hecho de que en cada grupo que cruza más de un par de protones interactúan: esto se conoce típicamente como “acumulación”. En el enlace que publicó, esto se llama 20 colisiones “efectivas” en cada cruce.
Ahora, en el tiempo, es casi imposible tomar instantáneas separadas de estas interacciones múltiples por cruce de grupo (se pueden identificar pistas que provienen de diferentes vértices a lo largo de la dirección del haz para separarlas).
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La adquisición de datos de los detectores toma solo una instantánea cada 25 nanosegundos (es decir, a una velocidad de 40 MHz ). La mayoría de los subdetectores digitalizan las señales de los elementos del detector y las guardan en una memoria en el detector que tiene aproximadamente 130 colisiones de largo. Un resumen de estos datos (que es de un tamaño mucho más pequeño) se envía fuera del detector para activar la electrónica donde se toma la decisión de descartar estos datos o no dentro de unos pocos microsegundos, de modo que las memorias intermedias del detector no se sobrescriban con datos de Las siguientes colisiones.
(Los números aquí son principalmente para el experimento CMS, pero ATLAS es muy similar en muchos aspectos)
Las decisiones positivas se toman a una velocidad de 100,000 por segundo en promedio a las intensidades de haz más altas. Cuando se envía una decisión positiva (‘Aceptación del disparador de nivel 1’) a la electrónica del detector, los datos correspondientes se envían al sistema de adquisición de datos (el detector se ‘ lee ‘). Este sistema ensambla los datos de aproximadamente 700 fuentes de datos de detectores, cada uno conectado a través de enlaces Ethernet de 10 GBit / s (fibras ópticas) a aproximadamente 150 PC. Los datos sin procesar de una colisión están algo por encima del tamaño de 1 MByte .
Incluso 100,000 colisiones por segundo a 1 MByte por colisión es demasiado para el almacenamiento fuera de línea. Los datos de estas colisiones se envían a una granja de procesamiento de aproximadamente 15000 núcleos de CPU que luego ejecutan un software para una reconstrucción gruesa pero rápida. Esto permite tomar una decisión más sofisticada (en comparación con la primera decisión tomada en la electrónica de activación), ya sea para mantener los datos de una colisión o descartarlos. Esto reduce aún más la salida a aproximadamente 1000 colisiones por segundo que se mantendrán para almacenamiento permanente , reconstrucción detallada y análisis de física.
