Design of a data acquisition (DAQ) system for nuclear instrumentation in experimental particle physics
Deneysel parçacık fiziğinde nükleer enstrümantasyon için veri toplama (DAQ) sisteminin tasarımı
- Tez No: 986329
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ANDREW JOHN BEDDALL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstinye Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, deneysel parçacık fiziği uygulamaları için özel olarak geliştirilen, modüler ve yüksek verimli bir Veri Toplama (DAQ) sisteminin tasarımını sunmaktadır. Sistem, özellikle yüksek zaman çözünürlüğü ve veri senkronizasyonu gerektiren Resistive Plate Chamber(RPC) dedektörlerinden gelen sinyallerin doğru ve kesintisiz şekilde toplanmasını hedeflemektedir. DAQ yazılım altyapısı, CAEN zaman-sayısal dönüştürücü (TDC) ve sayısallaştırıcı modüllerini temel alan C++/ROOT tabanlı bir çekirdek ile inşa edilmiştir. Bu çekirdek, yüksek olay oranlarında veri alma ve olay yapısı oluşturma işlevlerini yerine getirirken; Python betikleri, veritabanı senkronizasyonu, cihaz yönetimi ve canlı veri işleme görevlerini üstlenmektedir. Deney konfigürasyonları ve meta veriler MySQL üzerinde, çevresel veriler ise InfluxDB üzerinde zaman serisi olarak tutulmaktadır. Sistem performansı ve dedektör durumu, MQTT ve OPC-UA protokolleri ile veri alışverişi yapılarak Grafana panelleri üzerinden görselleştirilmektedir. Henüz tam ölçekli deneysel testler yapılmamış olsa da, sistem genişletilebilirlik, dayanıklılık ve taşınabilirlik esas alınarak tasarlanmıştır. Bu çalışma, benzer DAQ sistemleri için güçlü ve esnek bir referans modeli sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis presents the complete design of a modular and high-performance Data Acquisition (DAQ) system intended for use in experimental particle physics, with a specific focus on Resistive Plate Chamber (RPC) detectors. The system architecture is engineered to ensure precise timing, robust data throughput, and synchronized acquisition of detector signals and environmental parameters. Developed around CAEN TDC and digitizer modules, the DAQ system features a C++/ROOT-based software core capable of high-rate waveform acquisition and event reconstruction. Supporting Python automation scripts to manage database interaction, device coordination, and real-time metrics extraction. Metadata and configuration logs are stored in MySQL, while time-series sensor data is streamed into InfluxDB for continuous monitoring. Live system performance and detector conditions are visualized using Grafana dashboards, supported by MQTT and OPC-UA communication protocols. While full-scale experimental deployment is pending, the system has been designed with extensibility, fault tolerance, and portability in mind. It serves as a scalable blueprint for future DAQ systems in both research and industrial applications.
Benzer Tezler
- Masaüstü ve taşınabilir proton ve xenon nükleer manyetik rezonans spektrometresi tasarımı ve ölçümü
Desktop and portable proton and xenon nükleer magnetik rezonans spectrometer and measure
MİNE AKBOĞA
- Design and construction of a data acquisition system for sensors used in automotive industries over GPRS
Otomotiv endüstrisinde kullanılan sensörler için GPRS üzerinden veri toplama sistemi tasarımı ve uygulaması
ERSEN PESEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. MURAT AKSOY
- Design and implementation of an electronic control and image acquisition system for laser scanning confocal microscopy
Lazer taramalı konfokal mikroskop için elektronik kontrol ve görüntü alma sistemi tasarımı ve uygulaması
GÖKHAN GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL FAİK BAŞKAYA
YRD. DOÇ. DR. BAYKAL SARIOĞLU
- Mikro gaz türbinleri için itki ölçümü test sistemi tasarımı
Design of a thrust measurement test system for micro gas turbines
DOĞAN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Otomotiv MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE ARABACI