builderscon 2019 day2 カミオカンデ
水分子から素粒子に潜っていく……。
ニュートリノ
電子みたいだけど電荷がないやつ。
見えづらい。
10^32個の陽子があれば10^32に一度壊れる陽子が観察できるのでは？
10^32個の陽子はたったの160トンの水で済む。
→ 巨大な水槽を建造
宇宙線の影響があるので1000mの地下に作る。
宇宙から降ってくるニュートリノも同じような感じを示すので、それも良く知る必要がある。
調べてたら今までニュートリノには重さがないと思ってたが、あることがわかりノーベル賞に。
ニュートリノ
全然反応しない。
5万トンの水を集めるとあたるかも？ ということでスーパーカミオカンデ建設。
1996〜スタート
バックグラウンドと水の中の反応を区別する為に2層。
ベテルギウスの超新星が近々起きる。
500光年先のもの
5000年スパン程度での近々
普段は一日に20events程度なのに、ベテルギウスの超新星が来ると100M events/10sぐらい来ることが予想された。
これに備える必要がでてきた！(！？)
止めちゃいけない。
ノイズはいっぱいくる。
やっていく
光センサー
AD変換する君
コンピュータに転送する君
保存するか決める君
ストレージ
GPSで時間を取る。
ns単位の時間をボード間で揃える必要があるので、配線の流さから揃える。
光電子増倍管
光子を電気信号に変換する。
出力の電圧が低いので、ノイズとの戦いが……。
ASIC作るところから……。
それの載ったボード(24個の光電子倍増管をつなぐ)からEthernetで出す(Fast Ethernet)。
CPU遅いな〜 って言ってたら、FPGAでTCP/IPスタックが実装されたのでそれを使った。
ave 750kbps/s
max 10MBytes/s
普通の向きと逆の大量の通信を行なうので、大変。
QoSを切るなどスイッチで工夫が要る……。
東海村から神岡へニュートリノを飛ばしてみる。
ニュートリノを離れた場所で送る時、GPSで時間を合わせるがそれは正しいのか？
ニュートリノの速度で事象は伝わる。
GPSのどの衛星から受信したかとかを考えてうまいことする。
Fortran(と一部C++)で動いてる……。
陽子崩壊はまだみつかっていない。
もとデカい水槽が必要。
ハイパーカミオカンデ建設へ……？ 2027年……