Desarrollo de una base de datos dinámica
Actividad de investigación JRA2
 

La calidad de los resultados físicos, provenientes del análisis de los datos recolectados por el Observatorio depende fuertemente de la calibración y el monitoreo de las componentes sensibles del detector.

La respuesta de los fotomultiplicadores y de la electrónica asociada a la cantidad de luz producida por las lluvias de partículas en el detector es la información experimental básica necesaria para determinar la energía del rayo cósmico incidente. Errores en la calibración absoluta del detector afectan directamente a la determinación de la energía.

Para asegurar una alta calidad de los resultados físicos, es crucial mantener y actualizar una base de datos que contenga información completa sobre los factores de la calibración absoluta de todos los fotomultiplicadores y también sobre la evolución temporal de estos parámetros. En realidad, el conocimiento solamente de los parámetros de calibración no es suficiente. Es por lo menos tan importante el seguimiento y almacenamiento de su comportamiento con el tiempo.

La tasa de contaje muy baja de eventos de interés implica que el análisis deberá ser realizado sobre el total de un largo período de operación del Observatorio Auger: 15 años previstos. Este requisito impone una estructura de almacenamiento de datos muy organizada y confiable que hará que los datos de calibración y cada parámetro de funcionamiento de los detectores sean fácilmente accesibles junto con la información correspondiente de la evolución temporal de los mismos.

La base de datos tiene que ser de carácter dinámico y debe contener información diversa para permitir la determinación de las condiciones de trabajo del detector a cualquier instante del pasado.

El número total de fotomultiplicadores en los detectores de Fluorescencia y Superficie es de 10.560 y 4800 respectivamente, lo que da un total de aproximadamente 15.000.  Este número no crea problemas por si sólo.  La dificultad del diseño y la operación de dicha base de datos es la consecuencia del requerimiento de que diferentes elementos trabajen en conjunto.

La cadena de detección (compuesta por fotomultiplicadores más la electrónica de front-end asociada y el sistema de lectura de la señal) deben ser calibrados periódicamente.

  • Para los fotomultiplicadores del detector de superficie (DS), la calibración absoluta se obtiene de la señal dejada por los muones atmosféricos que atraviesan los tanques de agua. Esto significa que la calibración es un proceso continuo, activo en todo el tiempo que el sub-detector esta operando, y provee simultáneamente los datos de calibración y la información sobre la estabilidad y el comportamiento temporal de la cadena.
  • Para el detector de fluorescencia (DF) se utiliza un sistema especial de calibración absoluta. Este esta basado en un sistema formado por una fuente de luz calibrada  y una pantalla difusora que ilumina a todos los fotomultiplicadores de las cámaras uniformemente. Esta calibración absoluta de las cámaras de los telescopios de fluorescencia es realizada cada algunos meses, ya que el sistema usado no es compatible con la operación normal del detector. Para monitorear la estabilidad y el comportamiento temporal de la cadena, otro sistema con una fuente de luz se pone en operación cada noche de adquisición de datos.

 

Además de los valores de calibración de los fotomultiplicadores, la base de datos (BD) también contendrá información de otros parámetros relevantes de cada detector individual. Para e DF la BD contendrá los resultados del análisis de los datos atmosféricos que son necesarios para aplicar a corrección de la absorción atmosférica de la luz de fluorescencia. Este parámetro es crucial para deducir la energía de la lluvia del rayo cósmico a partir de la luz observada en los detectores.

Los parámetros a ser colectados en la base de datos son además necesarios para el análisis o monitoreo de posibles inestabilidades que dan indicios de problemas de funcionamiento del detector. La habilidad de observar tales inestabilidades en tiempo real representa una herramienta muy poderosa para el planeamiento de una manutención preventiva e incremento de esta manera de la eficiencia de operación.
Como la BD contendrá los parámetros de configuración y de operación de los detectores a cada instante, también mejorará la eficiencia de mantenimiento del experimento.

La intención de la presente actividad es definir un sistema de base de datos de Auger, basado en MySQL, identificando todos los parámetros que son necesarios para satisfacer los objetivos que han sido sintetizados anteriormente.

La propuesta BD contendrá:

  • La historia de todos los factores de la calibración absoluta
  • La configuración en tiempo real del detector y su historia
  • La configuración de los registros
  • Los resultados del monitoreo de estabilidad
  • La historia de los eventos
  • La historia de las corridas
  • Registros del análisis de los datos

 

Los participantes en esta actividad son INFN y IN2P3