Proposition for a new policy for MAPMT Gain Control Sylvie Dagoret-Campagne LAL EUSO-BALLOON 8th Progress meeting1

ASIC KI count and Photon counting versus light flux Salleh and Philippe, September Light flux Photon Counting And KI counting EUSO-BALLOON 8th Progress meeting

Gain 10^6 Gain 10^4 Gain 10^ 2 Gain Reduction : light increase EUSO-BALLOON 8th Progress meeting

Gain =10^6 Status (stored in FPGA) OR_8(is KI_i > KI_th1) OR_8(is KI_i > KI_th2) Gain =10^4 Gain Reduction algorithm with 8 KI channels of 36 PMT Gain =10^2 OR_8(is KI_i > KI_th3) yes no yes no Algorithm implemented in FPGA (each GTU) Small light EUSO-BALLOON 8th Progress meeting4

Gain 10^6 Gain 10^4 Gain 10^ 2 Gain Reduction : light decrease EUSO-BALLOON 8th Progress meeting

Gain =10^2 Status (stored in FPGA) OR_64(is PC_i < PC_th3) OR_64(is PC_i < PC_th2) Gain =10^4 Gain increase algorithm with 64 PC channels of 36 PMT Gain =10^6 OR_64(is PC_i < PC_th1) yes no yes no Algorithm implemented in FPGA (applied Each GTU) Big light light EUSO-BALLOON 8th Progress meeting6

Remarks Gain increase requires to test the photon counting values over 64 ch x 36 pmt =2300 ch at each GTU This is too heavy calculation inside the FPGA =>Try another algorithm EUSO-BALLOON 8th Progress meeting7

Gain increase algorithm with 64 PC channels OR_64(is PC_i < PC_th3) no yes EUSO-BALLOON 8th Progress meeting8

En fonction de ressources dispo dans FPGA, on peut imaginer plusieurs façon différente pour changer le gain du PM or éteindre le HV. Je vais lister quelque façon differente pour gerer le gain : 1) Méthode très basique: Le data de KI est utiliser pour couper le HV du PM. Un timer est utilisé pour remettre en route le HV. Pros : Peu gourmand en ressource. Cons: Pas de changement de gain pour le PM. Seulement ON ou OFF. Possibilité dimplémenter dans le PDM : Je dirais oui. 2) Verifier les 8 voies PC correspondant à KI Data KI et Data PC ( seulement 8) sont utilisé pour remonter le gain. Pros : Utilise pas beaucoup de ressource: Seulement 8 voies PC + quelques bit pour indiquer quelle KI (et aussi PC?) touché. Possibilité de changer le gain. Cons : Le flux lumineux peut se propager sur plusieurs voies de KI. Donc il faut être judicieux avant de remonter le gain. Possibilité dimplémenter dans le PDM : si c'est fait correctement je dirais oui. 3) Utiliser tous le pixel de PC et KI Data KI et Data PC sont utilisé pour baisser ou remonter le gain. Pros : Solution ideal. Simple à implementer. Cons : Beaucoup de ressource. Possibilité dimplémenter dans le PDM : Probablement non (avis perso). seulement les coréens peuvent nous dire. 4) Solution à la Mario Bertaina Utiliser les voies PC qui sont aux bords de chaque EC. Pros : Pas de KI. Cons : Il faut verifier la propagation du flux lumineux. Nombre de voies requises est au moins 2 fois plus que celles du KI. Pb de pileup dans PC (donc KI est nécessaire). Algo peut être complexe. Possibilité dimplémenter dans le PDM : Il faut évaluer le nombre de ressources utilisé. Si je classe ces solutions en nombre de ressource : 1 < 2 < 4 < 3. Par défaut il est possible dimplémenter la solution 1. SALLEH EUSO-BALLOON 8th Progress meeting9

Depending on available resources in FPGA, one can imagine several the gain of gold off the HV PM.? I will list some different way to manage the gain:? 1) very basic method:? The data of KI is used to cut the HV PM. A timer is used for restarting the HV.? Pros: No resource intensive. ? Cons: No change in gain for the PM. Only ON or OFF.? Ability to implement in the PDM: I would say yes.?? 2) Check the PC 8 channels corresponding to KI? KI Data and Data PC (only 8) are used to raise the gain.? Pros: not use a lot of resource: PC Only 8 channels + some bit to indicate which KI (and PC?) affected. Possibility of changing the gain.? Cons: The luminous flux is spread over several channels of KI. So we must be wise before reassembling gain.? Ability to implement in the PDM, if done properly I would say yes.?? 3) Use all the pixel PC and KI? KI Data and Data PC are used to lower or raise the gain.? Pros: ideal solution. Simple to implement.? Cons: Many resource.? Ability to implement in the PDM: Probably not (personal opinion). only Koreans can tell us.?? 4) Solution to Mario Bertaina? Use PC channels are the edges of each EC.? Pros: No KI.? Cons: It is necessary to check the spread of the light. Number of channels required is at least 2 times more than KI. Pb pileup in PC (so KI is needed). Algorithm can be complex.? Ability to implement in the PDM: We must assess the number of resources used.?? If I classify these solutions as the number of resource: 1 <2 <4 <3.? Default it is possible 'implement solution 1 SALLEH EUSO-BALLOON 8th Progress meeting10