FI/4/00

Une utilisation du e-LogBook dans le cadre des expériences de physique des particules élémentaires

Francis.Lapique@epfl.ch, DSC & Francois.Piuz@cern.ch

Un logbook est une sorte de cahier de bord, où les expérimentateurs consignent au quotidien le déroulement d'une expérience. Dans cet article nous en présentons une forme électronique utilisée dans le cadre d'une mini-collaboration entre un groupe du CERN et une équipe de Yale University travaillant sur le site de Bookhaven.

Le contexte physique

En l'an 2005, si tout va pour le mieux, le démarrage de la prochaine génération d'expériences est programmé au laboratoire du CERN, à quelques kilomètres de l'EPFL. Ce délai est nécessaire pour modifier l'accélérateur actuel, le LEP, en une machine d'énergie bien supérieure, le LHC. Dans cette machine, deux faisceaux de particules seront accélérés en sens opposés pour produire des collisions frontales en quatre points définis de l'anneau où seront installées les expériences de physique, reconnues par leurs acronymes mystérieux: CMS, ATLAS, ALICE et LHCb (voir les sites Web dans les références).

Chaque expérience consiste en une collaboration, regroupant, pour la plus grande, un bon millier de physiciens appartenant à environ 150 institutions et universités réparties dans le monde entier. La fonction de telles collaborations est de développer, construire et financer en commun tout l'appareillage expérimental nécessaire à une expérience (400MCHF en matériel!). Cette tâche est prévue de durer une bonne dizaine d'années.

Notre groupe fait partie de la collaboration ALICE qui est une expérience spécialisée dans l'étude de collisions entre faisceaux d'ions Plomb. Notre mission dans le cadre d'ALICE est de construire un ensemble de détecteurs mesurant, en vue de leur identification, la vitesse des particules secondaires émises par chaque collision. A chacune d'elles (à une fréquence de 10kHz), on attend une émission d'une dizaine de milliers de particules secondaires dans l'acceptance du détecteur central, ce qui soumet l'instrumentation à des conditions d'opération très exigeantes.

Nous avons donc construit un prototype de ce détecteur qui a démontré un bon fonctionnement dans le cadre de tests préliminaires. Or, il se trouve qu'un autre collisionneur d'ions Or, d'un principe identique au LHC mais d'énergie 30 fois inférieure, va commencer cette année son activité aux Etats Unis au Brookhaven National Laboratory, centre fameux d'accélérateurs situé près de New York. Son nom est le RHIC. Notre groupe a donc établi une mini-collaboration avec le groupe Yale Univ. de l'expérience STAR à RHIC. Il a été décidé de leur prêter notre détecteur prototype afin de l'installer dans STAR pour une période de trois ans. Cette opération permet au groupe Yale de faire de la physique intéressante et à notre groupe de tester le détecteur dans des conditions d'irradiation proches de celles que nous aurons seulement dans cinq ans au LHC. C'est dans ce cadre que le e-LogBook a été installé, permettant une liaison live entre l'opération du détecteur dans STAR et nos physiciens au CERN. Chaque jour, nos collègues notent en records variés (commentaires, données, graphiques, etc) le travail quotidien qui est accessible à toute la communauté avec la faculté essentielle de pouvoir annoter chaque record de façon indentifiable pour tous. Ainsi, un forum trés documenté s'établit, permettant à chacun de conseiller, corriger, évaluer l'activité en cours tout en conservant un document de base, le Log-Book parfaitement lisible.

Il est évident que de multiples améliorations sont déjà envisagées, telles que connecter le e-LogBook directement à l'acquisition de données etc, etc. Un bel avenir pour un bel outil.

Description de l'outil

C'est une application WEB qui ne requiert aucun plug-in particulier, ne fait appel ni à Java ni à JavaScript. Elle se présente dans un browser sous la forme de deux cadres. Grosso modo, le cadre supérieur rassemble tout ce qui a pour objet la saisie de données et la partie inférieure tout se qui est relatif à l'affichage d'informations. Cette dernière a la particularité d'être mise à jour automatiquement à un rythme que l'on peut choisir.

A.Cadre supérieur

0identification, car l'outil est soumis aux conditions habituelles d'accès user/password;
1types d'enregistrement: Log (par défaut) , Msg, ToDo, Warn, qui se présenteront sous des couleurs différentes; à titre d'exemple les enregistrements d'avertissement (Warn) prendront une couleur rouge;
2icône de commande d'écriture dans le e-LogBook;
3heure locale (par défaut en Europe puisque la machine est à l'EPFL) sous la forme y-m-d h:m:s;
4masque principal de saisie de texte au format libre ou HTML; le caractère ! est interprété comme un retour à la ligne;
5-6-7masques pour des informations d'ordre secondaires comme un label/intitulé, une image (gif, jpeg, pdf, ps) ou un e-mail qui sera attaché au login;
8-9recherche par mots-clés ou par date (date de début et durée).

B. Cadre inférieur

10type d'enregistrement; l'indication IMG indique la présence d'une image;
11date;
12signature (lien sur un e-mail si cette information existe); le signataire seul peut effacer ses enregistrements;
13lien sur une image;
14l'enregistrement proprement dit;
15lien pour ajouter une annotation sous la forme d'un Post-It; chaque participant peut ajouter ses commentaires; ce n'est pas un forum de discussions au sens où on l'entend habituellement, c'est une facilité pour ajouter ici ou là des remarques ou interrogations.

Tout ceci est écrit en Perl sur la base de deux packages CGI.pm et DBI.pm pour l'interface avec la base de données MySQL. L'ensemble repose sur un serveur Apache dans un environnement Linux. La stabilité est excellente puisqu'en cinq mois d'exploitation nous n'avons jamais eu le moindre problème. L'installation de l'application et de la base de données qui l'accompagne ne prennent que quelques minutes.

Développement futur

Nous menons cette première expérience avec une petite communauté d'utilisateurs qui se connaissent bien. Malgré ces conditions très favorables, le partage d'information d'une manière générale et sur le WEB en particulier n'allant pas de soi, nous avons vécu quelques réticences personnelles qui finalement se sont effacées devant l'intérêt général.

Forts de cette première étape, nous voudrions étendre cette expérience à plus grande échelle en offrant aux différents groupes travaillant sur ce type de grosse expérience la possibilité d'une part, de créer leur propre e-LogBook et d'autre part, de les lier entre eux.

références

CERN general: http://cern.Web.cern.ch/CERN/
experiences CERN: http://cern.Web.cern.ch/CERN/Experiments.html
ALICE: http://alice.Web.cern.ch/Alice/
ATLAS: http://atlasinfo.cern.ch:80/Atlas/Welcome.html
LEP: http://cern.Web.cern.ch/CERN/Experiments.html
LHC: http://lhc.Web.cern.ch/lhc/
Adressse du e-LogBook: http://star.physics.yale.edu/ choisir RICH Detector


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© FI-4-00 du 9 mai 2000