吴 冶 章红宇 朱科军 王之滨 陈玛丽 祁辉荣

1（中国科学院高能物理研究所核探测与核电子学国家重点实验室 北京100049）

2（中国科学院大学 北京100049）

高能物理实验旨在研究基本粒子及其相互作用，通过获取和分析高精度、高统计量的实验数据，发现新粒子或测量已知粒子的特性。随着高亮度加速器和高精度探测器的发展，高能物理实验的规模不断增大，实验数据量急剧增长，海量数据的获取、处理及分析将更具挑战性。中国科学家在2012年9月提出了用于精确测量希格斯粒子特性的环形正负电 子 对 撞 机（Circular Electron Positron Collider，CEPC）方案，其核心探测器由硅像素顶点探测器、内部硅径迹室、时间投影室、外部硅径迹室、量能器和缪子探测器等多个子探测器组成，结构如图1所示。其中，硅像素顶点探测器和时间投影室探测器是通道数最多、产生数据量最大的两个子探测器。

图1 CEPC核心探测器模型Fig.1 CEPC core detector model

根据CEPC概念设计报告［1］中的设计参数计算，当一级触发为100 kHz时，CEPC所有探测器原始读出的数据率约为2 TB·s-1，其中硅像素顶点探测器约有6.90×108个通道，读出数据率约为830 GB·s-1，时间投影室（Time Projection Chamber，TPC）约有2×106个通道，读出数据率约为500 GB·s-1，这两种探测器的数据将占到CEPC数据读出总带宽的65%。

CEPC所需要的硅像素径迹探测器、时间投影室径迹探测器及其激光校正分别获得了科技部重点研发项目和国家自然科学基金重点项目的资助，开展前期预研。作为以上探测器预研课题的一部分，为应对这两种探测器超高数据率的数据采集和处理需求，本文尝试结合目前成熟的大数据技术，进行新型数据获取软件的研究和探索，并在相关课题的原型机实验中进行测试。……