ERŐ JÁNOS

Terabájtnyi információ az LHC-detektorokból 

A nagyenergiás fizikában használatos modern óriási detektorrendszerek több részdetektorból, ezek pedig rengeteg elemi érzékelőből állnak, ahol az utóbbiak száma több millió is lehet. Így aztán a detektorok igen sok adatot gyűjtenek. Arra azonban nincs lehetőség, hogy ezt az adatmennyiséget feldolgozzák, ezért a detektorok segítségével összegyűjtött sok terabájtnyi információt szűrni kell. Ezt a feladatot látja el a triggerrendszer és az adatgyűjtő rendszer.
 

Az LHC nem folyamatos részecskenyalábot állít elő, benne a hadronok ugyanis kis "csomagokba" (bunch) gyűjtve gyorsulnak. Ezek egymástól kb. 7,5 m távolságban haladnak, és a rendszert úgy szinkronizálják, hogy az egymással szemben felgyorsított csomagok ütközése (bunch crossing) a detektorok közepén történjék. Ebből következik, hogy minden detektorban másodpercenként 40 millió csomag ütközése ("esemény") játszódik le. Az események által létrehozott részecskék persze nem generálnak jeleket a detektorok valamennyi elemi érzékelőjében, csak egy részükben. A CMS-detektorban a várakozások szerint egy-egy esemény átlagosan 25 proton-proton ütközéssel jár. A csomagok ütközései által létrehozott részecskék száma tehát jóval kisebb, mint az elemi detektorok többmilliós mennyisége, így még ha egy részecskét több elemi érzékelő detektál is, az érzékelők nagy része nem szolgáltat adatot minden eseményhez. Az ütközések nagy száma miatt a felvett adatok mennyisége ennek ellenére is óriási: a CMS detektorai annyi adatot szolgáltatnak másodpercenként, mint amennyit 10 000 Encyclopedia Britannica tartalmaz.

Természetesen arra nincs lehetőség, hogy ezt az adatmenynyiséget a detektorból teljes terjedelmében kiolvassák és feldolgozzák. Az adatok túlnyomó többsége amúgy is értéktelen, különféle zajok által kiváltott jelekből származik. De ami a valódi részecskék detektálásából keletkezik, annak nagy része is olyan fizikai jelenségekhez kapcsolódik, amelyeknek nincs a jelenlegi nagyenergiás fizikai kutatás számára jelentősége. A CMS-detektorról elmondható, hogy az előzetes várakozások szerint benne másodpercenként közel 100 olyan esemény játszódik le, aminek az adatait további kiértékelés céljából rögzíteni kell. Vagyis a detektorok segítségével összegyűjtött másodpercenként sok terabájtnyi információt folyamatosan szűrni kell, hogy csak 100 lényeges esemény adatai kerüljenek kazettára. Ezt a feladatot látja el a trigger- és adatgyűjtő (DAQ) rendszer.

A "trigger" szó elsütőbillentyűt, "ravaszt" jelent. Valóban, korábban a nagyenergiás fizikai detektorokban a triggerrendszer feladata volt, hogy az esemény észlelésekor elsüsse a fényképezőgépeket, amelyek megörökítették a részecskék detektorok, buborékkamrák, ködkamrák belsejében láthatóvá vált pályáját. Ez az eljárás nem követhető a modern detektorokban. Miután az LHC detektorai másodpercenként 40 millió eseményt észlelhetnek, két történés között az idő gyakran mindössze 25 ns. Ennyi idő alatt természetesen triggerdöntést nem lehet meghozni. Ezért a detektor adatait puffertárolókban kell őrizni, amíg a triggerrendszer eldönti, szükségesek-e vagy törölhetők. Persze minél különlegesebb, összetettebb eseményről van szó, annál hosszabb ideig tart a triggerdöntés meghozatala, tehát annál nagyobb mennyiségű adat puffertárolására van szükség. A triggerrendszer hatékonysága és adattárolási igénye közötti ellentmondást többszintű triggereléssel oldják fel.
A többszintű (rendszerint kettő vagy három szintű) triggerrendszereka döntést nem egy, hanem több helyen hozzák meg. Azelső szint a detektor közelében van. Ez egy nagyon gyors elektronika, aminek az a feladata, hogy az adatok tengeréből kiválassza azokat, amelyek nagy valószínűséggel fizikai szempontból érdekes eseményekből származhatnak. Az elemi detektorok kimenetét elemezve megtalálják a részecskék által kiváltott jeleket és gyors elemzést végeznek ezen részecskék tulajdonságait és pályaadatait illetően. Mivel ez a döntés sem hozható meg 25 ns alatt, az eszközök a döntést több esemény ideje alatt hozzák meg. Annak érdekében, hogy az egymást követő eseményeket is figyelembe lehessen venni, az első szintű trigger rendszerint pipeline-rendszerű logikára épül. Ezalatt az adatok a szubdetektorok kiolvasó áramköreinek közelében lévő FIFO (First-In-First-Out) memória jellegű puffertárolókban tartózkodnak. Innen azonban csak azokat továbbítják, amelyeket az első szintű trigger kiválasztott. Ebből az elrendezésből következik, hogy az első szintű trigger a döntéseit alapvetően helyi információkra alapozva hozza meg, egész detektorra kiterjedő összefüggéseket csak korlátosan tud figyelembe venni.
A második szintű triggermár csak az első szint által kiválasztott adatokat kapja meg. Itt már célprocesszorok dolgoznak, és az egész detektort figyelembe vevő számításaikat egyidejűleg, párhuzamosan végzik. Ezalatt a mérési adatok speciális dual-port memóriákban (DPM) tartózkodnak, amelyeket felkészítettek a különböző méretű adatblokkok kezelésére és gyors továbbítására. Innen az adatok a gyors helyi hálózaton (LAN) kerülnek a legfelső szintű triggerbe, ami rendszerint munkaállomásokból álló farm. Itt már az összes információ a számítógépek memóriájába kerül, ahol részletes elemzések alapján döntenek arról, hogy mit érdemes belőlük megőrizni és mágnesszalagra vagy más, nagy kapacitású tároló médiumra (például optikai lemezre) írni. Ehhez a legfelső szintű trigger processzorai az eseményről minden adatot felhasználnak, az eseményt mintegy rekonstruálják.
Beszélnek "nulladik szintű" triggerrőlis, ami nem más, mint az elemi detektorok kiolvasó és digitalizáló áramköreibe beépített szűrőhálózatok összessége. Ezek kiszűrik a fizikai jelenségekhez kapcsolódó zaj, valamint az elektromos zaj egy részét, és nem továbbítják a nulla értékű vagy ahhoz közeli je- A Természet Világa 2000/III. különszáma 103 leket (zéró-elnyomás). Manapság ezeket az elektronikákat úgy építik, hogy a bennük lévő határoló áramkörök küszöbértéke távolról szabályozható legyen, sőt néha a szűrőalgoritmus is változtatható. Ez persze nem tekinthető valódi értelemben "trigger" funkciónak, de az információmennyiséget már rögtön a keletkezésnél nagyban csökkenti.

Az adatok továbbítása még a trigger szűrése után is óriási feladat. A CMS-detektorban például - igaz, itt csak kétszintű trigger működik - az adatátviteli hálózat teljes kapacitása 500Gbit/s. Az LHC kísérleteiben az adatátvitel céljaira, ahol lehet, kommerciális hálózati eszközöket kívánnak használni, ATM, Fibre Channel és Gigabit Ethernet lehet a legvalószínűbb. Ennek oka az, hogy mivel nagy mennyiségű eszköz beszerzéséről van szó, mind a hálózati kártyák, mind a kábelek ára döntő jelentőségű. Csak nagy tömegben gyártott olcsó termékek alkalmazásáról lehet szó, még ha a műszaki paraméterek nem is optimálisak a nagyenergiás fizikai adatgyűjtés számára. Persze, ahol különleges követelmények vannak, mint például az LHC detektorainak közelében a sugárzásállóság, ott csak erre a célra kifejlesztett eszközök jöhetnek számításba. Kínálnak ugyan a piacon ilyen körülményekre kifejlesztett készülékeket is, de ezek általában drága katonai vagy űrkutatási célú eszközök, így a helyi fejlesztés, ami szigorúan az LHC detektorainak a követelményeit veszi figyelembe, esetleg kedvezőbb árakat eredményez.

A kommerciális áramköröket legtöbbször nem lehet a szokásos szoftver háttér felhasználásával alkalmazni. Ezek ugyanis a hálózatokban vagy telefóniában előforduló véletlenszerű adatátviteli igény és célkapcsolat figyelembevételével készültek. A nagyenergiás fizikai adatgyűjtésben előforduló információtovábbítás jellege ettől lényegesen eltér. Ez könynyen érthető, ha figyelembe vesszük, hogy a legtöbb hálózati rendszer kétirányú adatforgalmat bonyolít le, ahol mindkét irány többé-kevésbé azonos adatmennyiség szállítására képes. Amíg az adatgyűjtésben az egyik irány, a detektortól a feldolgozó számítógépek felé nagy sávszélességet igényel, addig a másik irány legfeljebb irányítási vagy paraméterbetöltési funkciókat szolgál, lényegesen kisebb adatátviteli igénnyel. Van azonban egy másik szempont is. Az adatokat feldolgozó munkaállomások - például a legfelső szintű trigger gépei - általában úgy osztják be a munkát, hogy egy-egy számítógép egy-egy teljes eseményt dolgozzon fel. Az adatokat tartalmazó DPM-ek viszont egy-egy részdetektor adatait tárolják, egyszerre több eseményhez tartozó részeket. Vagyis az átvitel során szortírozni is kell az adatokat. A korszerű hálózati technikák ezt a feladatot persze könnyedén megoldják, a szokásos hálózati stratégiák azonban könnyen csődöt mondanak az adott követelmények mellett. Képzeljük el a következő helyzetet: a feldolgozó munkaállomásfarm egyik számítógépe befejezi egy esemény adatainak a feldolgozását és készen áll újabb adatok fogadására. Értesíti az adatgyűjtést szervező számítógépet, amitől megkapja a következő esemény számát, amit fel kell dolgoznia. Ekkor a hálózaton értesíti a DPMeket, hogy melyik esemény adatait kéri tőlük. Ha ekkor az összes DPM elkezdi küldeni az adott eseményhez tartozó adatait erre az egy hálózati címre, akkor az átvitel szűk keresztmetszete a munkaállomás hálózati csatlakozása lesz, az adatforrások egymásra fognak várni. Az átvitelt csak akkor lehet optimalizálni, ha ezen idő alatt a többi DPM más-más esemény adatait párhuzamosan más-más munkaállomásnak küldi. Ezt a tervezést, amit forgalomirányításnak (Traffic Shaping) nevezünk, a hálózati eszközök és szokásos programok nem tudják elvégezni, alkalmazása egy irányító gép működését feltételezi. Ennek programozása és az adott feltételekre optimalizálása igen komoly feladat.
Érzékelhető tehát, hogy az LHC kísérletek trigger és adatgyűjtő rendszere igen bonyolult. Nemcsak az egyes részegységeknek kell megfelelően működniük, hanem az egész rendszernek is, lehetőleg már rögtön az összeépítés után. Ráadásul a részegységeket több független kutatócsoport gyakran más-más országban készíti. Itt a részfeladatok összehangolása, az érintkezési felületek pontos definíciója létfontosságú. Ha a nehézségek csak az összeszerelés után jelentkeznének, hosszú időt és óriási összegeket igényelne a hibaelhárítás. Ezért a rendszert és a részegységeket külön-külön és együtt is számítógépen szimulálják. Így lehetőség van arra, hogy az összehangolást előre elvégezzék és akár az egész detektorra jellemző paraméterértékeket állapítsanak meg. Persze ez csak akkor lehetséges, ha a szimulációban résztvevő programok a készítendő elektronikát és a feldolgozó programokat a legnagyobb hűséggel írják le. Ahhoz viszont, hogy a szimuláció pontosan tükrözze a későbbi viselkedést, szükség van prototípusok elkészítésére is. Jóllehet a mai elektronikai szimulációs programok igen hű képet adnak egy később megvalósítandó áramkör tulajdonságairól és működéséről, azért hasznos, ha a tervezés különböző fázisaiban olyan prototípusok készülnek, amelyeknek a mért paraméterei lehetővé teszik a szimulációs modellek pontosítását. Az LHC detektorainak fejlesztésében eddig ez a fajta tevékenység dominált: a számítógépes szimuláció és prototípus építés. Az ezredforduló után azonban már „végleges" prototípusokat kell előállítani, hogy 2005-re az összes elektronikát és programot kipróbálják.

A CMS-detektor és adatgyűjtő rendszere

A CMS-(Compact Muon Solenoid) detektor az építés alatt álló LHC második legnagyobb detektora. (Színesben borítólapunk II. oldalán látható.) Az LHC alagútgyűrűje a CERN svájci telephelyétől legtávolabbra eső szegmensben lesz, a Cessy nevű kis francia falucska mellett (atérképen a mellette lévő várost találjuk meg a legkönnyebben, neve Gex). Az alagút ezen részében eddig nem volt detektor, csak egy egyszerű karbantartó lejárat, a nagy föld alatti termet a detektor részére most kezdik kiásni.
A CMS-detektorral hasonló méréseket kívánnak elvégezni, mint az Atlas-detektorral, de ennek felépítése és működése a másiktól sokban különbözik. A leglényegesebb különbség az, hogy a CMS-detektorban a mágneses teret előállító tekercsnek vasmagja van, míg az Atlas-detektor mágnese légmagos. Emiatt a CMS-detektort jóval kisebb méretűre tervezhették, mégis erősebb benne a mágneses tér. Csak durva összehasonlításul: az Atlas-detektor hossza körülbelül 30 méter, átmérője 20 méter, a CMS-detektor hossza durván 21,5 méter, átmérője 15 méter, a CMS-ben a mágneses tér mégis 4 tesla, míg az Atlasban csak 2,7 tesla. Összehasonlításul: egy korszerű erőművi generátorban a mágneses tér ereje 1,3-1,8 tesla. A kisebb méret eredményeképpen a CMS-detektor számára készülő föld alatti teremből kevesebb, mint fele annyi földet kell kitermelni és a felszínre hozni, mint az Atlas terméből, amelyben egy hatemeletes épület is könnyen elférne.
Az LHC által felgyorsított, egymással szemben haladó részecskék a detektor közepén ütköznek. A detektor célja az ütközés során keletkező részecskék észlelése, és pályájuk, valamint ebből következtetve a fizikai paramétereik, mint energia, töltés megállapítása. A detektor belsejében ezért igen erős mágneses tér uralkodik, ami a töltött részecskéket görbült röppályára kényszeríti. A görbület nagyságából és az egyes detektorok belsejében a leadott energiából lehet a részecskék fizikai tulajdonságait kiszámítani.

A mágnes

A CMS mágnese egy hosszanti szupravezető tekercsből áll, ezért hívják „szolenoidnak". A tekercs belsejében nincs vasmag, viszont ezen kívül egy többrétegű vastag vaslemezekből álló struktúra biztosítja a mágneses erővonalak körbezárását. Ezek a vaslapok 12 szögű hengerszerű formát alkotnak, amit "hordónak" (barrel) hívunk. A hordó 5 független gyűrűre bontható. A henger mindkét végén cikkelyekből álló, szintén többrétegű korong biztosítja a mágneses tér körbevezetését, ez a "fedél" (endcap). A vaslapok között mind a hordórészben, mind a fedélrészben részdetektorelemek helyezkednek el. Ebből az elrendezésből következik, hogy a mágneses tér iránya a tekercs belsejében és azon kívül ellentétes. Vagyis az elektromos töltésű részecskék pályája töltésüktől függően a tekercsen belül az egyik irányba, míg a tekercsen kívül a másik irányba görbül. A görbület sugara a részecskék energiájától függ: a kisebb energiájú részecskék egy erősen görbült S-alakú pályát írnak le, míg a nagyenergiájú részecskék pályája majdnem egyenes.
A mágnes és a részdetektorok tervezésénél figyelembe kellett venni azt az óriási erőhatást, amivel a mágnestekercs a detektor részeit összehúzza: a fedél közepén ez az erő körülbelül 85000 kN, azaz kb. 8500 tonna tömeg súlya. Ez az erő a "fedél" közepét a bekapcsolás után hozzávetőleg 1 centiméterrel begörbíti. Az óriási mágnes hatalmas mennyiségű mágneses energiát is magába zár, amikor bekapcsolják. Számítások szerint ez a 2,5 Gjoule energia akkora, hogy felszabadulva 18 tonna aranyat tudna megolvasztani. Aszupravezető tekercsben 20000 amper erősségű áram folyik. Így már érthető, hogy a CMS-detektort mindezek miatt nem lehet üzemzavar esetén egyszerűen kikapcsolni! A kikapcsolási folyamatban a benne lévő energiát el kell vezetni, amit normális esetben visszatáplálnak a hálózatba, végszükség esetén pedig fűtőelemekbe vezetnek be. Az már csak természetes, hogy a fűtőelemek ventilátorai áramszünetkor sem állhatnak le, hiszen ettől azonnal megolvadna a készülék.

Részdetektorok

A CMS-detektor, mint minden korszerű detektor, több különféle fizikai jelenséget kihasználó részdetektorból áll. A részdetektorok emiatt általában nem ugyanazokat a részecskéket figyelik és nem ugyanabban az energiatartományban. Nem egyforma a térbeli felbontóképességük sem. Arra azonban ügyeltek tervezőik, hogy a detektorok mind sebességben, mind felbontásban maximálisan kihasználják a CMS rendszere által nyújtott lehetőségeket, tehát együttesen egy harmonikus egészet alkossanak. Emellett a detektoron belül mindegyik részdetektort ott helyezték el, ahol az adott hely kihasználása mellett a legtöbb információt tudja nyújtani.

A nyomkövető detektorok (Tracker)

Az ütközés helyéhez legközelebb a nyomkövető detektorok vannak, mintegy körbeveszik a gyorsítónak a CMS-detektor tengelyében futó csöveit. A nyomkövető rendszer elemi érzékelői így olyan részecskéket is jeleznek, amelyek vagy kis energiájuk, vagy gyors elbomlásuk miatt a többi részdetektor számára láthatatlanok. A nyomkövető rendszer három önálló detektorcsoportból épül fel, amelyek más és más elven működnek, és koncentrikus „csövek" formájában veszik körül a gyorsító csövét.
Legbelül a pixel-detektorok vannak, a 4 és 11 cm közötti sugarú gyűrűben. Ezek szilíciumelemeket tartalmaznak, amelyek körülbelül 0,01 mm-es felbontással lokalizálják az áthaladó részecskéket, főleg elektronokat. A második rétegben, a 22és 60 cm-es távolságú sávban szilíciumdetektorok vannak, amelyek 5 rétegben elhelyezkedő keskeny csíkokból állnak. A legkülső réteg gázkisülésű mikroszalag kamrákból áll, a külső rétege 70 cm-re van a detektor középvonalától.

A kaloriméter

A kaloriméterek olyan detektorok, amelyek a bennük lefékeződött részecskék energiáját mérik. A CMS-detektorban két kaloriméter csoport van, az egyik az elektromágneses kaloriméter, a másik a hadron kaloriméter. Ezek együtt töltik ki a teret a nyomkövető rendszer és a mágnes szupravezető tekercse között.
Az elektromágneses kaloriméter (Electromagnetic Calorimeter, ECAL) ólom-volfrám kristályokból áll, amelyek szcintillátor detektorként működnek, azaz a beléjük hatoló részecske által leadott energiamennyiséggel arányos erejű fényfelvillanást adnak ki. A kristályokat hozzávetőleg 22·22 mm keresztmetszetű hosszúkás rudak formájában építik be, amelyeket úgy rendeznek be, hogy tengelyük az ütközés pontja felé álljon - mint egy hengeres sündisznó. A kristályok külső végére egy-egy fotodiódát szereltek, ami a felvillanás intenzitásával arányos elektromos jelet szolgáltat.

A hadron kaloriméter (Hadronic Calorimeter, HCAL) kvarkokat, gluonokat és neutrínókat detektál. A mérés során igyekeznek megállapítani az esemény hiányzó energiáit. Így lehet csak olyan részecskéket észlelni, amelyeket egyébként a detektorok nem jeleznek, mint például a neutrínók. A hadron kaloriméter nem nyújt jó térbeli felbontást, a célja, hogy az összes energiát megmérje. Ennek érdekében ilyen kaloriméter nemcsak a CMS-detektor „hordójában" található, hanem azon a részen is, ahol a gyorsító cső keresztülmegy a detektoron, a két előrehelyezett detektorban is. A hadron kaloriméter 4 mm vastag szcintillátor lemezekből áll, amelyek között 50 mm vastag réztáblák vannak. A hadron kaloriméter legkülső rétegének már csak a mágnestekercsen kívül találtak helyet. A szcintillátor lemezekbe marógéppel csatornákat készítenek, az ezekben elhelyezett üvegszálak viszik el a felvillanások fényét a részdetektor szélén található hibrid fotodiódákhoz.

A müondetektorok

Az ütközés során felszabaduló nagyenergiájú müonok érzékelésére a CMS-detektornak három müondetektora van. Mind a három gázkisülés elvén működik, de felépítésük különböző. A müondetektorok a mágneses teret visszavezető vasköpeny rétegei közötti résekben helyezkednek el.

A driftcsövesdetektort(Drift Tube, DT) a hordórészbe építik majd. Itt a mágneses tér viszonylag homogén és túlnyomórészt a vasban koncentrálódik. A driftcsövek nagyobbrészt hosszában, kisebbrészt keresztben több rétegben kerülnek a résbe. A kiértékelő elektronika figyelembe veszi az elektronok sodródási idejét a cső közepén lévő szálhoz, ami nagy pontossággal állapítja meg az áthaladt müon pozícióját. A kiértékelő rendszer korreláltatja a különböző, egy résben elhelyezkedő rétegek jeleit, így szűrve ki a zaj és háttérsugárzás által okozott hibákat. A hossz- és keresztirányú detektorok jeleit azonban külön-külön dolgozzák fel, amit a mágneses tér egyenletessége és kitüntetett iránya tesz lehetővé.

A katódszalagos kamrákat (Cathode Strip Chamber, CSC) a CMS-detektor végébe, a „fedélbe" építik be, a mágnes vaslapjai közé. Itt a mágneses tér erősen szóródik és inhomogén, ezért ez a fajta detektor kétdimenziósan próbálja korreláltatni a szalagok jeleit. A harmadik fajta müondetektor az ellenálláslap kamra (Resistive Plate Chamber, RPC). Ezekből mind a „hordó", mind a „fedél" részen találunk, közvetlenül a másik két detektor mellett. Ezek a részdetektorok nagyon jó térbeli és időbeli felbontást nyújtanak, de sajnos érzékenyek a zajra. Ezzel együtt jól kiegészítik a másik két müondetektort.

 

A CMS triggerrendszere

A CMS-detektor megalkotásakor a tervezők úgy döntöttek, hogy a szokásos háromszintű triggerrel szemben ezt a detektort kétszintű triggerrel építik meg. Ez azzal jár, hogy az első szint a triggerelési döntést nem csak lokális információkra alapozva hozza meg, a felső szint pedig több adatot kap, mint egy háromszintű triggerrendszernél. Természetesen tisztában voltak azzal a következménnyel, hogy az ilyen felépítésű trigger alkalmazásával hosszabb ideig kell várni az alsó szintű trigger döntésére, azaz hosszabb ideig kell a detektorok adatait tárolni, ami lényegesen nagyobb memóriakapacitást igényel, valamint jóval nagyobb mennyiségű adatot kell eljuttatni a felső szint számítógépeihez. A döntéshozók azonban bíztak abban, hogy az elkövetkező 10 évben (ez a döntés 1992-1994-ben született) mind a memóriák tárolási kapacitása, mind az adatátviteli hálózatok teljesítménye annyit növekszik, ami egy ilyen jellegű megoldást megvalósíthatóvá tesz. Amai viszonyok ismeretében úgy tűnik, ez az elvárás megalapozott volt.
A CMS alsó szintű triggerhez nem szolgáltat minden részdetektor adatokat. A nyomkövető rendszer (tracker) pixel-detektorai sajnos túl durva felbontású információt adnak, a többi nyomkövető detektornak pedig a késleltetése túl nagy, adataik felhasználása túlságosan késleltetné a triggerdöntés meghozatalát. A másik nehézség a nyomkövető rendszer csatornáinak nagy száma. A triggerelési döntésben való részvételhez az összes csatorna összes adatát gyorsan kell a trigger számára hozzáférhetővé tenni, ami sokszorosára növelné az átviendő adatok mennyiségét. Ezért az alsó szintű triggerrendszer csak a kaloriméterek és a müondetektorok adataira alapozva hozza meg a döntését, korlátozott az idő a triggerelési döntéshez, hiszen amíg nem ismeretes, hogy melyik esemény adatai érdemesek a feldolgozásra, minden adatot tárolni kell. Így az alsó szintű triggernek az esemény bekövetkezte után 1 µs-on belül döntenie kell. Ebben az időben természetesen benne van a részdetektorok késleltetése és az adatok továbbításának ideje is.
A CMS triggerrendszerének legtöbb eleme, a detektorokat közvetlenül kiszolgáló elektronika kivételével, nem a CMS föld alatti termében, hanem a mellette lévő, szintén a föld alatt elhelyezkedő, kisebb teremben foglal majd helyet. Ezt a termet ferde csövek kötik össze a nagy teremmel, ezen vezetik át a kábeleket. A csövek elrendezése viszont olyan lesz, hogy a detektor környezetében lévő sugárzás nem juthat át a kis terembe. Ennek egyik következménye, hogy míg a detektorfejek elektronikai alkatrészeit a sugárzásállóság követelményeinek figyelembevételével kell kiválogatni - még ha ez a sugárzási szint csekély is lesz az atomerőművekben vagy távoli bolygókhoz küldött űrhajók elektronikáját érő sugárzáshoz képest -, a kis teremben szokványos alkatrészeket lehet alkalmazni. Amásik előny az lesz, hogy míg a detektor közelében csak az LHC kikapcsolása idején lehet majd karbantartási munkákat végezni, a kis teremben ezt működés közben is folytatni lehet.
 

A kaloriméter trigger

A CMS kaloriméter trigger egyszerre dolgozza fel az elektromágneses kaloriméter és a hadron kaloriméter jeleit. Igen nagy számú csatorna tartozik mindkét kaloriméterhez, de az információ mennyisége csatornánként csekély, csak 9 bit. Összesen mintegy 4000 gigabitnyi információt kell a detektorból másodpercenként kihozni és feldolgozni. Ennek érdekében az adatátviteli hálózatok és az egyes elektronikai modulok is a szokásos LHC órajel négyszeresével, 160 MHz-cel működnek. Ez megköveteli a manapság megvalósítható leggyorsabb adatátviteli hálózatok alkalmazását és berendezésorientált áramkörök (ASIC) kifejlesztését.
Miután a feldolgozó áramkörök bemeneti jelei különböző fajtájú és méretű elemi detektorokból származnak, amelyek az óriási CMS-en belül egymástól meglehetősen távol vannak, először is a bemeneteket egymáshoz szinkronizálják és normálják. Utána azonosítják az elektronok és a hadronzáporok (jetek) jeleit, és összehasonlítják az egymással szomszédos elemi detektorokból származó adatokat. Amennyiben egy régióban több detektor is jelet adott, a mért energiamennyiségeket össze kell adni. Ezt is egy 160 MHz órajellel futó ASIC áramkör végzi, ami 25 ns alatt nyolc 13 bites adatot összegez - ennyi idő alatt a fény is csak 7,5 cm utat tesz meg!
E műveletek regionális jellegűek, csak egy kis részterület eredményeivel foglalkoznak. Az így kapott adatok egy globális válogató elektronikába kerülnek, ami megkeresi az egész detektor adatai között a négy legnagyobb energiájú elektront, a hat legnagyobb energiájú jetet és a négy legnagyobb energiájú hadront. Ezek adatait, a teljes mért energia, valamint a teljes hiányzó energia értékét továbbítják a globális triggeregységhez.

A müon trigger

A CMS-müon detektorának minden alegysége részt vesz a triggerrendszerben. Az egyes müondetektorok önálló adatfeldolgozási utakat használnak és csak az általuk talált "legjobb" müonokat veti össze a globális müontrigger egység és továbbítja azokat, amelyek megfelelnek a kritériumoknak a globális trigger felé.
Az ellenálláslap kamrák (RPC) jeleit még a detektor mellett digitalizálják, és optikai kábeleken juttatják el a kis teremben lévő feldolgozó elektronikához. Itt a jeleket szétosztják a párhuzamosan működő müonkereső egységek között. Ezeknek első tagja egy minta-összehasonlító áramkör, amely az egymás mögött elhelyezkedő ellenálláslapok jeleit összehasonlítja és attól függően, hogy egy müon hány lapban váltott ki jelet, értéket rendel hozzájuk. A következő fokozat a „szellemvadász" áramkör. Ez kiszűri azokat az értékeket, amelyek egy müontól több lapban keletkeztek, nehogy a rendszer a másodikat, a „szellemet" is teljes értékű kimenetnek tekintse. Az utolsó fokozat a kapott müonokat sorba rendezi aszerint, hogy milyen értékkel látta el őket az összehasonlító áramkör, és csak a négy legnagyobb energiájú müon adatait továbbítja a globális trigger egység felé.
A "hordó" driftcsöves detektorai már egy komolyabb elektronikát igényelnek közvetlen az elemi detektorok, a driftcsövek szomszédságában. Itt ugyanis már helyben megpróbálják kiszűrni azokat a jeleket, amelyeket feltehetőleg nem a gyorsító ütközéséből származó müonok okoztak. Ezért az egymás mögött fekvő driftcsöves lapokból származó jelek közül csak azokat tekintik "jó" jeleknek, amelyek egy olyan pályát írnak le, aminek iránya az ütközés pontja felé mutat. Külön probléma annál a detektornál, hogy az elektronok, amelyek a driftcsövekben a kimeneti jelet kiváltják, viszonylag lassan érik el a cső végén elhelyezkedő érzékelőket. Ez a "sodródási idő" hosszabb lehet, mint a két esemény közötti 25 ns-os időtartam, azaz a jeleket a kiváltási helytől függően kell az egyik vagy másik ütközéshez hozzárendelni. Az egyes mágnesvas rétegek között lévő részdetektorcsoportokat „állomásoknak" nevezzük, az ezekhez tartozó elektronika egymástól függetlenül küldi el az optikai szálakon az állomáson áthaladó müonok helyéről és hajlásszögéről nyert információt a kis teremben lévő feldolgozó egység számára.
Az egyes driftcsőállomásokról érkező becsapódást jellemző adatok a pályakereső processzorba jutnak. Ez az elektronika megpróbálja az egyes becsapódásokat egy összefüggő pálya elemeiként értelmezni, azaz a pontokat egy pályává összekötni. Az összekötött pálya görbülete alapján kiszámolja, mennyi lehetett a müon energiája (minél nagyobb, annál egyenesebb a pálya a mágneses térben), és azt is megadja, hogy a pályát végül is hány állomás adatai alapján számolta ki, ami egy fontos minőségi jellemző. A pályakereső processzor adatai itt is egy szortírozó elektronikába jutnak, ami kikeresi a négy "legjobb"  müont, azaz azokat, amelyek a legnagyobb energiájúak és a legtöbb állomás észlelte őket. Ezek kerülnek a globális trigger egységbe.
A "fedél" katódszalagos kamrái által detektált müonok keresése hasonló módon történik, mint a "hordóban". Itt azonban más paraméterekkel kell dolgozni, mivel mind a detektorok tulajdonságai, mind a mágneses tér különbözik a driftcsöves detektoroktól. A katódszalagos kamrákban mind az anód-, mind a katódáramkörök kiértékelhető jeleket szolgáltatnak, és mivel egymásra merőlegesen helyezkednek el, ezek a kamrák megengedik a müonok keresését mind a két dimenzió mentén. Ez egyszerűsíti a müonok pályájának a meghatározását. Más oldalról azonban ezekben az elemi detektorokban a késleltetés mértéke nagyobb, ami azt jelenti, hogy itt nagyon gyors elektronikát kell tervezni, ha azt akarják, hogy a müonok adatai a másik két müontrigger adataival egy időben álljanak rendelkezésre. A másik nehézség abban van, hogy ellentétben a "hordóval", a "fedél" környékén a mágneses tér erősen görbült, inhomogén, ami a pályák kiszámítását nehezíti. A "fedél" müontrigger rendszere is a négy megtalált "legjobb" müont küldi a globális triggerhez.
A globális triggernek van egy speciális részegysége, amit ugyan helyileg a globális trigger elektronikai keretbe szerelnek, logikailag azonban még a müon triggerrendszerhez tartozik a globális müontrigger is. Ez az elektronika összeveti az ellenálláslap-kamrák és a másik két detektor által megtalált müonokat. Ha olyan müonokat talál, amit mind a két részdetektor egyaránt jelzett, akkor ennek egy magasabb minőségi osztályzatot ad, és úgy küldi tovább a globális triggeregységnek. Az olyan müonok, amelyeket csak egy-egy részdetektor "látott", alacsonyabb minőségűek.

A globális trigger

A globális trigger elektronikája az utolsó elem az alsószintű trigger rendszerében. Ide jönnek be a kaloriméter trigger és a müon trigger jelei, és ez az egység dönti el a rendelkezésre álló adatok alapján, hogy az esemény adatait érdemes-e további feldolgozás céljára a számítógépek részére továbbítani.
A CMS globális triggere úgynevezett triggerfeltételek alapján hozza meg a döntést. Összesen 128 triggerfeltételt lehet egyidejűleg figyelembe venni. Ezek egymással VAGY-kapcsolatban állnak, azaz bármelyikük teljesülésekor bekövetkezik a triggerelés. Természetesen kevesebb feltételt is megadható, ilyenkor ezek egy része üres marad.
A feltételek a detektált fizikai tulajdonságaira, csoportalkotásukra vagy megjelenésük helyére vonatkozhatnak. A jelenségek lehetnek részecskék, hadronzáporok (jetek) vagy éppen a detektor egy részéből hiányzó energia, ami egy közvetlenül detektálhatatlan részecskére vagy ilyenek csoportjára utal. Afizikai tulajdonságok közül legfontosabb az energia. A globális trigger bármely jelenségre felállíthat energiafeltételt, azaz csak bizonyos energiaszint alatti vagy feletti jelenségek váltanak ki triggerjelet. A feltételek között fontos a csoportalkotás is. Lehet feltételt szabni azonos vagy különféle jelenségek egyidejű előfordulására, akár kombinálva valamelyik energiafeltétellel is. A helyfeltételek a jelenségek előfordulását vizsgálják a detektoron belül. Lehet keresni jelenségeket, amelyek a sugárnyaláb mentén jelentkeztek, vagy éppen ellenkezőleg, amelyek a sugárnyalábra merőlegesen léptek fel. A helyfeltételeket lehet kombinálni a csoportfeltételekkel is. Lehet például keresni olyan jelenségeket, amelyek egyidejűleg a detektor meghatározott részein léptek fel, vagy egymáshoz képest adott pozíciót foglaltak el. Ez, bizonyos korlátok mellett különböző jelenségekre is kiterjeszthető, és akár energiafeltétellel kombinálható. Azaz létezhet egy igen összetett triggerelési feltétel is. Például: legyen egy hadronzápor valahol, és vele egyidejűleg két, bizonyos értéknél nagyobb energiájú müon, amelyek egymással bizonyos szöget zárnak be, míg a hadronzáporral nagyjából ellentétes irányban lépnek ki. Ez egy meglehetősen összetett feltétel, amit a CMS triggerrendszere követni tud.

Lehetőség van speciális triggerjelek generálására is, amit a rendszer kalibrálásakor, vagy hibakeresésekor alkalmazhatnak.

Korábban említettük, hogy a CMS-detektornál a kétszintű triggerelés következtében már az alsó szintű triggernek is globális, az egész detektor adatait figyelembe vevő döntéseket kell hoznia. Ebből a leírásból is látszik, hogy ennek a követelménynek a globális trigger elektronikája messzemenően eleget tud tenni, még ha a figyelembe vett adatok pontossága a gyors reagálás követelményének következtében nem is igazán nagy.

A globális trigger egység a triggerjelet az adatgyűjtő rendszer eseményszervező (Event Manager) elektronikájának továbbítja.
 

Az adatgyűjtő rendszer

A CMS adatgyűjtő rendszerének az a feladata, hogy a részdetektoroktól az adatokat összegyűjtse, tárolja addig az ideig, amíg az alsó szintű trigger a döntését meghozza, és a kiválasztott események adatait a feldolgozó számítógépekhez továbbítsa. Miután a CMS-ben csak egy triggerrendszer van az alsó szintű trigger után, és ez a számítógépekben programozottan működik, a tárolandó és továbbítandó adatok mennyisége nagy (táblázat).
 
 
 
Részdetektor Elemei detektorok száma Adatok az események %-ában Egy esemény adatainak mennyisége (Kb)
pixel 80 millió 0,01 100
belső nyomkövető 16 millió 3 700
külső nyomkövető 512 000 10 50
kaloriméter 125 000 5 50
müon 1 millió 0,1 10
triggerrendszer 10
Némi rátartással azt lehet mondani, hogy egy átlagos esemény 1 Mbájt adatot szolgáltat. Miután arra lehet számítani, hogy az alsó szintű trigger átlagosan minden 400-dik eseményt minősít arra érdemesnek, hogy további feldolgozásra kerüljön, azaz a triggerelés frekvenciája átlagosan körülbelül 100kHz lesz, másodpercenként 100 gigabájtnyi adatot kell a számítógépekhez továbbítani. Ez a csaknem terabájtnyi mennyiségű információ körülbelül 10000 Encyclopedia Britannica tartalmának felel meg.
Az alsó szintű trigger által elfogadott események adatai memóriablokkokba kerülnek, amelyek addig tárolják az adatokat, amíg azokat kiolvassák. Ilyen memóriaegységből 500 darabot helyeznek el a detektor melletti kis teremben. Ezek nem egyszerűen csak tárolják és kiadják az adatokat. Mint már említettük, az adatok struktúrája más és más a detektor melletti memóriákban és a feldolgozó számítógépekben. Míg a memóriák egy-egy részdetektorból az összes esemény adatait tartalmazzák, a számítógépek éppen fordítva, egy-egy eseményt dolgoznak fel, de erről az összes részdetektor adatait beolvassák. Tehát egy-egy memóriának az összes számítógép felé kell adatokat küldenie, de amíg egy számítógépnek csak egy ese- A Természet Világa 2000/III. különszáma 107 Terabájtnyi információ az LHC-detektorokból ményről küld adatot, addig egy-egy számítógép az összes memóriától bekéri az adatokat, de csak egy esemény adatait. Ebből világos, hogy az adatforgalmat irányítani kell, ha nem akarják, hogy az egyes adatforrások vagy adatfeldolgozók állandóan egymásra várjanak.
A megoldás az, hogy be kell osztani a rendelkezésre álló időt az adatforrások és -feldolgozók között. Az első időszeletben az első memória az első számítógépet szolgálja ki, a második a másodikat és így tovább, egészen az ötszázadikig. Amikor az adott esemény adatait már minden csatornán továbbították, az első memória a második számítógépet szolgálja ki, a második a harmadikat stb. Ezt hívják forgalomszervezésnek (traffic shaping). Ez viszont azzal jár, hogy az egyes memóriák nem ugyanabban a sorrendben adják ki az adataikat, mint ahogy beolvasták, hanem a forgalomirányítás követelményeinek megfelelően. Vagyis a memóriák nem lehetnek egyszerű FIFO-elemek, hanem belső adatszervezéssel kell rendelkezniük. Ráadásul nem olvassák ki az összes adatot. Előfordulhat, hogy a felső szintű trigger már az első memóriák adatai alapján úgy dönt, hogy az esemény értéktelen, további adatok beolvasására nincs szükség. Ilyen esetekben a memóriáknak az adatok helyét fel kell szabadítani kiolvasás nélkül. Fel kell készülni a hibákra is, amikor az adatblokkokat nem olvassa ki, nem dobja el. Ha ilyen esemény gyakran bekövetkezik, a memória lassan megtelne „döglött" adatblokkokkal. Hogy ezt elkerüljék, a memóriák bizonyos idő eltelte után maguk is fel tudják szabadítani a nem használt területet. Mindezt figyelembe véve hozzávetőleg 500 Gbites kapcsolatra van szükség ahhoz, hogy az adatokat a számítógéphez továbbítsák.
 

Az adatátvitel

A CMS-adatátvitel megtervezésénél a kiindulópont az volt, hogy tekintettel az adatátviteli technológia manapság gyors fejlődésére, nem próbálnak saját rendszert kidolgozni, ami csak a CMS-adatátvitel céljaira lenne optimalizált. Egy ilyen rendszer szükségszerűen drágább lenne, mint a piacon található, nagy tömegben előállított adatátviteli rendszerek, és ráadásul tekintetbe véve a fejlődés tempóját, az alkalmazás idejére mindenképpen elavulttá is válna. Ehelyett az a döntés született, hogy nem döntenek, vagyis az alkalmazott technológiáról a döntést csak azutolsó pillanatban hozzák meg az aktuális piaci kínálat alapján.
Ahhoz azonban, hogy ez a majdani döntés megalapozott legyen, szükség van a rendelkezésre álló módszerek és a piac alapos ismeretére, valamint tesztrendszerek felépítésére, amelyek segítségével az egyes fejlődési irányokról megállapítható, hogy - legalábbis ami a műszaki paramétereiket illeti - megfelelnek-e a CMS-adatátvitel követelményeinek. Atesztek során olyan jellemzőket is megpróbálnak mérni, amelyek a gyártók katalógusaiban nem szerepelnek, de az adott alkalmazás során fontosak lehetnek. Ezen adatok alapján számítógépes szimulációs modelleket állítanak fel, amelyekkel számítógépekben modellezhető az adatgyűjtő rendszer viselkedése az egész CMS-en belül. A számítógépes szimuláció eredményeinek is nagy szerepe lesz a későbbi döntés meghozatalában, hiszen ez mutatja csak részleteiben meg, hogy végül is az adott technológiával felépíthető-e az adatgyűjtő rendszert a kívánalmaknak megfelelően.
A vizsgálatok kezdetén még csak egy jelölt látszott, ami a gigabites adatátvitelt legalábbis távlatokban előre vetítette. Ez a digitálistelefon-technológiában használatos ATM-szabvány. Így ezzel folytak az első kísérletek. Az azonban már kezdettől fogva világos volt, hogy itt a beszerzési árral problémák lesznek: az ATM-technológia telefonközpontok számára készült, itt az árnak kisebb szerepe van, mivel a telefontársaságok központjaik számára a drágább berendezéseket is meg tudják vásárolni. A második vizsgált technológia a gyors számítógépes perifériák számára kidolgozott Fibre Channel szabvány volt. Itt, mivel eredetileg a megalkotói ezt minden PC számára elérhetővé akarták tenni, idővel kedvezőbb árakra lehetett számítani. A várakozások azonban nem teljesültek. Most, körülbelül 5-6 évvel a bevezetése után elmondható, hogy a Fibre Channelnek nem sikerült az áttörés, egy-két csoportos mágneslemezes tárolórendszer kivételével ezt a technológiát manapság nem használják. Ma az érdeklődés központjában a Gigabit-Ethernet hálózati rendszerek állnak. Itt a fejlődés igen gyorsnak látszik, a szabvány az előző, jól bevált és elterjedt szabványokra épül, a jövőben tömeges elterjedése várható és ezzel együtt a Gigabit-Ethernetes eszközök árának gyors csökkenése.
A CMS-detektor adatátviteléhez alkalmas technológiák vizsgálatánál azonban nemcsak az átviteli vonalak sebességét kell vizsgálni, hanem a kapcsolóeszközök tulajdonságait is. A forgalomszervezés követelményeiből adódik, hogy a kapcsolóközpontnak képesnek kell lennie arra, hogy egyidejűleg bonyolítsa le az adatforgalmat a különböző adatforrások és célállomások között. Az ATM-es telefontechnikánál ez magától értődő követelmény, de a számítógépes hálózatok erre nem mindig képesek. Emellett, még ha az adatforgalom egyidejűleg zajlik is, az még korántsem biztos, hogy a kapcsolatok felépítése is egyidejűleg bonyolítható. Ez rögtön érthető, ha meggondoljuk, hogy a legtöbb kapcsolóközpontban saját processzor gondoskodik a kapcsolatok igény szerinti felépítéséről és felbontásáról. Ez a processzor egyszerre csak egy kapcsolattal tud foglalkozni, kritikus tehát, hogy egy-egy kapcsolat felépítése mennyi ideig tart. Vannak olyan kapcsolóeszközök, amelyek éppen a gyorsabb reagálás érdekében több processzort is foglalkoztatnak, de persze a processzorok száma mindig sokkal kisebb, mint az egyszerre jelentkező kapcsolási igényeké. Belátható, hogy az átvihető adatok mennyiségét alapvetően befolyásolja, hogy mi a viszony egy adatblokk átviteléhez szükséges időtartam, és az átviteli kapcsolat felépítéséhez- lebontásához szükséges időtartam között. Éppen a CMS-adatátvitel szimulációjával összefüggő vizsgálatok mutatták meg, hogy nem lehetséges az adatátvitelt egy-egy eseményre lebontott adatblokkokkal végrehajtani. Ilyenkor ugyanis a kapcsolat felépítésének az ideje összemérhető már az esemény adatainak átviteli idejével, és tekintetbe véve az egyidejű kapcsolatok számát, az adatátvitel kapacitása az alkalmazhatóság határa alá csökken. Erre a megoldást az jelenti, hogy nem egy-egy esemény adatait kell egyszerre a célszámítógép felé átvinni, hanem több eseményt kell csoportosítani, és azt az adatcsoportot kell egyszerre továbbítani. Mivel ekkor a kapcsolat felépítésének az ideje több esemény idejére oszlik el, az átvitel elég gyors marad. Annak az optimalizálása, hogy hány esemény alkosson egy csoportot, a szimuláció feladata marad. Ennek vizsgálata közben azt is figyelembe kell venni, hogy az adatátvitelben hiba jelentkezhet, ami bizonyos kedvezőtlen körülmények között egy csoport adatait használhatatlanná teheti. Azaz túl nagy adatcsoportok használatakor a hibásan kiolvasott események száma szaporodhat. A másik határoló tényező a fogadó számítógépek memóriakapacitása. Ha túl sok esemény kerül egy csoportba, akkor nagyszámú hasznos esemény adatainak átvitele közben előfordulhat, hogy a memória megtelik, az adatátvitelt le kellállítani és ez az esemény továbbgyűrűzhet az egész adatátviteli láncra.
 

A felső szintű trigger

Az adatátvitel másik végén lévő számítógépek látják el a felső szintű trigger feladatát. Itt már az összes rendelkezésre álló adat figyelembevételével állapítják meg minden egyes, az eseményhez  tartozó részecske paramétereit és döntenek az eseményről, mint egészről. Ha az adatok azt mutatják, hogy az esemény fizikai szempontból érdekes, és azt érdemes a további feldolgozásig tárolni, akkor a beolvasott adatokat egy második számítógépes hálózaton a mágnesszalagos felíró egységekhez küldik. Mivel az előzetes számítások szerint a CMS-detektornál ilyen eseményt másodpercenként nagyjából 100 alkalommal fognak találni, vagyis a tárolandó adatok mennyisége az egész detektort tekintve 100 Mbájt/s, itt elegendő hagyományos helyi hálózatot alkalmazni. Mindemellett az adatok mennyisége a folyamatos működés következtében naponta kb. 8 terabájtra rúg.
A feldolgozó számítógépeknek az említett tevékenység elvégzéséhez elegendő számítási kapacitással kell rendelkezniük. Ez az igény az előzetes felmérések és szimulációs számítások szerint 5 millió MIPS (1 MIPS: 1 millió utasítás másodpercenként). Egy vagy kevés szuperszámítógép helyett a tervek szerint egy munkaállomásokból álló farm fogja ezt a feladatot elvégezni. A technológia fejlődését figyelembe véve 2005-ben előreláthatólag 500 munkaállomás együttes teljesítménye elegendő lesz a kívánt számítások elvégzéséhez. Csak összehasonlításképpen: egy mai 500 MHz-es órafrekvenciával futó PC processzora kb. 500 MIPS-et teljesít.
 

Az adattárolás

Azok az adatok, amelyeket a felső szintű trigger arra érdemesnek talált, tárolásra kerülnek. Valószínűnek látszik, hogy valamilyen mágnesszalagos technológiával tárolják majd az adatokat. Ezek az eljárások az egyéb technológiák ugrásszerű fejlődése ellenére, még mindig a legnagyobb tárolási sűrűséget ígérik, és ez várhatóan így is marad. A másik fontos szempont a tárolás automatizálása. Könnyen belátható, hogy naponta 8 terabájtnyi adatot nem lehet úgy mágnesszalagra írni, hogy a szalagokat vagy kazettákat emberek cserélgetik, amikor azok megtelnek. Erre a célra több cég is robotrendszereket kínál, amelyek automatikusan kezelik a kazettákat. Nem szabad azt sem elfelejteni, hogy az archivált kazettákat a későbbi feldolgozás során olvasni is akarják, mégpedig véletlenszerű hozzáféréssel. A robotok ezt a feladatot is ellátják. Más adattárolási technológiák egyelőre nem versenyezhetnek a mágnesszalaggal: a legtöbb optikai vagy magnetooptikai tárolólemez egy megabájtnyira vetített ára sokkal magasabb a mágnesszalagoknál, az írható CD-ROM ugyan nagyon olcsó lett az utóbbi időben, de a felírás sebessége semmiképpen sem összemérhető a mágnesszalagokéval.
Az adatok feldolgozására még nincs konkrét elképzelés. Biztosnak látszik azonban, hogy ebben a kutatási folyamatban nagy szerepe lesz az internetnek. Az adatokat az egész világon szétszórtan dolgozó kutatócsoportok dolgozzák majd fel, akik az interneten keresztül fogják elérni az ugyancsak a világ különféle részein archivált alapadatokat. Ez lesz a CERN-es kutatásoknak talán a leginkább nemzetközi fázisa.