Update status CMS Infrastrutture e Magnete ECAL (cristalli) Muoni (DT,CSC) HCAL Tracciatore

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1 Update status CMS Infrastrutture e Magnete ECAL (cristalli) Muoni (DT,CSC) HCAL Tracciatore Moduli TIB-TID (produzione) Ibridi (problemi con il via) Sensori (qualifica della pre-serie STM e CMN) Meccanica (trial assembly) Integrazione (planning) 1

2 Infrastrutture USC55 consegnata il 14 Giugno UXC55 consegna prevista a Novembre

3 Magnete CB-1 consegnato ed accoppiato a CB-2: nessun problema Consegna dell ultima bobina prevista ad Ottobre

4 Una buona notizia Aggiudicato il contratto per l Heavy Lifting ad una ditta Svizzera; costo totale 2,3MCHF (comprensivo di una assicurazione per 20MCHF sul materiale trasportato); Approvata una contingenza per 0.7MCHF.Risparmio di 1MCHF sulla cifra messa a budget. Ragionevole cifra per l affitto mensile oltre il contratto (50KCHF) e tale da permetterci una grande flessibilità nell installazione (ne avremo bisogno). 4

5 ECAL (cristalli) Accordo per Aprile-Settembre 2004: produzione di 6000 cristalli a BTCP. Ripresa la produzione con tutti I forni (152) il 13 Aprile. 900 cristalli consegnati in maggio e 1000 attesi per giugno. 1200/mese (1/1) è il rate di consegna previsto per settembre. Accordo per Ottobre 04-Giugno 05 (in discussione): produzione di altri cristalli (numero esatto da definire entro luglio). Necessità di negoziare un nuovo contratto per il resto della produzione (circa 21K cristalli barrel e circa 15K end-cap): si sta cercando di preparare un tender competitivo per luglio. Si cerca di far entrare nel gioco Apatity e SIC. Per avere gli ultimi cristalli barrel consegnati entro giugno 2006 e gli ultimi end-cap entro giugno 2007 occorre mettere in funzione almeno due produttori in parallelo. Test intensivi su cristalli cinesi e russi di Apatity. 5

6 ECAL supermoduli et al Assemblaggio dei supermoduli (13 fino ad ora), cooling ed elettronica di read-out sotto controllo sul piano tecnico, finanziario e della schedula. 6

7 Muoni DT Produzione delle nuove HV board in corso. Organizzata la sostituzione sulle camere già assemblate. Linea di MB4 a Torino in operazione come previsto a fine giugno ( assemblati due SL per la messa a punto finale) Chambers Aachen MB1 Madrid MB2 Legnaro MB3 140 chambers assembled at end of April Rate: > 22 ch/year* site (nominal is 18) 1/1/2001 1/1/2002 1/1/2003 1/1/2004 Date 7

8 Muoni DT ISR Tunnel April Chambers in ~ 22 Stacks + 5 MB3 due May 4th In total the old boards have been substituted with 3 rd generation boards in: 6 MB1, 3 MB1/ MB2, 2 MB2/10 6 MB3 = 20 chambers By the time the new boards will be available ~ 180 chambers will be assembled using the old boards. They must be all substituted with new ones before installation ( 1 chamber = 1 day for 2 expert people) 8

9 Muoni CSC Costruite 482/494 camere (98%) Raggi cosmici ad SX5 Installate 108 camere (27%) 9

10 HCAL HB HF HE HE, HB praticamente pronti per il cablaggio in SX5. HF è in assemblaggio al bat 32 al CERN. 10

11 Tracciatore: costruzione dei moduli 1377 ibridi consegnati, 1138 moduli assemblati (30% circa dei 3840 da produrre) 888 moduli buoni (95,7% yield), 40 rejects (4,3%: 2,1% per IV dei sensori, 1,1% per numero di strisce difettose>2%, 0,7% per LongTerm) 11

12 Gli ibridi sono ancora il problema principale Il famoso foro passante (via) che porta 1.25V agli APV25 La foratura laser del foro passante presenta una specie di bolla in corrispondenza della sezione centrale del circuito costituita da uno strato di adesivo di 75µm di spessore. La bolla impedisce il flusso corretto degli agenti chimici utilizzati nei vari processi e puo produrre un pericoloso assottigliamento dello strato metallico che garantisce il contatto elettrico fra I due piani. Via interrotti, ibridi difettosi, difetti che possono evolvere nel tempo, difettosità e variabilità fra batch e batch. 12

13 Statistica sugli open via Sono stati utilizzati due diversi metodi diagnostici per identificare il problema a livello di ibrido (FHIT e V125) FHIT V125 Total (%) faults/# tested faults/# tested FHIT+V125 TOB: 75/ / % TEC: 16/2439 7/ % TIB: 5/1834 2/ % 13

14 Statistica sui moduli TIB T [oc] 584 moduli TIB hanno passato il test di lungo termine (10 cicli termici fra +20oC e 20oC in 72h) Mai registrati fenomeni collegabili a problemi dell ibrido Sensor +20oC /-12oC Time [s] Utilizzando diversi metodi diagnostici si sono cercati via difettosi anche nei moduli TIB gia costruiti. Ri-testati 327 moduli TIB: 0 moduli risultati con via difettosi. 14

15 Azioni Modificare il tuning del taglio laser per evitare la bolla. Revisione complessiva del controllo di qualità alla Cicorell. Nuova produzione di ibridi TOB in consegna a fine giugno per test estensivi. Ripresa a pieno regime della consegna di NUOVI IBRIDI alle gantry in agosto. nel frattempo... 15

16 Preoccup-azioni Una campagna di cicli termici estremi (da - 40 o C a +140 o C) condotta su una serie di ibridi ha mostrato potenziali debolezze anche in alcuni batch del TIB. hybrids cycles V125 failures other failures failures% TOB 68 ~50 1 1(4) 3% TOB 157 ~ (6) 13% TEC 95 ~55 0 0(1) 0% TEC 65 ~ % TIB 37 ~ % TIB 59 ~ (1) 8% E difficile quantificare il rischio o estrapolare da questi numeri la percentuale di failure che ci si aspetta dopo 10 anni di funzionamento fra +20 o C a e -20 o C (e stato affidato un incarico ad una ditta specializzata) 16

17 Decisioni Poiche il problema sembra comunque meno severo per TIB e TEC si è deciso di continuare la produzione di moduli TIB e TEC e di far partire con bassi volumi la produzione di moduli TOB. Verrà fatto un sorting dei batch di ibridi già consegnati montando quelli appartenenti ai batch di migliore qualità (disponibili circa 1000 ibridi TIB, 1200 TEC e 2500 TOB). Si procederà pertanto a velocità ridotta nei prossimi due mesi (400 in totale per il TIB) cercando di accelerare al massimo la consegna dei nuovi ibridi. 17

18 Consegnata la pre-serie STM Announced by ST* Received by CMS OB OB W5A W5B W6A 50 0** W6B W7A W7B total ** mail May 17, all W6A scrapped by EWS (S. Pappalardo) 2 settimane di ritardo i numeri per i vari disegni sono OK salvo per W6A 18

19 La qualità è eccellente (limit at 10µA) Qualification series <bad strips>=0.3% (limit at 1%) <FBV>= 1V (limit at 10V) 19

20 Controllo di qualità di CMS QTC (Full scan of sensors) Measurement of 394 sensors presented at the sensor meeting Preliminary Results: (some measurements need re-checks or verification by second group) tested accepted rejected OB OB W5A 22 * W5B W7x total *vacuum dependant results If vacuum dependence is verified to be no problem the qualification sensors are so far inside specification! 20

21 Test a lungo termine 78 sensors tested in Vienna 24 sensors tested in Strasbourg Room temperature, humidity between 25% and 30%, at least 72 hours at 400 V Preliminary results: 2 sensors failed in Strasbourg, already confirmed in Vienna + 1 in Vienna (all other 109 sensors remain stable). Close to specifications (2%). 21

22 Prossime azioni STM Continuare il test della pre-serie. Montare 200 moduli in USA e controllare se compare o no il CMN. Giudizio del MB di CMS: la qualità sembra essere eccellente, molto probabile che la pre-serie STM passi la qualificazione, eccellente lavoro fatto dalla STM per aiutare CMS. Proposta del MB di CMS di mantenere in produzione in parallelo i due fornitori (STM ed HPK) il più a lungo possibile. Incontro con STM il 15/06; discussi i risultati preliminari della preserie; la STM ha accettato (su base amichevole) di trasferire ad HPK una ulteriore quota di produzione dei sensori spessi (1/3 STM, 2/3 HPK) per concludere la produzione completa entro febbraio con i due fornitori al lavoro in parallelo. 22

23 Schedule for Thick Sensors 23

24 Consegna dei sensori spessi HPK Type OB1 OB2 W5A W5B W6A W6B W7A W7B Total arrivati il 7 giugno Un mese di ritardo tipico. I sensori HPK saranno utilizzati subito per costruire moduli TEC 24

25 Studio del CMN La nostra ipotesi confermata dagli USA (testati 4 moduli) Ulteriori test effettuati su altri 3 moduli TOB (spediti a Pisa dagli USA) confermano l effetto. 25

26 Risultati con i tre moduli CMN del TOB (USA) 26

27 Nuova misura con +5V al pad AC Sui primi 400 sensori la corrente di singola striscia e stata misurata prima con il metallo (pad AC) floating e poi con la stessa pad a +5V. Iss(float) Iss (AC+5V) 3 strisce su mostrano una sensibile differenza di corrente (>2000 na). Sarà interessante verificare cosa succede a livello di moduli. 160 na 27

28 Meccanica Completata la meccanica TIB; 4 layers backward (+4 forward) assemblati insieme. Tutto ampiamente entro il mm di tolleranza previsto. 28

29 Meccanica: trial installation at CERN trasporto al CERN 8 giugno 29

30 Meccanica: trial installation at CERN test di installazione in corso 30

31 Integrazione: parte meccanica Prototipo Layer#3 pronto per fase di integrazione dei moduli. Planarita dei ledge ~54µm. Popolato di moduli Giugno-Luglio 31

32 Attrezzature per l integrazione: in produzione Semi-guscio Estensione per sorreggere provvisoriamente cavi e servizi Attrezzatura per il montaggio dei moduli 32

33 Ingredienti dell integrazione Moduli (tutti) AOH (Perugia( Perugia) DOM (Firenze( Firenze) CCUM (Cern( Cern) Mother cable (Bari( Bari) 33

34 Fasi dell integrazione Fase 1: Mother cable e CCUM Fase 2: DOM Fase 3: Optoibridi analogici Fase 4: Moduli 34

35 Integrazione: organizzazione_tempi Integrazione meccanica: 1 team a Pisa, 1 semiguscio TIB (1,5 dischi TID) a settimana, 1 cilindro TIB (6 dischi TID) al mese. Attività pilota terminata. Produzione a partire da Sett04 fino a Febb05. Integrazione moduli: 3 team a Pisa + 1 a Firenze per il TOB e 2 team a Pisa ed 1 a Torino per il TID; 1 semiguscio TIB per team al mese, 1,5 dischi TID per team al mese. Attività pilota in corso. Produzione a partire da Ott04 fino a Mar05. Burn-in: Stanza fredda a Pisa;1 layer TIB (6 dischi TID) al mese. Attività pilota a partire da Settembre (CR pronta entro agosto). Produzione a partire da Nov04 fino ad Apr05. Sub-Assemblaggio: camera pulita a Pisa, attrezzatura in produzione; Attività pilota a partire da Settembre; Produzione da Nov04 fino ad Apri05. Trasporto: Attrezzatura di trasporto in produzione. Due trasporti al CERN: il primo ad Apr04 il secondo a Mag05. 35

36 Integrazione: organizzazione_spazi Burn-in Misure CMM Integrazione meccanica Integrazione moduli Storage 36

37 Integrazione: organizzazione_persone Verdini Gruppo di lavoro pilota Pisa: Dell Orso, Palmonari, Sguazzoni, Boccali, Dutta (software), Giassi, Sentenac (database) Segneri, Gianmanco, Rizzi, D Alfonso Supporto elettronico: Cerri, Rizzi, Magazzù Supporto meccanico: Basti, Petragnani, FAI Gruppo di lavoro pilota Firenze: D Alessandro, Mersi, XXX, XXX Supporto elettronico: Ciaranfi Gruppo di lavoro pilota Torino De Maria, Costa, Migliore, XXX Supporto elettronico: YYY 37

38 Integrazione_planning (sett mesi) ID Task Name 1 CMS 1 Modules 1 Sensors 2 Hybrids 3 Assembly and Test 2 Optohybrids 1 Lasers 2 Assembly and Test 3 Mother Cables 1 Layer 3 (prototype) 2 Layer 3 3 Layer 2 4 Layer 4 5 Layer 1 6 Ring 3 7 Ring 2 8 Ring 1 4 Digital Optohybrids Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Inserimento del TIB-TID nel TOB previsto nel Periodo Ottobre-Dicembre Installazione del Tracciatore in CMS prevista nell Agosto

39 Conclusioni Una buona notizia: non ci sono ulteriori cattive notizie. Cristalli di ECAL: la situazione si è sbloccata e c è uno scenario plausibile su cui si sta lavorando. DT HV board: vicini alla soluzione tecnica del problema; un sacco di lavoro ma installazione compatibile con V34. Tracker: vicini alla chiusura della crisi sensori spessi ed in attesa di verifica per la qualità degli ibridi; se non interverranno ulteriori problemi installazione ancora compatibile con V34. 39