MDT Status Report. Stato della produzione Servizi Elettronica High and Low Voltage Test beam Test RFI al al CERN

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1 MDT Status Report Stato della produzione Servizi Elettronica High and Low Voltage Test beam Test RFI al al CERN M. M. Livan Livan Commissione Commissione Nazionale Nazionale II Lecce Lecce M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

2 Stato generale La produzione delle camere MDT è a regime in tutti i siti (Friburgo e Bejing non hanno ancora iniziato, ma devono produrre poche camere). Michigan ha appena terminato la produzione L equipaggiamento delle camere con i servizi e l elettronica non è ancora a regime a causa della indisponibilità di alcuni componenti (tubetti per la distribuzione del gas, mezzanini, CSM, alcune piattaforme di allineamento) La preparazione dell area per il preassemblaggio MDT- RPC in BB5 è quasi ultimata. Sono iniziati i lavori di preparazione dell area per il test delle camere BIL al 283. M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

3 Stato della produzione (1-9-03) MDT Chamber Production (w/o EE) Bare MDT Plan Bare MDT MDT with FC Plan MDT with FC Final MDT Plan Final MDT Ready for Installation MS No. Chambers gen-00 gen-01 gen-02 gen-03 Time gen-04 gen-05 gen-06 M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

4 Stato della produzione MDT/CSC Chamber production: Status 1-Sep-07 Production planning production planning Production planning MDT bare MDT bare MDT MDT with FC MDT with FC final MDT final MDT Greece - BIS Boston - EI, EM Univ. Michigan - EM Univ. Washington - EI, EM Dubna/Munich - BOS/BOF Frascati - BML Cosenza/Roma - BIL/BIR Dubna - BMS Protvino - EO Nikhef - BOL Cosenza, Pavia - BIL/BIR Freiburg - BOG Beijing - BEE, BIS Sum Fraction produced (w/o EE) 69.1% 62.7% 23.7% 19.6% 0.0% 0.0% Fraction produced (with EE) 65.3% 59.2% 22.4% 18.5% 0.0% 0.0% M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

5 Frascati Frascati 96 camere BML ( circa tubi) tubi prodotti 76 camere prodotte Buoni risultati della tomografia 12 camere completate con schede hedgehog e distribuzione gas (ripartenza a giugno 2003 per problemi tublets) Piano 2004: Primavera: fine costruzione camere Estate: fine equipaggiamento camere M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

6 Frascati (stato al ) Frascati (96 BML) Bare MDT Plan Bare MDT MDT with FC Plan MDT with FC Final MDT Plan Final MDT Ready for Installation MS 17/01/2005 No. Chambers gen-01 gen-02 gen-03 gen-04 gen-05 Time M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

7 Cosenza Length(mm) Camere Tipo N. Tubi Fine Produzione BIL1/2/3 BIR Luglio BIM1 BIR2/ Luglio BIR Ottobre 04 Filatura e QA/QC parziale per Pavia e Roma I Produzione tubi 2648 mm terminata: prodotti tubi (buoni) spares Produzione tubi da 1531 mm appena iniziata. Già prodotti > 10% > 50% tubi testati per lunghezza, gas leaks, tensione meccanica e HV 20% tubi testati per locazione filo M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

8 Pavia Pavia 31 camere prodotte, 25 da produrre 6 camere con servizi e certificate per tenuta gas Sistema test cosmici operativo 6 camere tomografate Fine assemblaggio: Novembre 2004 Problemi di condizionamento: Nei mesi di giugno e luglio perso circa un mese per problemi al condizionamento del capannone (e quindi della camera bianca) Parziale recupero del ritardo continuando il lavoro per tutto il mese di agosto Nuovo contratto di manutenzione con Rockwell in fase di definizione. (Controllo ed intervento anche da remoto e durante i weekends) M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

9 Metodo per riparazione fili rotti (PV) Gli inserti centrali di entrambi gli endplug del tubo con il filo rotto vengono asportati mediante fresatura; vengono estratti i locatori ed il filo rotto. Il foro viene quindi filettato ed il tubo rifilato utilizzando speciali inserti centrali filettati avvitati sul endplug. Il tutto viene quindi bloccato con Araldite AY103. Dopo la rifilatura la tensione del filo può essere misurata anche nei layer interni con il sistema CAEN SY502. Testato il procedimento su circa 10 fili del Modulo 0 (filmato disponibile) Vari gruppi interessati a utilizzare il metodo M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

10 Cosenza - Pavia (stato al ) Cosenza/Pavia (56 BIL/R) No. Chambers Bare MDT Plan Bare MDT MDT with FC Plan MDT with FC Final MDT Plan Final MDT Ready for Installation MS 15/11/ gen-01 gen-02 gen-03 gen-04 gen-05 Time M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

11 Roma I e III Roma I 39 camere assemblate, 21 da assemblare 10 camere tomografate Fine assemblaggio: novembre 2004 Roma III 16 camere con servizi: (8 tubetti in acciaio e 8 in ottone) 16 camere certificate per tenuta gas 16 camere testate con cosmici M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

12 Cosenza - Roma I e III (stato al ) Cosenza/Roma (60 BIL/R) Bare MDT Plan Bare MDT MDTwith FC Plan MDT with FC Final MDT Plan Final MDT Ready for Installation MS 15/11/2004 No. Chambers gen-01 gen-02 gen-03 gen-04 gen-05 Time M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

13 Servizi Sistema distribuzione gas Polmoni quasi tutti consegnati Tubetti: consegnata solo preproduzione. Pesante ritardo nell equipaggiamento delle camere Gabbie di Faraday Quasi tutte consegnate Livello di rumore molto buono Cablaggio della camera Progettazione ultimata M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

14 Elettronica MDT (overview) M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

15 Hedgehog Cards Hedgehog HV: prodotte circa 50 % (7000 schede). Fine produzione aprile Responsabilità INFN Hedgehog segnale: prodotte circa 5000 schede. Fine produzione maggio 2004 BIL con gas system, hedgehog di segnale e mezzanino EIL, HV side con Faraday cage M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

16 Mezzanino, CSM, MROD Mezzanino: produzione di ASD, AMT3 e PCB completata. Procurement componenti completato. Inizio produzione settembre Fine produzione per aprile CSM: Motherboard: test in H8 positivo. Inizio preproduzione ottobre Inizio produzione dicembre Fine produzione per aprile CSM: certificazione per radiation tolerance in corso. PRR prevista per novembre Inizio produzione previsto per aprile Fine produzione per settembre MROD: Sistem test in H8 OK (dopo la soluzione di svariati problemi). PRR prevista per novembre Inizio produzione marzo Fine produzione luglio M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

17 Electronics Production Schedule M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

18 High Voltage System Modularità ridotta ad 1 canale per MDT mantenendo 1 cavo per multilayer per restare nei costi CORE. In questa nuova configurazione necessario uno splitter HV 1 a 2 per ogni camera (incluso nei costi) Layout: distributori in UX15, generatori in USA15 Test rad-hard e B OK per sistema CAEN PRR dei cavi entro il Ordine inizio 2004, fine consegna nel luglio 2004 PRR del sistema ed inizio procedure per la gara entro la fine del 2003 M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

19 Low Voltage System Progetto attuale: 1 canale per MDT per rispettare regole ATLAS. Costo del sistema 800 k, superiore al costo CORE Soluzioni. Adottare il sistema del Tilecal. Il sistema è progettato per funzionare fino a 200 G e non a 1000 G. Il progettista è convinto di poterlo modificare schermando il trasformatore di ingresso. Fino ad ottobre non sarà disponibile alcun prototipo per test in campo magnetico. In ogni caso si renderebbe necessario riprogettare tutta la parte meccanica e di raffreddamento ( svariati mesi-uomo). Non esiste una stima globale dei costi (prodotti solo prototipi del convertitore DC-DC e dell interfaccia ELMB) Ridurre la modularità ad 1 canale per ogni 2 MDT. Costo < 500 k. Consentirebbe di avere un sistema affidabile entro I tempi previsti (fine 2005). Test per verificare se la connessione è fattibile previsto nella seconda settimana di ottobre in H8. M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

20 MDT System test in H8 Rilevante attività di tutti i gruppi italiani sul fascio H8 Una sezione del barrel. 2 BIL (Pavia, Roma), 2 BML (LNF), 2 BOL (NIKHEF) Una fetta del sistema endcap. EIS1, EIL1, EMS2 (Boston), EML2 (Seattle), EOS3, EOL3 (Protvino) Goals: Test dei sistemi di allineamento barrel & endcap Test meccanico delle wheels Procedure di installazione delle camere Assemblaggio ed interferenza con RPC (BML, BOL) Funzionamento MDT con elettronica finale Performance in funzione di diverse composizioni della miscela di gas (O 2, H 2 O, ) Test e sviluppo di software ATLAS like : DAQ, Event Filter, Data Monitoring, DCS, Allineamento, Conditions DB, Tracking Primo tentativo di presa dati integrata (Pixel,Tiles, MDT) Performance in presenza di background di γ ( CO 60 γ da 1 MeV 170 MBq) M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

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22 H8 Test beam Risultati Installazione camere Barrel: incontrati alcuni problemi. Esperienza molto utile in vista del progetto finale delle atrezzature di installazione. Allineamento: installato il reference system. Tutti i sensori hanno funzionato. Nuova elettronica: Letti 12 MDT con 156 mezzanini (3744 canali), 12 CSM1 e 2 MROD Parecchi problemi incontrati nel commissioning. Il sistema funziona senza problemi da metà luglio completamente integrato con il DAQ Sopportati senza problemi rates fino a 1 khz. Nessun impatto significativo sul rumore dato dalla presenza degli RPC M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

23 H8 test beam PERSINT event display con hits di MDT ed RPC M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

24 Risultati Test beam H8 del 2002 Note ATLAS pubblicate: Study of the MDT drift properties under different gas conditions. Geant4 Simulation and Comparison with Reconstructed Muon Events at the H8 Testbeam. MDT performance in the presence of a high photon background - results from studies at the Gamma Irradiation Facility and X5 test beam in summer Results from Tests of the Muon Endcap Alignment System in the H8 Beam Line. Test of the Barrel Alignment System Using Straight Tracks in the 2002 H8 Muon Test Beam. Pubblicazioni NIM in preparazione. M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

25 Programma 2004 ad H8 Ultimo test prima dell installazione Combined test beam: una slice completa di ATLAS Setup per il Muon System 1 camera dietro TileCal 1 torre proiettiva Barrel (6 MDT + RPC) 1 settore End cap (6 MDT + TGC) Programma Trigger di muoni e tracking di precisione Ricostruzione combinata con Inner Detector Misura della distribuzione angolare dei µ di bassa energia all uscita di TileCal Integrazione di trigger, HLT e DAQ con gli altri rivelatori M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

26 X5 Test beam Scopo del test Studio degli effetti della distribuzione seriale del gas, in particolare sotto irraggiamento Studio della procedura di autocalibrazione e degli algoritmi di tracciamento in presenza di alto background di fotoni Gruppi coinvolti. Cosenza, Friburgo, Roma I e Roma III M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

27 X5 Setup 1 camera BIL con distribuzione seriale del gas (3 tubi in serie) 2 bundles di tubi a 45 che si incrociano nel beam spot Lunghezza dei tubi come BIL 4 layers di 6 tubi Distribuzione del gas completamente seriale (i 6 tubi di ogni layer sono in serie) Supporto rotante M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

28 X5 test beam Fascio di µ di 100 GeV Sorgente di Cs di circa 700 GBq, γ da 662 kev, assorbitori per variare l intensità della sorgente Area sperimentale piccola ed estremamente occupata. Installazione complessa dato anche il poco tempo disponibile. M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

29 X5 Test beam Condizioni di background Il livello di background dipende dallo spessore dell assorbitore posto di fronte alla sorgente. Abs = fattore di assorbimento Abs1 = sorgente a massima intensità Abs 2 = sorgente a intensità 1/2 Con la camera BIL runs a Abs1 -> 450 khz/tubo -> 550 Hz/cm 2 Abs5 -> 200 khz/tubo -> 250 Hz/cm 2 ATLAS max. Abs10 -> 120 khz/tubo -> 130 Hz/cm Hz/cm 2 Abs20 -> 70 khz/tubo -> 70 Hz/cm 2 M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

30 Programma 2004 ad X5 Test MDT ad alto rate (1 khz/cm 2 ) e carica totale integrata di circa 100 mc/mese (circa 1.5 della massima dose in ATLAS) Scopo: Studi di aging (vedi problemi di aging visti lo scorso anno) ed ulteriori test dei sistemi di distribuzione del gas (parallelo - seriale) Test e validazione dei componenti del sistema di distribuzione del gas previsto per ATLAS Hardware: 1 multilayer BIS (completamente parallelo) 2 bundles già in uso (parallelo-seriale) Prototipo del sistema finale di ricircolo del gas M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

31 Problemi di aging Z= ~5 cm Z= ~40 cm Z= ~130 cm Al tempo del TDR: miscela ternaria Ar(91%) - N 2 (4%) - CH 4 (5). Messi in evidenza problemi di aging Miscela attuale Ar-CO Nel 2002 scoperta perdita di guadagno a causa di baffi sul filo che contengono O e Si Effetto presente solo quando si usa il sistema di ricircolo Dipendenza da z della lunghezza e densità di baffi Nessun deposito anodico o catodico Causa probabile: presenza di silicone (Si-O- Ch-X) La molecola è rotta vicino all anodo e si creano catene Si-O che si attaccano all anodo M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

32 Preassemblaggio al CERN e test RFI in BB5 Da ottobre 2003 a fine dicembre previsto assemblaggio a BB5 di stazioni MDT-RPC BML A causa di problemi nella disponibilità di componenti (cavi RPC, elettronica di trigger, mezzanini, ) è in studio una schedula alternativa che anticipa al 2003 il lavoro di equipaggiamento delle camere MDT e ritarda l inizio del preassemblaggio MDT-RPC in modo che la schedula generale rimanga inalterata. Entro l estate 2004 assemblaggio di tutte le stazioni BML In ottobre sarà assemblata un altra stazione MDT-RPC BML per approfondire i dettagli e mettere a punto il sistema di test M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

33 BB5 Timing chart Chamber ch/day/line Work description BML 1 Assembly of RPCs and MDT on Common support + cabling of RPC + cosmic test of RPCs + MDT (2 days/rpc) BML 0.3 Assembly of gas stuff, leak test BMS 1 Assembly of RPCs and MDT on Common support + cabling of RPC + cosmic test of RPCs + MDT (2 days/rpc) BOS/F/G 1 Assembly of RPCs and MDT on Common support + cabling of RPC + cosmic test of RPCs + MDT (2 days/rpc) BOL 1 Assembly of RPCs and MDT on Common support + cabling of RPC; cosmic test of RPCs + MDT (2 days/rpc) Assembly line BB5-1 Clean area BB Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Chamber type BML BML BML BML BML BML BML BML BOF BOG/S BOL BOL BOL BOL expected no Chamber type BML BML BML expected no Type BMS BMS BMS BMS BMS BOS BOG/S BOS BOS BOL expected no Cosmic stand *) Type BML BML BML BML BML BML BML BML BOS BOS BOL BOL BOL BOL No. of ch/day Type BMS BMS BMS BMS BMS BOS BOS BOS BOS No. of ch/day *) Cosmic stand assumed to accommodate three assembled stations at a time M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

34 Test RFI per BIL Bd.283 Nella hall 283 saranno testate 116 camere BIL INFN) e 126 camere BIS (Grecia) Preparazione sito di test negli ultimi mesi del 2003 in collaborazione con I colleghi greci Test effettuati da febbraio a novembre 2004 Test di HV, rumore elettronico, tenuta del gas, sensori di allineamento, temperatura e campo magnetico M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

35 Bd. 283 Timing chart M. Livan - Pavia CSN I - Lecce

36 Conclusioni Produzione in serie in tutti i siti italiani ai ritmi previsti Installazione dei servizi camere in ritardo a causa dei ritardi nella consegna di componenti (tublets, mezzanini, CSM..) Grosso impegno dei gruppi italiani nei test beam di H8 ed X5 Notevole impegno a partire da Settembre 2003 per la preparazione dell installazione M. Livan - Pavia CSN I - Lecce