Documento giustificativo sblocchi sj Luglio 2013 per attivita NSW ATLAS

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1 Documento giustificativo sblocchi sj Luglio 2013 per attivita NSW ATLAS La New Small Wheel (NSW) e il principale progetto di upgrade di Fase-I dello Spettrometro a muoni di ATLAS. La comunita Italia e fortemente impegnata nello sviluppo in corso sia dei rivelatori Micromegas che del sistema di trigger NSW. In particolare un notevole sforzo e in corso in piu sezioni per sviluppare e mettere a punto la tecnica costruttiva delle camere Micromegas. La definizione di tale tecnica e una delle principali milestone del progetto, da verificarsi in due fasi successive: 1. La realizzazione di un prototipo meccanico (mock-up) che garantisca un grado elevato di planarita ed allineamento delle strisce di lettura (<50 micron RMS) dettate dalle richieste sulla risoluzione spaziale sulle tracce ricostruite; da finalizzare entro l estate. 2. La realizzazione di un prototipo funzionante (Modulo-1) di un multipletto Micromegas di dimensione paragonabile a quella di un modulo finale e con PCB realizzate presso l industria (ELTOS S.p.S., San Zeno (AR)); da finalizzare entro il Il punto 1. costituisce uno sforzo congiunto dell intera Collaborazione Micromegas NSW. Lo scopo e quello di realizzare due prototipi meccanici di un wedge (uno dei due multipletti di un settore NSW, Fig. 1) secondo diversi schemi. Figura 1. Schematizzazione di un multipletto Micromegas per un settore NSW (wedge). Nella figura di sinistra il wedge e costituito da un unico modulo, a destra da quattro (M1, M2, M3 e M4). Ciascun wedge e composto da quattro piani di rivelatori.

2 Il primo schema prevede la costruzione di un modulo unico della grandezza di un intero wedge (circa 6 metri quadri per i settori large), mostrato in Fig. 1 destra, ed e in corso al CERN, con il contributo dei gruppi di Napoli e Lecce. Il secondo schema prevede invece la suddivisione del wedge in diversi moduli, nello specifico 4, da costruire separatamente ed assemblare meccanicamente tra loro, come mostrato in Fig. 1 sinistra. La costruzione dei quattro moduli M1, M2, M3 ed M4 e sotto la responsabilita dai gruppi di LMU Monaco, Roma1 (coadiuvato da Lecce), Pavia (coadiuvato da Napoli) e Saclay, rispettivamente. Va sottolineato che l impegno congiunto dei gruppi di Pavia e Roma1 nel costruire due moduli distinti non costituisce una duplicazione del lavoro poiche l obiettivo ultimo del prototipo meccanico e di definire la procedura realizzativa delle camere, ancora non stabilita. Il lavoro distribuito su piu sedi consente infatti la possibilita di studiare in parallelo diverse tecniche costruttive, di istruire il personale tecnico nelle varie Sezioni e di utilizzare nel modo piu efficace personale ed atterezzature disponibili nelle diverse sedi, garantendo quindi un risparmio sia di tempo che di costi effettivi. Anche il punto 2 costituisce un avanzamento importante nel processo di industrializzazione delle Micromegas per la NSW. La realizzazione di un multipletto funzionante con PCB prodotte nelle industrie e sotto la responsabilita del gruppo di Frascati che tiene, per conto dell intera Collaborazione, i rapporti con la ditta italiana interessata alla produzione dei rivelatori (ELTOS). In tale attivita il gruppo di Frascati e supportato dai gruppi di Roma3 e Cosenza. Uno sforzo analogo e in corso presso il laboratorio di Saclay che ha come partner industriale una ditta francese (ELVIA). Inoltre il gruppo di Frascati sta sviluppando una tecnica di assemblaggio complementare sia rispetto a quella allo studio presso la Sezione di Pavia che rispetto a quella sviluppata a Roma1. Il confronto tra i risultati ottenuti sui diversi prototipi consentira di stabilire quale tecnica e piu vantaggiosa in termini di rispetto delle richieste sulla planarita e di semplicita realizzativa. Questi studi consentiranno, infine, di redigere il manuale di assemblaggio dei pannelli e di stabilire le procedure di controllo di qualita sulle schede prodotte in industria. Visto il ruolo trainante dei gruppi INFN, riconosciuto dalla Collaborazione NSW, e per consentire la continuazione dell impegno nell attivita di costruzione dei rivelatori Micromegas si chiede lo sblocco delle assegnazioni sub judice e si ritiene necessaria l assegnazione di ulteriori risorse, secondo quanto dettagliato di seguito.

3 Richieste sblocchi s.j. e finanziamenti aggiuntivi per sede. LNF: Per portare a termine la costruzione del prototipo funzionante (Modulo-1) e procedere all ordine alla ELTOS delle schede PCB necessarie si richiede lo sblocco di 6 keuro del s.j. e di un finanziamento aggiuntivo per il 2013 di 12 keuro (in calce e allegata l offerta di ELTOS al netto dell IVA). Per la costruzione di un piano Micromegas delle dimensioni di circa 80x73 cm 2 occorrono due pannelli di readout e due pannelli di drift ciascuno delle dimensioni 40x73 cm 2. Il costo di un pannello di drift e di 125 Euro, mentre quello per un pannello di readout equipaggiato di strato isolante, pasta resistive e pilastrini e di 855 Euro. Pertanto la realizzazione di un piano singolo (preliminare a quella di un quadrupletto) e di un quadrupletto necessita di 10 pannelli di drift e 10 di readout; aggiungendo 2 PCB spare per tipo, il costo complessivo solo per le PCB e di 14.2 keuro. Al costo delle PCB va aggiunto quello per il materiale meccanico: 3.4 keuro per le cornici (12 cornici da 235 Euro ciascuna, IVA esclusa, come da offerta allegata di Meroni&Longoni SRL) piu 1 keuro per materiale vario (honeycomb, connettori, sistema del gas). Il totale ammonta quindi a 18.6 keuro. Pavia: il gruppo di Pavia fino alla fine dello scorso anno non aveva attivita di costruzione Micromegas. Ad inizio anno per ottimizzare i test di costruzione (secondo quanto descritto in precedenza) e stato coivolto nello sviluppo del prototipo meccanico M3 effettuando spese maggiori delle assegnazioni, spese coperte ricorrendo ad altri fondi. Per portare a termine la costruzione del prototipo si richiede un finanziamento aggiuntivo per il 2013 di 7 keuro cosi ripartiti: 3 keuro per materiale (honeycomb 1.0 keuro, PCB da 0.5 mm 1.5 keuro, cornici, spaziatori ed altro materiale 0.5 keuro), 4 keuro per la realizzazione dello stiffback e l attrezzatura del tavolo di incollaggio. Le PCB da usare per il prototipo meccanico sono ramate ma senza lavorazioni aggiuntive (strisce di lettura, pasta resistive, pillars etc.), pertanto il costo per la realizzazione di un quadrupletto e dell ordine di 1.5 keuro. Roma1: Nel corso del 2013 il gruppo di Roma1 ha avanzato la propria candidatura a costruire il modulo meccanico M2. Per poter continuare con i test meccanici nella seconda parte dell anno si richiede un finanziamento aggiuntivo di 3 keuro, cosi ripartiti: 1.0 keuro per l honeycomb, 1.5 keuro per le schede PCB ramate da 0.5 mm e 0.5 keuro per materiale vario (cornici, spine di allineamento etc.). Inoltre, Roma1 ospitera in luglio il quinto workshop sulla meccanica e layout Micromegas NSW (circa 50 partecipanti, nessuna fee richiesta); per l organizzazione del workshop si chiede un finanziamento aggiuntivo di 2

4 keuro. Il totale richiesto da Roma1 e pertanto 5 keuro. Roma3: Il gruppo di Roma3 sta mettendo a punto tecniche di tensionamento del mesh, un componente centrale per il prototipo funzionante in costruzione a Frascati. Alcuni metri quadri di mesh sono gia stati acquistati ed i primi test sono in corso. Per proseguire nei test e mettere a punto un sistema di tensionamento che potra servire successivamente per la produzione delle camere finali, si richiede lo sblocco dei 3 keuro s.j. cosi ripartiti: Acquisto di 6 m2 di mesh 1.0 keuro; materiale per costruzione del telaio di tensionamento (telaio, molle calibrate, pinze di fissaggio) 0.6 keuro; cornici 1.2 keuro, pannelli per il test di tensionamento e colla 0.2 keuro. Va specificato che i 3 ke erano stati assegnati (alla voce Impianti e attrezzature ) per elettronica di front-end e di DAQ per i prototipi MM, posta sub judice alla scelta, definizione e disponibilita' dell'elettronica in questione. Alla fine del 2012, data l urgenza dettata dall avvicinarsi dei periodi di test su fascio, il gruppo di Roma3 ha usato un prestito interno per procedere all'acquisto dell'elettronica standard usata per MM (chip APV25 + Sistema DAQ SRS). Il finanziamento dei 3 keuro s.j. sono richiesti per procedere con le attività di meccanica indicate sopra. La tabella seguente riassume le richieste di sblocchi s.j. e di finanziamenti aggiuntivi. s.j. (ke) Rich. aggiuntive (ke) Commenti LNF 6 12 Prototipo funzionante Pavia - 7 Prototipo meccanico Roma1-5 Prototipo meccanico + MMM workshop Roma3 3 - Mesh per prototipo funzionante

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