LAr Stato della calorimetria Elettromagnetica Stato delle responsabilità INFN. Attività e responsabilità future del gruppo di Milano.

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1 LAr 2003 Stato della calorimetria Elettromagnetica Stato delle responsabilità INFN. Attività e responsabilità future del gruppo di Milano. Richieste finanziarie 2002 (C&I etc.) e 2003

2 Barrel: Ma EC C in ritardo: Tavola, Criostato... Ruota M Assemblaggio :12/16 (dal 22/7) Completata: fine Ottobre: Rotazione Preshower: fine Novembre Inserimento : fine Gennaio Ruota P: Ultimo modulo :fine Maggio Inserimento : Giugno- Luglio

3 INFN-Attività in corso (ricordare relazione M.Fanti alla CSN1) Consegna e test dei preamplificatori: conclusa Produzione degli elettrodi alla Cicorel : conclusa Impiantistica principale e test stations tenute per circa 6 mesi Test degli elettrodi tipo B a Milano in via di completamento ( Si conferma la conclusione per fine Ottobre) Analisi dati TB. Presa dati 2002 ok ( 2 moduli B e 1 EC) Studio della forma del segnale e calcolo coefficienti OF Calibrazione del calorimetro e studio Etmiss.

4 Elettrodi A metà Settembre spediti 2005 elettrodi (98% del numero nominale). Il numero di elettrodi equipaggiati e misurati (RC) è dominato dalle consegne (25-30/settimana). B electrode testing: projected plan 2500 total tested and equipped planned shipped for stacking Dec-00 Jan-01 Feb-01 Mar-01 Apr-01 May-01 Jun-01 Jul-01 Aug-01 Sep-01 Oct-01 Nov-01 Dec-01 Jan-02 Feb-02 Mar-02 Apr-02 May-02 Jun-02 Jul-02 Aug-02 Sep-02 Oct-02 month

5 Elettrodi2: La qualità continua a essere buona (90% con meno di 5 riparazioni (R s) Fraction of repairs 1,00 0,90 0,80 no repairs 1-5 repairs 6-20 repairs 21 or more repairs 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 01-set feb mar apr mag mag giu lug ago set ott ott nov dic gen feb feb mar apr mag giu lug lug ago set ott nov nov dic gen feb mar apr apr mag giu lug ago-02 fraction as a function of repairs Date of arrival

6 Attività di test beam nel 2002 (60gg di fascio) EC5 esposto a elettroni in H6. Scan completo P15 e P13 esposti a fascio di elettroni in H8: scan di posizione con E beam = 245 GeV (~83% di ogni modulo) scan di energia E beam = GeV test con materiale addizionale davanti al crio ( X 0 ) 34 e 32 canali morti su 3360 (~1%) : problemi riconducibili al 90% al set up del TB (connettori, FT,..). In particolare FT-1 presenta un forte Xtalk (connettori non dorati e ossidati)

7 P15 P13 good dubious dead unknown

8 Risultati Preliminari (non ufficiali!!) Uniformità a centro cella (245 GeV,OF,pesi): M13: 0,65 sul modulo, 0,56% nel FT 0 P15 : 0.75% sul modulo, 0.54% nel FT 0 P13 : 0.65% sul modulo, 0.49% nel FT 0 uniformità nel FT 1 : ~1% su entrambi i moduli

9 P15 Module : ~0.75 % FT 0 : ~0.54 % FT - 1 : ~ 1 %

10 P13 Module : ~0.65 % FT 0 : ~0.49 % FT - 1 : ~ 1 %

11 EMB test-beam: parabola E (GeV) Parabola method P13 all E (GeV) Parabola method (FT 0) P13 FT Middle cell nr along η Middle cell nr along η % (gauss) 1.52% (histo) Entries Mean RMS / 87 Constant Mean Sigma E (GeV) % (gauss) 1.53% (histo) Entries Mean RMS / 79 Constant Mean Sigma E (GeV)

12 EMB test-beam : OF4 + weights E (GeV) Opt.Filt. + Weights P13 all E (GeV) Opt.Filt. + Weights (FT 0) P13 FT Middle cell nr along η Middle cell nr along η % (gauss) 0.97% (histo) Entries Mean RMS / 28 Constant Mean Sigma E (GeV) % (gauss) 0.73% (histo) Entries Mean RMS / 42 Constant Mean Sigma E (GeV)

13 Risolutione in energia M10, P13

14 Studio dei pesi in funzione di X0 (P15) (x/x 0 ) dead = lunghezzze di radiazione in fronte del presampler Correlation between W pre pres and (x/x 0 ) dead W pres = q + m (x/x 0 ) dead Nessuna correlazione per W back and (x/x 0 ) dead

15 Peso del Back W back satura for E back > 0.6 GeV W back 0 at low E back W back = A f (E back ; E 0, ) f=1-1/(1+exp(ξ) ξ= (E-E 0 )/ E 0 non dipende da E b A depende da η

16 Nuove iniziative Partecipazione al Test Beam combinato del 2004 Monitor delle HV dei calorimetri a Lar Controllo della qualità dei canali del Barrel con la tecnica del TDR Piano dell istallazione (M.Citterio, Braga) Calibrazione dei calorimetri e del Ptmis

17 Run Combinato del 2004 Lar Barrel e Tiles +... La calibrazione dei calorimetri agli adroni e tra le alte priorità di Atlas ed inoltre questo puo essere l ultimo TB prima del 2007(?) Dati combinati Lar-Tile sono stati acquisiti nel 2004 e 2006 ma con premoduli per i tiles e Mod0 di Lar (NIM A e hep-ex/ ) E intenzione di utilizzare il test anche come run tecnico vs Atlas (Hw e Sw): FEB, ROD, Trigger,DAQ, DCS etc...athena, Geant4, Grid...Run tecnico gia nel 2003(?) E auspicata la partecipazione di altri rivelatori: tracker, mu Nel qual caso sarebbe visto come test di un settore in phi della parte centrale MA...

18 Progettazione delle modifiche della tavola di scanning dei Tiles (D.Giugni): <Ottobre: studio fattibilità <Marzo03 :Disegni finali e tender <Dicembre03: Realizzazione < Aprile 04: Pronta

19 D.Giugni 08/02 Piattaforma Struttura di supporto del Criostato

20 A preliminary simulation to evaluate the clearance in the HALL has been performed updating the drawing of the cryostat to the as-built status. No interferences have been found between the structures or equipments of the HALL and the combined detectors at any angle.

21 High Voltage SW La calorimetria a LAr utilizza circa 3604 canali di H.V. ( calorimetri e sonde). Gli alimentatori sono un contributo CORE di CERN,Wuppertal e KTH (920 kchf ) La responsabilità HW è coperta da H.Braun (Wuppertal). La fornitura è stata assegnata alla ISEG (Germania). Milano si è proposta come responsabile del SW

22 I moduli sono di quattro tipi che si differenziano per HVmax e Imax in funzione dei calorimetri e della regione di η. Ognuno ha 32 canali. Soddisfano ai nuovi standard DCS scelti dal CERN per gli esperimenti LHC ( Bus CAN, il sw OPC ed il nuovo linguaggio di controllo e supervisione PVSS2 che operano in ambiente Windows). Le consegne sono previste in 4 lotti entro 03/2005. Oggi sono disponibili 8 moduli ( tutti i tipi) 1 in Milano

23 Il programma di Milano è: i. Fare esperienza con un modulo (già in sede) anche utilizzando Labview con il sw OPC ii. Imparare PVSS2 e progettare il monitoring con scrittura del DB iii. Il sistema puo essere utilizzato nelle prove dei calorimetri assemblati nel B180 e possibilmente nel TB del 2004 iv. Il sistema sarà in Atlas entro il 2005

24 Controllo dei canali con misure di riflettometria nel dominio del tempo (TDR) Amplitude Warm Cable Pre-amp Electrode Delay Vacuum Cable Patch Panel Electrode Time [sec] Scopo: analizzarein situ la funzionalita e le caratteristiche delle linee di segnale (es. figura). Ultimo controllo prima della istallazione nel pit verifica della corretta installazione delle linee e l ndividuazione di anomalie di cui tener conto nella ricostruzione dei segnali : δt:20 30 psec, δ x :0.5 cm; δω 0.01 Ω in serie a 50 W NB: Milano ha già sviluppato un programma per l analisi dei segnali (impedenze )

25 Installazione in Liquid Argon Un minimo di storia Una installation task force, diretta da M. Citterio, venne creata nell estate 2001 per definire le attivita, risorse e tempi necessari all installazione dei calorimetri elettromagnetici. La task force ha finito il suo lavoro in aprile I risultati sono stati: presentati ed approvati dallo Steering Group di Liquid Argon. presentati ed accetti dalla Technical Coordination di Atlas, ed usati per definire l installazione di ATLAS nella sua globalita e i servizi(atl-al-in-0001 e ATL-AL-0002) LAr ha creato nel suo organigramma un nuovo Steering Group dedicato all installazione per fornire le linee guida e organizzare la fase reale: strategico anche per INFN Due coordinatori: Mauro Citterio (elettronica) e Thomas Hott (CERN, meccanica) sono stati eletti venerdì scorso.

26 Milano (Citterio-Braga): Collabora con il BNL all ottimizzazione dei servizi per il Barrel. Ha la responsibilita della revisione/approvazione e generazione (ove necessario) dei disegni dell area servizi dei calorimetri End Cap. Sviluppa un modello 3D della facciata dell End Cap con il software ProE - G. Braga.

27 Ricostruzione e calibrazione di P T miss in Athena D.Cavalli; S.Resconi TDR Calibration P x,y miss = -Σ k=1,ncellcaloi a ij Ecell x,y k Le costanti a ij dipendono dal calorimetro i e dall oggetto j (j=1 per le celle in un cluster elettromagnetico, j=2 in un cluster adronico, j=3 per le celle fuori dai clusters) non ancora implementatain Athena H1-Style Calibration Ogni cella è pesata indipendentemente dall appartenere o no a clusters secondo il contenuto in energia. I coefficienti, calcolati da F.Paige sono ottimizzati per i jet : i.il valore di Ptmiss risulta in accordo col mc-truth entro pochi % ii.la risoluzione di Ptmiss risulta in buon accordo con quella del TDR (ma nel TDR si tiene conto già del noise elettronico)

28 σ( p xm,p ym )= Ex(y) miss Rec η < 5 -Ex(y) miss True (no η cut)) bba ττ evts ATLAS fullsimulation Bassa L

29 LAr 2003 Composizione Gruppo Ricercatori : G. Battistoni (10%), L. Carminati (100%), D. Cavalli (50%), G. Costa (100%), M. Delmastro (100%), M. Fanti (100%), L. Mandelli (100%), M. Mazzanti (100%), P. Nason (10%), L. Perini (100%), F. Tartarelli (100%) Tecnologi:M. Citterio (40%), D. Giugni (20%), S. Resconi (100%), Tecnici:R. Bertoni, G.P. Braga (50%), B. Monticelli Laureandi: D. Banfi, M. Bettinelli Totale 11,7 PE (R+T) + 2,5 CTER Principali Responsabilita in ambito LAr: L. Mandelli: M. Citterio: LAr representatives group (chairman) LAr EM representatives group LAr deputy electronic coordinator Front-end electronics (chairman of subgroup) Installation steering group(co-chairman)

30 Richieste Finanziarie 2003 Missioni Interne 7,0 Missioni Estere 136,0 Consumo 55,0 Gruppo 15,0 MOF 4,0 C&I 14,0 B180 7,0 Extra costi 15,0 Inventario (PC CERN) 4,0 Totale 202

31 Milestones Studio dei dati del TB (uniformita )- Luglio 03 Algoritmi di ricostruzione del segnale Calibrazione dei calorimetri (em) in Athena Calibrazione del P tmiss in Athena Disegni per modifica tavola tiles ( Marzo03) Studio connessioni con TDR (compionatura a piu riprese. Bulk Luglio 03) Monitoring HV ( preliminare)

32 ATLAS programma di installazione Task Name Start Finish UX 15 Hand-over 14 Apr '03 14 Apr '03 PHASE 1: Infrastructure & Feet 29 Mar '03 23 Jun '04 Phase 1a: Infrastructure in UX15 29 Mar '03 23 Jun '04 Phase 1b: ATLAS Bedplates & Feet 7 Nov '03 12 Dec '03 PHASE 2: Barrel Toroid & Barrel Calorimeter 15 Dec '03 18 Mar '05 Phase 2a: Barrel Toroid 15 Dec '03 6 Jan '05 Phase 2b: Barrel Calorimeter 15 May '04 18 Mar '05 PHASE 3: End-cap Calorimeter C & Muon Barrel 20 Oct '04 8 Jul '05 Phase 3a: Endcap Calorimeter C 25 Oct '04 8 Jul '05 Phase 3b: Inner Detector Services 20 Oct '04 1 Jul '05 Phase 3c: Muon Barrel 20 Oct '04 5 Jul '05 PHASE 4: End-cap Calorimeter A 28 Mar '05 29 Dec '05 Phase 4a: Endcap Calorimeter A 28 Mar '05 29 Dec '05 PHASE 5:Big Wheels & Inner Detector 28 Jul '05 14 Feb '06 Phase 5a: Big Wheels 28 Jul '05 19 Dec '05 Phase 5b: Inner Detector 28 Jul '05 14 Feb '06 PHASE 6: Toroid End-Caps & Small Wheels 3 Oct '05 23 May '06 Phase 6a: Endcap Toroid 3 Oct '05 27 Mar '06 Phase 6b: Small Wheels & Toroid Shielding (JT) 15 Feb '06 2 May '06 Phase 6c: End wall Chambers (EO) 29 Mar '06 23 May '06 PHASE 7: Beam Vacuum, Closing, Shielding 28 Mar '06 15 Nov '06 Phase 7a: Completion of the Beam Vacuum 28 Mar '06 29 May '06 Phase 7b: Magnet test & Shielding 24 May '06 28 Jun '06 Global Commissioning 29 Jun '06 20 Sep '06 Cosmic Tests 21 Sep '06 15 Nov '06 ATLAS Ready For Beam 15 Nov '06 15 Nov ' Apr UX 15 Hand-over 323 days Phase 1a: Infrastructure in UX15 PHASE 1 25 days Phase 1b: ATLAS Bedplates & Feet PHASE days Phase 2a: Barrel Toroid 220 days Phase 2b: Barrel Calorimeter PHASE days Phase 3a: Endcap Calorimeter C 183 days Phase 3b: Inner Detector Services 185 days Phase 3c: Muon Barrel PHASE days Phase 4a: Endcap Calorimeter A PHASE days Phase 5a: Big Wheels 143 days Phase 5b: Inner Detector PHASE days Phase 6a: Endcap Toroid 55 days Phase 6b: Small Wheels & Toroid Shie 40 days Phase 6c: End wall Chambers (EO) PHASE days Phase 7a: Completion of the Beam Va 26 days Phase 7b: Magnet test & Shielding 60 days Global Commissioning 40 days Cosmic Tests 15 Nov

33 MOF-C&I-Extra Core vs anno MOF C&I Extra Core

34 MOF (Test Beam s) kchf kchf 6 kchf LAr 1,2 kchf/l; FEC cooling Pool Consumi TB Miscellanea Manpower ( Ing. Pleskatch) Total Total INFN (4,79%) (4 ke) NB :Attività in B180 e N.A Totale 2735 kchf Scrutinato e approvato il preventivo 2002 e 2003

35 C& I LAr (B180) kchf kchf kchf Air Pad Service LAr and cryogenic (3 criostats in B180) Cooling FEC Equipment, instrumentation special devices Communications Store components: mechanics, electronics Hired Man Power INFN = 4,79% = 6 ke (2002) e 14 ke (2003) NB :Attività in B180 e N.A Totale 2735 kchf Scrutinato e approvato il preventivo 2002

36 Supplementary Costs (kchf) Total MoU CORE: Infrastructures B180 (*)Anticipati da Atlas Rimborso Additional Core 200 B180: Tooling, Stands, Supports 240 Atlas: Cooling System FEC and PS 160 DCS, Read out HV system Non Covered 100 HEC 1000 LV-HV PS (300V) Total ( 3,8%) INFN(4,79%)= 9 e 15 ke 7 10 B180 (*) = 5 ke (2002) 7 ke (2003)