RPC R&D ATLAS-CMS WG4 D. Piccolo, B. Liberti per il WG4 1

Organizzazione ATLASCMS BariM. Abbrescia M. Maggi BolognaAlberghi A. Bruni G. Bruni LNFBenussi Bianco Ferrini Piccolo Saviano RM2Di Ciaccio Liberti Prima riunione informale organizzativaatta un paio di settimane fa Riunioni mensili verranno chiamate sulla mailing list generale Prossima riunione da definire (marzo) 2

Setup sperimentali - LNF 12 single gap RPCs, 2 mm wide gas gap 50 x 50 cm 2 Double Pad readout partial cancellation on single mode noise Expected about x2 induced signal charge Scintillator layers on top and bottom for trigger Gas chromatograph: for gas mixture analysis 4 channels Oscilloscope lecroy104xi (5 Gsamples, 1 GHz): for signal readout Full digitization of signal By hand measurement 3 Bottle of HFO1234-ze and HFO1234-yf available

Setup sperimentali – RM2 4 3 RPCs generate the trigger signal. The triggered area is 50 cm x 1.3 cm. The RPC under test has 52.6 cm x 7.6 cm of active area and the gas gap width of 2 mm. The read-out strip area is 50 cm x 2.7 cm. Pulses are acquired by means of a digital oscilloscope (10 GSample/s and 1 GHz analog bandwidth) and registered by a dedicated LabView program. The DAQ rate is less 1 Hz.

Setup sperimentali - Bologna Per ora semplice osservatore Obiettivo: costruzione di una stazione di test con cosmici per rivelatori a gas Sinergia tra gruppo ATLAS RPC e CMS GEM e non solo Costruzione di una stazione multi-utenti porta ad un allungamento dei tempi Tempi previsti ~ 6 mesi – 1 anno Setup previsto: Stazione con 6 bombole di gas e linee in acciaio Telescopio di scintillatori per trigger Controllo temperatura e umidita’ Sensori di controllo gas, umidificazione miscela, flussimetri e miscelatore con controllo remoto Lettura dati via moduli VME, dati acquisiti con labview 5

Primi test effettuati - LNF Standard: R % Iso 3.5 % Sf % Risoluzione temporale ~1/sqrt(2) LNF internal note: “A study of HFO-1234ze (1,3,3,3-Tetrafluoropropene) as an eco- friendly replacement in RPC detectors “ INFN-14-14/LNF 6 HFOyf HFOze

Primi test effettuati – RM2 7 Argon 80% HFO 20% Argon 70% HFO 30% Argon 60% HFO 40% Full dots Amplified efficiency Empty dots Streamer efficiency

Programma di lavoro a breve Calibrazione delle misure dei setup di RM2 e LNF Ar – HFO1234ze (60% - 40%) Ar – HFO1234ze (70% - 30%) Ar – HFO1234ze (80% - 20%) Programma di xcheck miscele di gas RM2 con gascromatografo a LNF 8

Collaborazioni esterne In CMS l’R&D ecogas procede in sinergia col gruppo di Ghent Test di efficienza, cluster size. Dark current con prototipo di camera RPC di CMS (Fronte end board attuale) Contatti presi anche con il CERN gas group R&D in corso da parte di Roberto Guida Possibilita’ di collaborazione da definire 9

Programma di lavoro Interazione materiali RPC con nuovi ecogas ANALISI STATICHE analisi di superficie mediante SEM-EDS, XPS, XRD, FTIR tenendo presente che gli inquinanti si formano con l’esercizio della camera e quindi sotto tensione, prevalentemente. lavaggio della camera dopo un congruo periodo di lavoro ( e preferibilmente quando al manifestarsi di segni di variazioni nelle correnti ) ed analisi all’ICP-Plasma dell’acqua di lavaggio al fine di individuare la presenza in soluzione di elementi nuovi o inquinanti ANALISI DINAMICHE campionare i gas in uscita dalle camere ed analizzarli mediante Gascromatografia oppure mediante SPE (estrazione in fase solida )lasciando adsorbire il gas su materiali che lo rilasciano a seguito di riscaldamento nel momento e luogo in cui devono essere analizzati. analizzare i gas in uscita dalle camere lasciando bubbolare il gas in apposite bottiglie con una soluzione adeguatamente scelta per permettere la precipitazione degli eventuali inquinanti nella soluzione e poi analizzare la soluzione con ICP-Plasma. posizionare sensori di F- e Cl- all’uscita dei gas per monitorarne la presenza degli stessi nei gas esausti TEST DI STABILITA’ SU LUNGHI PERIODI (DA VALUTARE) Prototipo di cameretta RPC da operare con ECO-gas monitornadone le correnti 10