Aggiornamenti dal Servizio Progettazione e Officina Meccanica I.N.F.N. Milano Consiglio di Sezione 9 Luglio 2015 Coordinatore Simone Coelli AFFERENTI SERVIZIO Andrea Capsoni Carlo Gesmundo Mauro Monti Fabio Tomasi Ennio Viscione

OFFICINA MECCANICA INTERVENTI DI MIGLIORAMENTO FUTURI Dopo aver spostato il sistema TRACI nella stanza dedicata DC/S/10 Potremo far installare il sistema, già ordinato SISTEMA DI ASPIRAZIONE MACCHINE UTENSILI CON FILTRI PER NEBBIE OLEOSE Proposta. SOSTITUZIONE DEL CONTROLLO NUMERICO PER FRESATRICE TIGER (circa 9 k€) CORSI FORMAZIONE Svolgimento seconda giornata METROLOGIA APPLICATA A TEST TERMO- IDRAULICI CON FLUIDO IN EVAPORAZIONE - DITTA SIET (PC) Corso nazionale «ANSYS C.F.D.» (FLUENT, CFX sono inclusi nel nostro pacchetto di licenze ANSYS AUTODESK INVENTOR 2 giornate (ordine F. Alberti) Gestione licenze: Centralizzazione che avevo promosso ora A REGIME (ordine annuale da CNAF)  Modellatori 3D UNIGRAPHYCS NX, AUTODESK INVENTOR  F.E.M. ANSYS

3 Co-Conveneer «mechanics and cooling» PROGETTO TERMICO- MECCANICO SISTEMA DI COOLING T.D.R. UPGRADE LHCb UT TRACKER E.D.R. Mech. Staves E.D.R. Cooling system CO 2 evaporante 68 staves, tot °C NOVITA’ Cooling pipe “snake” verticale tubi paralleli alternativa F.E.A. ottimizzazione, minimizzazione hot- spot «Cooling requirements» Analista ANSYS Monti

4 ANALISI FEM L a B r3 Indagine approfondita deformazioni di ATLAS IBL Effetto potenza dissipata nel flexbus Analista ANSYS Monti

5 COSTRUZIONI PER ESPERIMENTI DI FISICA DEL NUCLEO GAMMA: GALILEO CAMERA DI REAZIONE U.H.V. evoluzione progetto PORTATARGET MULTIPLO L a B r3 Progettazione, realizzazione, montaggio apparati e G.S.I. Progetto F.E.A. strutture in composito Schermo Anti-compton con cristalli BGO per GALILEO Disegni Tomasi Realizzazione Costruzione Capsoni Viscione

6 TELESCOPIO RETINA L a B r3 Disegni Monti Coperture ABS Gesmundo realizzazione Viscione Capsoni

7 Collaborazione con CERN (et al.) per sistemi di raffreddamento a CO 2 TRACI: Unità di raffreddamento a CO 2 evaporante Dedicato a test di raffreddamento di prototipi SISTEMA: 2 P.A.C.L. (2 Pressure Accumulator Controlled Loop) M-Mump TRACI per Milano Abbiamo il primo TRACI in Italia! VANTAGGI CO 2 : STAVE ~ ISOTERMO SCAMBIO TERMICO EFFICIENTE PERMETTE TUBI PICCOLI (MIN MAT., CURVABILI) EVAPORAZIONE – 20 °C / - 40 °C Riprogettazione, collaborazione per produzione TRACI v.3 R&D pompa circolazione CO 2 Simulazioni e sviluppi codice CO.BRA.

8 Piegatura tubo Titanio per realizazzione prototipo stave Unione fitting al tubo test in pressione Montaggio linee e strumentazione

9 Cold box (aperta) Dummy stave Strumentato con termocoppie Tubo di raffreddamanto Serpentina di Titanio I.D. 2 mm, th. 0,125 mm Routing snake verticale Tot. length 3 m Impianto strumentato con misure di T, P fluido CO 2 TRACI v1 Impianto 2 P.A.C.L. Misura portata CO 2 Inlet pressure drop variabile Sistema di caratterizzazione termo-idraulica Misure in corso a Milano TEST PROTOTIPI RIVELATORE CON SISTEMA CO 2 Cooling pipe “snake” verticale Disegni Gesmundo Monti Montaggi Capsoni Viscione Gesmundo Cablaggio Andreani Labview Merli Preparazione PC Tomasi

DA DISCUTERE

PREVISIONI 2016 DA DISCUTERE Previsione Servizio Progettazione e Officina Meccanica GRUPPI - ESPERIMENTI Collaboratori Tecnici (mesi*uomo) coordinatore CTER mesi-uomo Gr. I ATLAS30%12 LHCb40%24 VARIE Gr. III GAMMA30%19 AEGIS 2 NEWCHIM 1 KAONNIS 1 VARIE Gr. II BOREX/SOX 1 VARIE 1 Gr. VVARIE 2 SERVIZIO totale100%63 Personale Collaboratore Tecnico afferente al Servizio12 x 5 = 60 mesi-uomo):

Materiale aggiuntivo 12

STAMPANTE 3D STRATASYS FORTUS 250 MODELLI ESEGUITI DA VARI GRUPPI

14S. Coelli - INFN MILANO EXPERIME NT TRACKER ACTUAL long shutdown 2013/2014 Shutdown 2017/2018 long shutdown 2017/2018 => PHASE-II ATLASPIXEL Evaporative fluorocarbon system + IBL PIXEL CO2 1.5 kW < BEAMPIPE DIAM NEW TRACKER ALL SILICON CO2 > 200 kW CMS PIXEL Mono-phase fluorocarbon system + PIXEL REPLACEMENT CO2 15 kW < BEAMPIPE DIAM NEW TRACKER ALL SILICON CO2 LHCbVELO FIRST 2PACL AT CERN CO2 1.5 KW GOOD EXPERIENCE! VELO FIRST SILICON MICRO- CHANNEL CO2 4 KW UT TRIGGER (STRIPS) CO2 4 KW ALICEULTRALIGHT SUPPORTS => VERY ULTRALIGHT ENHANCED COOLING < BEAMPIPE DIAM NA-62 GTKSILICONMICRO- CHANNEL CO2 UPGRADE OF THE CERN TRACKERS: TIMESCALE OVERVIEW

12 March 2014S. Coelli - INFN MILANO THERMODYNAMICS OF THE EVAPORATIVE PROCESS LATENT HEAT OF VAPORIZATION FOR CO2 IN THE RANGE OF INTEREST DELTA H liq.=> vap. = 280 kJ/kg TEMPERATURE GRADIENTS => 10 TO 20 bar COOLING FLUID OPER. PRESSURE COOLING FLUID OPER. TEMP / - 30 °C THE PURE CO2 SATURATION CURVE CORRELATES TEMPERATURE AND PRESSURE INSIDE THE EVAPORATION CHANNEL

12 March 2014S. Coelli - INFN MILANO16 CERN EXPERIMENTS COOLING PLANT 2 PACL = 2-Phase Accumulator Controlled Loop Used at CERN for: LHCb Velo Atlas Pixel IBL CMS Pixel upgrade LHCb UT upgrade LHCb Velo microchannel upgrade NEW INTEGRATED SYSTEM patented: CERN & NIKHEF CERN EXPERIMENT DETECTOR COOLING CIRCUIT SKETCH TRACI UNITS USES ONLY PASSIVE SYSTEMS IN THEUNACESSIBLE AREA