Aggiornamenti dal Servizio Progettazione e Officina Meccanica I.N.F.N. Milano Consiglio di Sezione 20/6/2016 Coordinatore Simone Coelli AFFERENTI SERVIZIO Andrea Capsoni Carlo Gesmundo Mauro Monti Fabio Tomasi Ennio Viscione BORSISTA Danilo Trotta

OFFICINA MECCANICA Proposta. SOSTITUZIONE DEL CONTROLLO NUMERICO PER FRESATRICE TIGER (circa 10 k€) CORSI FORMAZIONE 22/6/2016: seconda giornata METROLOGIA APPLICATA FLUIDI BIFASE - SIET (PC) Si propone un corso di approfondimento tecnologico sulla tecnica di brasatura, sotto vuoto ad alta temperatura (Salteco/Castolin) UFFICIO TECNICO Per FEA compositi. Calcolo parallelo: licenze HPC, indagine in corso licenza condivise. Acquisto computer dedicato.

RICHIESTE Servizio Progettazione e Officina Meccanica GRUPPI - ESPERIMENTI Collaboratori Tecnici (mesi*uomo) coordinatore CTER mesi-uomo Gr. I ATLAS30 %12 LHCb40 %23 VARIE Gr. III GAMMA30 %18 AEGIS 2 NEWCHIM 1 KAONNIS 1 VARIE Gr. II BOREX/SOX 1 VARIE 1 Gr. VVARIE 1 SERVIZIO totale100%60 Personale Collaboratore Tecnico afferente al Servizio12 x 5 = 60 mesi-uomo): RICHIESTE Servizio Progettazione e Officina Meccanica GRUPPI - ESPERIMENTI Collaboratori Tecnici (mesi*uomo) Coordinatore CTER mesi- uomo Gr. I ATLAS40 %18 LHCb30 %18 VARIE Gr. III GAMMA30 %18 AEGIS NEWCHIM 2 KAONNIS1 VARIE Gr. II DARK SIDE 1 BOREX/SO X 0,5 AUGER0,2 JUNO1 VARIE Gr. V ARDESIA 2 VARIE totale100%= 61,7 Personale Collaboratore Tecnico afferente al Servizio12 x 5 = 60 mesi-uomo):

Progettazione e realizzazione di un sistema di sostituzione da remoto del target di Galileo -Progettazione terminata -Realizzazione di un dummy per verifica della movimentazione terminata Realizzazione delle componenti da vuoto in corso e successiva verifica del funzionamente sotto vuoto Multi-target system per GALILEO (LNL)

Programmazione richieste di meccanica 2017 gruppo gamma * Realizzazione della camera di alloggiamento del nastro per b-decay Tape Station * Progettazione camera di scattering per b-decay Tape * Progettazione e realizzazione di un test-bench per avvolgimento del nastro

* Realizzazione di housing per rivelatori a scintillazione Progettazione e realizzazione di supporti per rivelatori al Si TRACE nella camera di scattering di Galileo - prototipo in ABS che e’ stato testato in camera di scattering di Galielo - misure puntuali del comportamento sotto vuoto previste con Michelato (LASA) Prossimo anno progettazione e realizzazione di supporto per un numero maggiore di rivelatori da realizzarsi in Al.

WIREBOND DETAIL Hypothesis: 128 WIREBONDS PER ASIC - Diam. 25 μm Total cross section area per ASIC: A = mm 2 Total cross section area per ASIC of the FE model : A m = mm 2 Factor: A m /A = 18 K Aluminum = 210 W/m K Equivalent ribbon: K eq = 210/18 = 11.7 W/m K WIREBONDS HAVE A THERMAL INFLUENCE ON THE SENSOR HOT SPOT thermal flux from ASIC to sensor 128 WIREBONDS ALUMINUM WIRE DIAMETER 25 μm 7

FULL STAVE UT STAVE type C THERMAL ANALYSIS RESULTS SENSORS TEMPERATURE PIPE TEMPERATURE SET TO -25 °C 8

STAVE THERMO-MECHANICAL DEFORMATION MAXIMUM DEFORMATION = 0.63 mm FIXED END SLIDING ALLOWED DEFORMATION AMPLIFICATION SCALE 1:65 PIPE TEMPERATURE SET TO - 25 °C THERMAL FIELD CALCULATED AT NOMINAL POWER THEN USED FOR THE STRUCTURAL FEA 9

STAVE MODAL ANALYSIS STAVE MODAL FREQUENCY SPECTRUM MODE Hz 10

MODE Hz MODE Hz MODE Hz MODE Hz MODE Hz MODE Hz FEA MODAL RESULTS 11

TRACI LOCAL BOX- NEEDLE VALVES COLD BOX INSTRUMENTED DUMMY STAVE UNDER TEST CO 2 COOLING TEST TRACI V.1 2 P.A.C.L. COOLING PLANT COOLING TEST SET-UP IN MILANO THERMO-HYDRAULIC CHARACTERIZATION OF STAVE DETECTOR COMPONENTS PROPOSED FOR THE DESIGN 12 CO 2 BOILING IN VERTICAL «SNAKE» PIPE 2 mm I.D. POWER SUPPLY DAQ

FLOW RESTRICTOR MEASUREMENT 13 INLET CONNECTION: SWAGELOK ORIFICE 0,01 INCH = 0,25 mm I.D. OUTLET CONNECTION: I.D. 2 mm PIPE COILED 1 LOOP DATE STAVE“C” FLOW DIRECTIONUPWARD INSULATIONARMAFLEX STAVE INLETRESTRICTOR 0,254 mm STEADY-STATEOK TRACI P SET POINT17 bar A SATURATION TEMP -23°C HEATER POWER75 W “nominal” MASS FLOW-RATE0,84 g/s ( TRACI V.1 LIMIT) CALCULATED X out32 % PRESSURE DROPbar INLET LINE WITH ORIFICE2,875 EVAPORATOR (STAVE)0,314 OUTLET LINE0,034 THE MEASURED RATIO BETWEEN THE DP OF THE CIRCUIT COMPONENTS SHOULD GUARANTEE THE STABILITY IN THE EVAPORATING PARALLEL CHANNELS RATIO 1:10

From the thermal management point of view: The design and test of all cooling related components of the UT detector is well advanced, in particular the manifold and distribution system The correct operation of the CO 2 cooling system for a single stave with a snake pipe has been demonstrated by measurement and simulation We had these Engineering Design Reviews: «Stave construction EDR», CERN, 19 June 2015 «LHCb CO2 cooling EDR», CERN, 3 December 2015 The «LHCb UT Detector Cooling requirements» document has been released. 14

STAMPANTE 3D STRATASYS FORTUS 250 MODELLI ESEGUITI DA VARI GRUPPI