Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) Esiste attualmente un accordo di collaborazione tra CERN e INFN per “R&D Activities Relating to High-Luminosity LHC (HL-LHC) Superconducting Magnets”. Contestualmente esiste un’attività di CSN5 MAGIX, entro la quale si esplica l’accordo. L’accordo copre sia attività di Milano LASA sullo sviluppo dei correttori delle regioni di interazione di HL, sia lo sviluppo del dipolo D2 effettuato esclusivamente dalla sezione di Genova Un nuovo accoro tra CERN e INFN è in fase di definizione. Per D2 l’accordo copre la costruzione di un modello corto ed un prototipo Da MAGIX a ProMOD2 P.Fabbricatore e S.Farinon

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) Dove si trova D2 nelle IR di ATLAS e CMS

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) CharacteristicUnitValue Aperturemm105 Number of apertures2 Distance between apertures (cold/warm)mm188.00/ Cold mass outer diameter (min/max)mm544/614 Magnetic lengthm7.78 Bore fieldT4.5 Peak fieldT5.2 CurrentkA TemperatureK1.9 Load line margin(%)35 Caratteristiche principali

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) Perchè D2 è un magnete difficile Nelle due aperture di D2 il campo ha lo stessa polarità (up o down). Questa particolarità comporta che il campo magnetico tra le due aperture si sommi saturando il ferro presente tra le aperture (il ferro è presente tra le aperture degli attuali dipoli D2 che generano però un campo magnetico più basso e non provovcano effetti di saturazione). L’effetto è la generazione di alti e inaccettabili valori di alcuni multipoli (in particolare quadrupolo b2 e sestupolo b3). Analisi effettute al CERN alcuni anni fa

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) E ’ stata necessaria una lunga attività di progettazione presso la Sezione di Genova per minimizzare gli effetti di cross-talk magnetico tra le due aperture. Sono state trovate soluzioni innovative sia in relazione al lay-out magnetico (con bobine asimmetriche, ferro circa ellittico ed eliminazione del ferro tra le aperture) che meccanico e si è arrivati ad avere una prima definizione della massa fredda. Una soluzione al problema trovata da INFN Genova

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) Sezione 2D del progetto sviluppato

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) Multipolo in funzione del campo magnetico

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) Nuovo concetto: Bobine collarate tenute insieme da un anello di alluminio

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) Per verificare la procedura di assemblaggio delle bobine collarate negli anelli di alluminio, l’Officina Meccanica sta costruendo un mock-up

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) Progetto sviluppato per il modello corto

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) Nuovo accordo CERN-INFN E’ in fase di definizione un nuovo accordo tra CERN e INFN per continuare e finalizzare le attività di sviluppo del D2 con la costruzione di un modello corto e di un prototipo full scale. Il nuovo accordo si compone di un “FRAMEWORK COLLABORATION AGREEMENT”, che definisce il quadro generale e di due addenda di cui uno è relativo al dipolo D2 e recita “Collaboration in design and prototyping of the superconducting D2 magnets prior to series construction in the framework of the High Luminosity upgrade for the LHC at CERN”. Questo accordo su D2 prevede espressamente la costruzione di un modello corto e di un prototipo in un arco di tempo che va da Luglio 2016 a max Dicembre 2019.

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) M1.1Collaring of first aperture of the short modelMay 2017 M1.2 Engineering Design with construction plan of the prototype completed December 2017 M1.3Test of short model at CERNMarch 2018 M1.4Collaring of first aperture of the prototypeJanuary 2019 D1.1 The contract for the construction of the short model awarded September 2016 D1.2Short model delivered to CERN December 2017 D1.3 The contract for the prototype construction awarded April 2018 D1.4Prototype delivered to CERNOctober 2019 Milestones: Deliverables: Milestones e Deliverables

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) 1) Elaborazione delle specifiche tecniche di un modello corto, in accordo con le specifiche tecnich edi HL-LHC e con il piano di garanzia della qualità HL-LHC, e di tutti i documenti pertinenti e finalizzati a un'offerta aperta per l'aggiudicazione di un contratto industriale. (già in corso) 2) Follow-up del contratto industriale per la costruzione del modello breve in stretta collaborazione con il CERN. Il modello breve sarà consegnato direttamente al CERN 3) Completamento della progettazione del prototipo in accordo con le specifiche tecniche HL-LHC. 4) Organizzazione della gara per il contratto di costruzione industriale del prototipo 5) Follow-up del contratto industriale per la costruzione del prototipo in stretta collaborazione con il CERN e compatibilmente con piano QA di HL- LHC. Il prototipo sarà consegnato direttamente al CERN per il test. Cosa deve fare INFN Genova

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) Il valore complessivo dell’accordo è di 5847 k€. Il CERN contribuisce con 1832 k€ (pagamento diretto all’INFN) e con la fornitura di vari materiali per un valore di 774 k€; il contributo INFN ammonta a 3242 k€, compreso il personale (circa 12 FTE in totale in parte personale strutturato ed in parte contratti a TD) e le spese generali. Tra le spese che deve affrontare l’INFN ci sono i consumi e le missioni del personale impiegato. Complessivamente questa cifra è di 80 k€ di missioni e 40 k€ di consumi, che saranno suddivise sui circa tre anni del progetto. I circa 4.1 M€ per i contratti industriali dovrebbero essere direttamente allocati alla Sezione dall’Amministarzione Centrale Con ProModD2 si propone alla CSN5 di supportare le attività previste dall’accordo con il CERN per la parte relativa a missioni e consumi (La giunta è orientata a far seguire le attività da una commisioine scientifica) Nuovo esperimento ProModD2 in supporto alle attività previste dall’accordo con il CERN

Presentazione in Sezione INFN Genova 4-5 luglio 2016 ProModD2 (Prototipo e Modello corto del dipolo D2 di HL-LHC) Risorse umane per il 2017 P.Fabbricatore (Dir. Tecnologo)50% S.Farinon (I Tecnologo)30% R. Cereseto (CTER Ivlivello)50% Tecnologo tempo determinato100% Servizio di progettazione meccanica2 m.u. Servizio di Officina meccanica 3 m.u. L’officina verrà coinvolta per la costruzione di forme di pressatura per la determinazione delle proprietà meccaniche degli avvolgimenti