Stato e prospettive ATLAS-Pixel + ATLAS-Tier 2 Attilio Andreazza Università di Milano and I.N.F.N. Attività del gruppo di Milano nei pixel di ATLAS e impegni per l’operazione in ATLAS : test beam  design del detector e punto di operazione costruzione dei moduli del rivelatore servizi: regolatori low-voltage meccanica: loading ed integrazione B-layer replacement e upgrade Attività e prospettive del Tier2 di Milano

Parte attiva (1) - test beam Fino al 2005 intensa attività di studio dei rivelatori su test su fascio. Importanti input per il design di rivelatore ed elettronica: raccolta di carica risposta temporale Informazioni utili per l’operazione del rivelatore: angolo di Lorentz misura del danneggiamento da radiazione ottimizzazione dell’efficienza risposta del rivelatore ad alta luminosità. moduli FE-I1 standard ganged time [ns] Q [ke] Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

Parte attiva (1) - test beam Fino al 2005 intensa attività di studio dei rivelatori su test su fascio. Importanti input per il design di rivelatore ed elettronica: raccolta di carica risposta temporale Informazioni utili per l’operazione del rivelatore: angolo di Lorentz misura del danneggiamento da radiazione ottimizzazione dell’efficienza risposta del rivelatore ad alta luminosità. time [ns] no dupl. ToT<5 ToT<10 cluster integrity Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

Parte attiva (1) - test beam Fino al 2005 intensa attività di studio dei rivelatori su test su fascio. Importanti input per il design di rivelatore ed elettronica: raccolta di carica risposta temporale Informazioni utili per l’operazione del rivelatore: angolo di Lorentz misura del danneggiamento da radiazione ottimizzazione dell’efficienza risposta del rivelatore ad alta luminosità. B-layer Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

Parte attiva (2) – test moduli Produzione moduli 2004-2006 Sistema di test dei moduli dopo il bump bonding in camera pulita: 1500 moduli (50% del rivelatore) testati a Milano Macchina per lo stripping: 195 moduli rilavorati: a 3kEur a modulo quasi 600kEur recuperati. Sistema di qualifica dei moduli assemblati: definizione delle procedure di caratterizzazione e calibrazione. coordinamento dell’attività di produzione. Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2 Impegni Il gruppo di Milano ha una notevole conoscenza sul funzionamento del rivelatore Responsabilità sul trasferimento di conoscenza nel software di simulazione e di ricostruzione. lavoro quasi concluso, ma manca il confronto finale con i dati (buoni risultati per cosmici stand-alone) A lungo termine mantenere la responsabilità su: utilizzo dei pixel nel tracciamento calibrazione (e monitoraggio) delle prestazioni del rivelatore effetto del danneggiamento da radiazione e pile-up Persone coinvolte: A. A.: coordinamento generale del software (anche attività non milanesi) T. Lari: software di ricostruzione S. Montesano (dottorando): calibrazione off-line e monitoraggio delle performance L. Dell’Asta (dottoranda): simulazione del rivelatore Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

Presa dati con cosmici (stand-alone) Milano, 10 gennaio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

Parametri di clusterizzazion Milano, 10 gennaio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2 Servizi – LV PP2 Progettazione e produzione del sistema di regolazione rad-tolerant dei low voltage (LV-PP2). Per problemi di spazio e radiazioni, il punto più vicino è ad oltre 10 m dal rivelatore. Resistenza alle radiazioni: 1.31012 p/cm2 Sicurezza: sovralimentazione di solo 2 V causa danni permamenti! crate raffreddati per avere impatto termico nullo sulle camere a mu schede di controllori in grado di alimentare ½ stave o 1 settore sistema intelligente, gestito tramite una FPGA riprogrammabile in situ. Internal ADC calibration V optical link V moduli Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2 Impegni Inserimento nel sistema di monitoring del DCS maggior parte del lavoro ormai svolto da S. Psoroulas (laureanda) Manutenzione del sistema sostituzione e riparazione schede analisi e comprensione dei problemi che (speriamo non) si verificheranno durante la presa dati. Persone coinvolte: C. Meroni: responsabilità generale Servizio di elettronica: riparazione, calibrazione, modifica delle schede ~0.1 FTE a partire dal 2009 Milano, 10 gennaio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

Meccanica – integrazione Integrazione del barrel: moduli su stave stave in bistave bistave su half-shell Ruolo fondamentale di D. Giugni (project engineer) con supporto da parte dell’officina. Breve, ma rilevante attività per il survey del rivelatore dopo l’integrazione: precisione di 25 µm richiesta dal gruppo dell’allineamento. L’officina dell’INFN di Milano ha realizzato tutta la meccanica per l’integrazione del rivelatore e l’inserimento in ATLAS Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

Meccanica per integrazione ed installazione Extension rails DST ITT Detector C side A side Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

Meccanica per integrazione ed installazione Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

Meccanica per integrazione ed installazione Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2 Impegni e prospettive Ruolo di supervisione ancora nelle ultime fasi di collaudo del rivelatore: vedi incidente del cooling B-layer Replacement ed upgrade del rivelatore tooling per l’istallazione da usarsi anche per la disinstallazione: mantenimento a lungo termine del know-how sviluppo della meccanica per un replacement del b-layer (certificato solo per 5 anni di LHC) ...o un vero e proprio upgrade di ATLAS Nuova attività per la sezione: bisogna formare le competenze su materiali importante per la futura fisica di LHC (ora lo scattering multiplo limita la risoluzone per particelle al di sotto di 10 GeV) Persone coinvolte (Officina): D. Giugni: collaudo e upgrade S. Coelli: upgrade Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2 B-layer replacement Smontare il B-layer per sostituirlo in uno “short shutdown” praticamente impossibile: almeno due mesi solo per aprire e chiudere ATLAS tempi di lavori limitati dall’attivazione del materiale. Inserimento di nuovo strato in contemporanea alla sostituzione della beam pipe. Nuovo concetto di local support: integrato con la beam pipe; materiale molto ridotto: Thermal Conductive Carbon Foams: very low density, acceptable thermal performance. Lower (than C3F8) temperature coolant (CO2): -35º, smaller pipes, lower fluid mass. No shingling in z (sensor active/slim edges) R = 42 mm R = 33 mm Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2 Milano è sede di un Tier 2 di ATLAS Nel modello di calcolo di ATLAS i Tier-2 svolgono: produzione Monte Carlo analisi dati utenti Ripartizione: 80% MC - 20% analisi, diventerà 30%-70% tre (MI,NA,ROMA1)+uno (LNF) Tier-2 italiani Sviluppo ritardato insieme a LHC. Nel 2008 primo salto di scala: da 34 a 300 TB di disco da 120 a 340 kSI2k (ma maggiore in termini di infrastrutture) Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2 Tier-2 – attività ATLAS Le risorse del Tier-2 sono ragionevolmente utilizzate: picchi di attività dipendenti dall’esperimento valli dovuti ad inaccessibilità del CNAF (debolezza del modello a cloud di ATLAS) FDR-2 (Full Dress Rehearsal): simulazione del modello di calcolo dal processing del Tier-0 fino all’analisi degli utenti sui Tier-2 Efficienza di trasferimento dati Tier-1Tier-2 praticamente 100% Efficace analisi dati sulla cloud italiana. migrazione del CNAF a STORM G. Carlino FDR2 – electron stream – W transverse mass U. De Sanctis Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

Tier-2 – infrastrutture e servizi con il collegamento questa settimana del gruppo elettrogeno, completato il grosso delle infrastrutture manca solo l’impianto antincendio. Servizi farm di produzione (~80 job slot): storage: ext3+DPM batch system: Torque/Maui entro settembre test di soluzioni maggiormente scalabili (già in produzione in alcuni Tier-1, ma non da Tier-2): storage: GPFS+STORM batch system: Condor gestione: installazione hardware, sistema operativo, rete, monitoraggio: servizio calcolo installazione software grid e di esperimento, monitoring grid: personale ATLAS Significativo contributo dal servizio calcolo, sia per la gestione che per l’attività di sviluppo Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2 Tier-2 - Impegni Il mantenimento del Tier-2 è un impegno che dovrà durare più del data taking di ATLAS (10 yr) A livello infrastrutturale bisogna prevedere nel 2009/10 la costituzione di una LAN con backbone >100 Gbps: accesso via rete dei WN agli SE rischia di essere il fattore limitante (100 Mbps/job di analisi); limite non critico fin’ora dovuto alla preponderante attività di simulazione (CPU intensive, ma basso accesso alla rete). In prospettiva il servizio calcolo dovrebbe prevedere di assumere competenze sui servizi Grid: progetto generale INFN, non limitato al solo ATLAS Personale coinvolto: ATLAS Calcolo+Grid-Tier2: 3 FTE/4 persone Servizio calcolo: 1 FTE/5 persone alta frazione di contratti a tempo determinato! Dettaglio maggiore nelle trasparenze di Laura Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2 Layout di rete Server Disk Array S A N 1 Gbps links 10 boxes 80 cores o Blade center Switch Concentratore 2x10 Gbps link > 200 Gbps Ethernet backbone ~ 50 TB 4 + 4 Gbps FC links N*Gbps trunck 10 Gbps X-Pop / Centro Stella Lab. G. Maron Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2

A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2 Conclusioni Il gruppo di Milano ha contribuito significativamente alla realizzazione del rivelatore a pixel e del modello di calcolo di ATLAS. È intenzione mantenere a lungo termine delle responsabilità chiave, alcune delle quali richiedono il supporto della sezione: software di ricostruzione del rivelatore a pixel 2 FTE esperimento mantenimento delle LV-PP2 0.1 FTE esperimento, 0.1 FTE del servizio di elettronica sviluppo del supporto a bassa massa in materiale composito per il replacement del b-layer (e ITT/DST) 0.5 FTE dell’officina espansione del Tier2 per fare fronte alle necessità di calcolo di ATLAS (in particolare della comunità italiana) 3 FTE esperimento, 1 FTE del servizio calcolo Milano, 14 luglio 2008 A.Andreazza – ATLAS Pixel e Tier2