M. Citterio Roma 10 Gennaio 2006 Costo per l’upgrade del Calorimetro Elettromagnetico ad Argon Liquido di Atlas Mauro Citterio INFN Milano

M. Citterio Roma 10 Gennaio 2006 Quali upgrade in LARG (luminosita’ cm -2 s -1, 12.5 ns)  NESSUN upgrade sul Rivelatore  Ci sono studi massimizzare le performance del rivelatore nelle nuove condizioni sperimentali in cui la “forward region” del rivelatore si trovera’ ad operare visti gli alti flussi di particelle  Tutte le infrastrutture resteranno le stesse  POSSIBILE upgrade del sistema di HV e del DCS  Il moduli del sistema di HV potrebbero dover essere cambiati per poter assorbire aumentate “correnti” e “fluttuazioni di tensione”  Il software di controllo potrebbe dover essere cambiato per adeguarsi ai nuovi moduli  SICURO upgrade dell’Elettronica  Sia sul “Front-End” sia sul “Back-End” per poter operare al piu’ alto bunch crossing  Il sistema di alimentazione di Bassa Tensione dell’elettronica di Front-end dovra’ essere sostituito insieme con l’elettronica

M. Citterio Roma 10 Gennaio 2006 Presupposti nella valutazione dei costi  Una prima stima dei costi e’ stata presentata nel documento “ Cost Estimate for an Atlas upgrade for a high luminosity LHC (SLHC)”  Questi costi sono affetti da notevole incertezza  Si riferiscono ad “oggi” senza inflazione  NON INCLUDONO i costi per l’R&D ( !!!!!!!!! )  Per LARG i costi stimati sono:  ~ 17 MCHF per la front-end electronics (inclusi LV power supplies)  ~ 5 MCHF per la back-end electronics  Nessuna stima e’ stata fatta nel caso in cui il sistema di HV debba essere cambiato (~ 1.5 MCHF)( !!!!!!!!! )  La partecipazione di INFN viene valutata sulla base della “collaborazione” esistente  La quota dell’INFN in LARG e’ il 5.9%  Nel passato le attivita’ riguardavano oltre all’elettronica ed il controllo delle HV, anche la costruzione del rivelatore.

M. Citterio Roma 10 Gennaio 2006 Attivita’ di interesse per Milano nell’upgrade ItemAttivita’DescrizioneIstituzioni 2HV Supply System Upgrade and improvement of the high level software to monitor and control the HV system. New Design of the multichannel HV supplies, eventually. CERN, INFN-Milan, MPI, Wuppertal 3System Architecture Integration Study of System Architecture. Layout of Board. Envelope studies, Integ. In Atlas No costruction, only feasibility study All institutions ( BNL, INFN-Milan, LAL Orsay, LAPP- Annecy, Nevis, SMU, Pitts. ) 4Analog Front-End ASIC Develop a IC with PA Shaper and T&H. Radiation hardness, dynamic range, min power requirements. Rad-hard CMOS technology (0.13mm process) and Bi-CMOS technology in SiGe by IBM and AMS will be investigated BNL, INFN-Milan, LAL-Orsay Secondo una “classificazione” delle attivita’ usata in LARG, Milano vorrebbe occuparsi (in collaborazione con altre Istituzioni) delle seguenti attivita’ di upgrade:

M. Citterio Roma 10 Gennaio 2006 Cost Profile (1)  L’upgrade proposto comporta un aumento nella complessita’ progettuale del sistema.  La “fisiologica” diminuzione dei costi dell’elettronica compensa solo in parte i costi associati all’attivita’ di upgrade.  da una tipica suddivisione in percentuali usate per sviluppo di componenti elettronici, ci aspettiamo che:  Prototipizzazione20 %  Preproduzione10 %  Produzione70 %  Nei costi di preproduzione e produzione hanno particolare importanza i costi di produzione dei circuiti integrati (NRE): molto alti per tecnologie da 0.13 micron o SiGe (~ 600 k$).  Per ridurre parte dei costi, soprattutto di prototipizzazione e preproduzione, si cerchera’ di usare “multi-project wafers” con altre istituzioni coinvolte nella stessa attivita’.

M. Citterio Roma 10 Gennaio 2006 Cost Profile (2)  Una stima dei costi, organizzati per periodo di attivita’, sono riportati nella tabella in Keuro  I costi sono da considerarsi senza IVA  Nella tabella sono presentate solo le attivita’ di interesse di INFN Milano  Il costo globale per INFN e’ ~ 840 K€  E’ sostanzialmente in linea con quanto speso anche nel passato per le stesse attivita’  Nell’elettronica Milano ha interesse nella sola parte di front-end  Il costo globale stimato per tutto l’upgrade di LARG e’ ~ 16 M€ years 2007,2008years 2009,2010year > 2010 R&D programPrototypes, modules 0 Construction Activitiescost for INFN (k€) Cost for ATLAS (k€)Cost for INFN (k€) Upgrade elettronica (front-end e back-end) Revisione sistema HV ~ 0 TOTAL

M. Citterio Roma 10 Gennaio 2006 Manpower Estimate  Una stima molto preliminare della manpower e’ riassunta nella tabella.  Nella tabella non e’ esplicitato il contributo del personale tecnico/servizio di elettronica Manpower in percentuale di anno di un FTE Attivita'/anno Upgrade elettronica (solo per la parte Front-end) Revisione del sistema di HV 01530

M. Citterio Roma 10 Gennaio 2006 Conclusioni  R&D: periodo  Attivita’  Progettazione e produzione di blocchi di elettronica  Valutazione di un modulo di HV  Richiesta ad INFN: 140 K €  Pre-produzione: periodo  Attivita’:  Realizzazione di chip prototipi  Valutazione di un crate HV  Richiesta ad INFN: 200 K €  Produzione: oltre il 2010Preliminare !!!  Attivita’:  Principalmente produzione di chip di front-end  Richiesta ad INFN: 500 K €