18 Settembre Gruppo 11 BTeV: stato ed attivita’ Luigi Moroni Riunione Commissione 1 Catania, 17 Settembre 2002

18 Settembre Gruppo 12 Stato d’Approvazione Tutto procede come previsto per quanto riguarda il processo di approvazione interno al Fermilab (Stage 2 Approval) In particolare –Dal 30 Settembre al 2 Ottobre, Temple Review Esame dettagliato dei costi e dei programmi condotto da una commissione interna del lab Primo atto del processo di Stage 2 Approval

18 Settembre Gruppo 13 Stato d’Approvazione Sono stati invece accumulati tre mesi di ritardo sul processo decisionale del DOE –La costituzione e gli incarichi del nuovo pannello P5 dovevano essere decisi durante il meeting di Agosto –Sono invece slittati al prossimo meeting dello HEPAP ai primi di Novembre –Questo ritarda la decisione finale su BTeV, che si aspettava per quest’anno.

18 Settembre Gruppo 14 Stato d’Approvazione In realta’ sono stati compiuti alcuni progressi –P5 sara’ strutturato come subpanel dello HEPAP Cio’ dovrebbe contribuire a sbloccare questa assenza di decisioni che ormai da un anno impronta la HEP negli States Comunque, e’ nostra intenzione dare una sorta di ultimatum allo HEPAP –Entro il 5 di Gennaio, un anno dopo la raccomandazione di costituire P5, P5 deve essere operante e decidere la sorte di BTeV –Se questo non sara’ possibile, la decisione venga presa rapidamente secondo la prassi consueta del DOE.

18 Settembre Gruppo 15 Attivita’ Sostanzialmente concentrate su R&D per il Forward Tracker –MI&PV rivelatori a microstrip in avanti; Nuovo DA per R&D e test beam –LNF Straw ed integrazione microstrip/straw Sistemi di monitoraggio online della posizione Parecchi progressi compiuti gia’ quest’anno

18 Settembre Gruppo 16 Progressi MI –Nuovo sistema DA sviluppato interamente da Milano per il test su fascio dei pixel. sistema d'acquisizione completamente data-driven, basato su schede PCI intelligenti (con FPGA Altera) –Diventera' lo standard di BTeV per tutta l'attivita'di R&D e test su fascio. –Il sistema e’ stato recentemente completato nelle sue funzioni principali e provato con successo sui rivelatori a pixel a Fermilab.

18 Settembre Gruppo 17 Progressi MI –Assemblati e caratterizzati alcuni prototipi di ladder di rivelatori a microstrip utilizzando sensori di grandi dimensioni (9  9 cm 2 ) Hamamatsu (Agile) e ST (CMS) –La lettura e' eseguita tramite pre-amplificatori IDE, a loro volta acquisiti dal sistema di sviluppo IDE. –Definita la struttura di supporto dei piani e delle stazioni di microstrip.

18 Settembre Gruppo 18 Prototipi Ladder Sistema IDE con sensore Hamamatsu (Agile) 9  9 cm 2

18 Settembre Gruppo 19 Prototipi Ladder Ladder di due sensori ST CMS 9  9 cm 2 –183  m pitch –512 strip

18 Settembre Gruppo 110 Prototipi Ladder Ingrandimento della zona Read Out Chip Son visibili –I tre chip di read out –Ed il circuito di fan out

18 Settembre Gruppo 111 Stazione a Laser Infrarosso Sistema di test a laser infrarosso –La luce puo’ essere focalizzata su pochi micron –La base ha movimenti micrometrici X e Y

18 Settembre Gruppo 112 Progressi PV –Progettato lo stadio analogico del chip di FE delle microstrip. Le simulazioni dimostrano che il rumore atteso rientra con un ampio margine nelle richieste di BTeV –Avviata la nuova collaborazione con il gruppo di progettisti del Fermilab (R.Yarema) Possibilita’ di realizzare il layout senza dover ricorrere ad esperti esterni.

18 Settembre Gruppo 113 Forme d’Onda

18 Settembre Gruppo 114 Power dissipationP = 2.5 mW (including bias networks) Preamplifier input capacitance C in = 2 pF Preamplifier input devicePMOS, W/L = 1220/0.35 Signal peaking time at the shaper output t P = 85 ns Equivalent Noise Charge at C D = 20 pF ENC = 780 e rms (including 1/f noise sources) Charge sensitivityG Q = 75 mV/fC Comparator rms threshold dispersion  Vth = 5 mV Risultati delle simulazioni

18 Settembre Gruppo 115 Progressi PV(BG) –Dimostrata la fattibilita' di un sistema di raffreddamento a gas per il FE delle strip. Sistema basato su compatti dissipatori a micro- canali –Consente di eliminare gli ovvi rischi derivanti dall'impiego dei comuni fluidi di raffreddamento, e.g. acqua glicolata.

18 Settembre Gruppo 116

18 Settembre Gruppo 117

18 Settembre Gruppo 118 Progressi LNF –Sviluppato e testato un sistema di monitor di precisione per i rivelatori a microstrip che garantisce una precisione micrometrica nel posizionamento relativo ad un riferimento esterno. –Sta ora cercando di integrare i sensori direttamente nella struttura dei supporti onde ottenere sistemi auto- monitoranti. –Il sistema puo’ diventare lo standard di BTeV Notevoli prospettive per l’utilizzo nel posizionamento dei rivelatori a pixel

18 Settembre Gruppo 119 FBG Monitor

18 Settembre Gruppo 120 Risoluzione FBG Risposta FBG e Tvcamera a cicli di temperatura

18 Settembre Gruppo 121 FBG Monitor di Flessione (Smart Material) Deformazioni opposte se FBG simmetrici rispetto all’asse neutro della lamina.

18 Settembre Gruppo 122 Progressi LNF –Si sta sviluppando un nuovo progetto per la parte di straw vicini alla linea dei fasci con lo scopo di integrare direttamente nella struttura degli straw un supporto per le stazioni di microstrip. –L’obiettivo finale e’ quello di ridurre drasticamente la quantita’ di materiale presente nel cono di tracciamento –Parte integrante di tale progetto e’ lo sviluppo di nuovi straw in controavvolgimento che dovrebbero presentare miglior caratteristiche di resistenza meccanica.

18 Settembre Gruppo 123 Integrazione Straw/Strip A B

18 Settembre Gruppo 124 La Soluzione Piu’ Promettente

18 Settembre Gruppo 125 Attivita’ Prevista per il 2003 Si tratta di continuare l'attivita' impostata per arrivare alla finalizzazione dei rivelatori nel LNF –Completamento progetto di supporto integrato straw/strip –Applicazione del sistema di monitor di posizione ai rivelatori di BTeV Verifica delle prestazioni sul lungo periodo –Test straw in controavvolgimento.

18 Settembre Gruppo 126 Attivita’ Prevista per il 2003 MI –Indagine sulla possibilita’ di utilizzo dei sensori a T ambiente anche in presenza di forti dosi di radiazione –Definizione del sistema di alimentazione, LV e HV e del cavo leggero da utilizzare per la lettura e l'alimentazione dei rivelatori. –Realizzazione di un mock-up della struttura meccanica di una stazione con sistema di raffreddamento e caveria inclusi onde verificare le procedure di montaggio delle ladder sui supporti e di assemblaggio dei sensori e degli ibridi sulle ladder

18 Settembre Gruppo 127 Attivita’ Prevista per il 2003 MI –Partecipazione all’attivita’ di test su fascio dei rivelatori a pixel responsabilita’ della gestione e manutenzione del sistema di acquisizione appositamente sviluppato PV –In collaborazione con MI e FNAL, produzione di alcuni chip prototipo contenenti l'intera parte analogica del chip di FE per i rivelatori a microstrip

18 Settembre Gruppo 128 Attivita’ Prevista per il 2003 PV –Sempre in collaborazione con MI e FNAL, avviamento del progetto della parte digitale del readout –Realizzazione di prototipi di sistemi di raffreddamento sia a gas che con liquidi per verificare le simulazioni e per ottimizzare le prestazioni.