Preparazione, test, deployment della Torre di NEMO-Fase2: stato e prospettive Torre di NEMO-Fase2: – validare la Torre come Detection Unit: OMs, meccanica,

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1 Preparazione, test, deployment della Torre di NEMO-Fase2: stato e prospettive Torre di NEMO-Fase2: – validare la Torre come Detection Unit: OMs, meccanica, unfurling, elettronica, fotonica; – verificare le condizioni sperimentali nel sito di Capo Passero: bioluminescenza, lunghezza di trasmissione, correnti; – validare il sistema di posizionamento acustico, confrontare le proprietà dei diversi sensori acustici; – validare il sistema di calibrazione temporale; – validare il sistema di Data Acquisition a terra (TriDAS); – validare il sistema di slow control (sensori e strumenti oceanografici); – dimostrare la capacità di operare a 3500m; – verificare le condizioni ambientali simulate nei MonteCarlo per DU a Capo Passero; – validare Porfido, … Antonio Capone - Coll. Meeting - LNS 7/12/2012

2 floorFCMOMHydroInstruments 00NOMon. Stat. Not working ACSA beacon Laser Beacon Acou Beacon 11OK CTD – 7000 Nano-B 470 nm OM 2,3 down 22OK Nano-B 470 nm OM 2,3 down 33OK Nano-B 440 nm OM 2,3 down 44OK Cstar Nano-B 400 nm OM 2,3 down 55OKNot workingDCS 67OK 78 Porfido OM 1,4 horizon 86OKOAM OK OM 2,3 down Porfido OM 1,4 horizon G. Riccobene Antonio Capone - Coll. Meeting - LNS 7/12/2012

3 Integrazione e tests Ogni singolo componente della Torre è stato provato e calibrato individualmente (FEM, FCM, idrofoni, AcuBoards, …) Durante l’integrazione i piani sono stati provati individualmente caratterizzandone consumi, budget ottico, … Ad agosto 2012 la Torre, con tutti i moduli di piano collegati, è stata integrata con il sistema di acquisizione e trigger TriDAS. Prima calibrazione temporale con Laser esterno A settembre la Torre è stata assemblata sulla “base”, oscurata (Pisa) e di nuovo sottoposta a tests di acquisizione; Seconda calibrazione temporale Antonio Capone - Coll. Meeting - LNS 7/12/2012

4 PMT DAQ Boards Hydrophones DAQ Board GPS receiver Ethernet Floor Control Module Floor Control Module On-Shore Off-Shore Slow Control Interface the floor electronics 100 km

5 Antonio Capone - Coll. Meeting - LNS 7/12/2012 T. Chiarusi

6 Antonio Capone - Coll. Meeting - LNS 7/12/2012 Un test di lunga durata ed esaustivo non è ancora stato possibile T. Chiarusi

7 Antonio Capone - Coll. Meeting - LNS 7/12/2012 T. Chiarusi

8 8MCirce: Time calibration, Catania, 7 Dec. 2012 Reminder: Reminder: Ogni PMT misura gl intervalli di tempo con precisione ma con un certo ritardo caratteristico (come se fosse un orologio preciso ma non ben regolato) Ogni PMT misura gl intervalli di tempo con precisione ma con un certo ritardo caratteristico (come se fosse un orologio preciso ma non ben regolato) I riferimenti di tempo sono distribuiti da riva le misure dei PMT sono ‘in ritardo’ rispetto a riva occorre stimare time offset, per ogni PMT, da aggiungere a tutte le misure dei tempi di hit I riferimenti di tempo sono distribuiti da riva le misure dei PMT sono ‘in ritardo’ rispetto a riva occorre stimare time offset, per ogni PMT, da aggiungere a tutte le misure dei tempi di hit Torre dotata di: Torre dotata di: Sistema di calibrazione interno che comprende un impulsatore LED in ogni modulo ottico (occorre correggere le misure di calibrazione in base alle caratteristiche dei singoli impulsatori) Sistema di calibrazione interno che comprende un impulsatore LED in ogni modulo ottico (occorre correggere le misure di calibrazione in base alle caratteristiche dei singoli impulsatori) Nanobeacons su alcuni piani e laser beacon a base torre (sistemi utilizzabili solo sott’acqua) Nanobeacons su alcuni piani e laser beacon a base torre (sistemi utilizzabili solo sott’acqua) A completamento: calibrazione con laser esterno (vedere prossima slide) A completamento: calibrazione con laser esterno (vedere prossima slide) Time calibration

9 9MCirce: Time calibration, Catania, 7 Dec. 2012 Due tipi di supporti: a fascia (sopra) e a coppa (destra) Approccio: si utilizza un’unica sorgente ottica con circuito in fibra ottica (di ritardi noti) per sollecitare i PMT si utilizza un’unica sorgente ottica con circuito in fibra ottica (di ritardi noti) per sollecitare i PMT Trigger in fase con il conteggio del tempo nell’apparato (semplifica l’analisi) Trigger in fase con il conteggio del tempo nell’apparato (semplifica l’analisi) Scopo: Scopo: Misura dei time offsets con sistema indipendente dai sistemi montati sulla torre Misura dei time offsets con sistema indipendente dai sistemi montati sulla torre Verifica di funzionalità del sistema di acquisizione e misura della time resolution Verifica di funzionalità del sistema di acquisizione e misura della time resolution Calibrazione con laser esterno Splitter ottico

10 10MCirce: Time calibration, Catania, 7 Dec. 2012 1° passo: si fa l’istogramma dei tempi di acquisizione (con risoluzione a 5 ns) all’interno dei ‘time frames’ di 500 μs per tutti gli hit – il background si distribuisce uniformemente Analisi dei dati 2° passo: si zooma sul picco, selezionando solo i time frames «di calibrazione» (uno ogni 64, i.e. 32 Hz) – il background è minimizzato 3° passo: si studia il picco delle misure di tempo ad alta risoluzione (dalla ricostruzione della waveform): dalla posizione del picco rispetto ad istante di riferimento si stima il time offset, dalla larghezza la risoluzione temporale Per ogni PMT si eseguono tre semplici passi: Events Background ‘piatto’ Picco dei calibration hits ‘Time in frame’ (tens of ns) Picco di calibrazione Background minimo Afterpulses ‘Time in frame’ (tens of ns) Posizione: time offset Larghezza: time resolution ‘Time in frame’ (tens of ns)

11 NEMO-Fase2: test pre-deployment 17/9/12Antonio Capone - CSN2 - Trieste11 Rate di “singola” di 16 O.M. 5< f <8 kHz Distrib. di carica per 1 p.e. Trigger rates durante la “calib. temporale” con laser

12 Il sistema ha funzionato senza intoppi Il sistema ha funzionato senza intoppi Buona qualità dei dati: buona stima degli offsets temporali e buona verifica della funzionalità dell’apparato Buona qualità dei dati: buona stima degli offsets temporali e buona verifica della funzionalità dell’apparato Matrice preliminare degli offsets disponibile Matrice preliminare degli offsets disponibile Lavori in corso: Raffinamento delle stime dei tempi estratte dalla waveform Raffinamento delle stime dei tempi estratte dalla waveform Analisi dei dati di calibrazione con impulsatori LED interni Analisi dei dati di calibrazione con impulsatori LED interni Per il futuro: Approccio che si potrebbe applicare alle prossime torri Approccio che si potrebbe applicare alle prossime torri Ci sono margini di ottimizzazione del sistema (diffusore ottico, supporti per le fibre) Ci sono margini di ottimizzazione del sistema (diffusore ottico, supporti per le fibre) Conclusioni ad oggi 12MCirce: Time calibration, Catania, 7 Dec. 2012

13 Cosa non è, ancora, stato possibile (con la Torre) Integrazione del Data Manager: run control, storage dei dati dei PMT, acquisizione dati slow control (bussole, sensori, strumenti oceanografici, …), visualizzazione dei dati Test della trasmissione dati EFCM-Hit Manager tramite macchina windows (per alte rates) Scrittura/lettura degli eventi “post-trigger” Antonio Capone - Coll. Meeting - LNS 7/12/2012

14 Deployment 17 Novembre: Torre e ROV su nave MECMA ROV a 3500m (nella sua gabbia) O.K.: grande successo ! Il ROV esce dalla gabbia, il suo assetto risulta leggermente negativo e non orizzontale: si decide di recuperarlo; Si perde il contatto con il ROV (comunicazione ottica), continua il recupero; Un corto circuito nel cavo fra gabbia e ROV brucia il cavo ombelicale ed il ROV va sul fondo; Torre a Catania al laboratorio al porto. Antonio Capone - Coll. Meeting - LNS 7/12/2012

15 Futuro Klaus investiga sulla possibilità di utilizzare altri ROV (vedi sua presentazione); Lo steering committee sta valutando l’opportunità di intervenire sulla Torre: interventi non invasivi e/o per recuperare ad esempio la “base Torre”; Obiettivo: Torre a Capo Passero a primavera 2013; Test bench per test di singoli (o più) piani in programma per verifica della sua funzionalità (dopo i trasporti); Necessario approfittare di questo tempo per provare ed integrare Data Manager Antonio Capone - Coll. Meeting - LNS 7/12/2012