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Mechanics update Italy Meeting june 2015 1
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Chi fa cosa Le attivita’ in corso (che saranno mostrate) sono: Alessandro ha ridisegnato la struttura dei dischi dopo aver inglobato quasi tutti i suggerimenti del FEM di Lecce, questi riguardano l’irrobustimento della culla su cui poggia il cilindro esterno che e’ un pezzo unico, no centine – Rimane da capire fattibilita’ di staggerare I cristalli per linee o colonne Difficolta’ di costruzione del piatto posteriore, layout cabling piu’ disordinato Il gruppo di Pisa ha disegnato i crate dell’elettronica ed il loro raffreddamento Con il caveat che al 99% la soluzione finale vedra’ il piatto posteriore, che ha anche funzioni strutturali, Alessandro sta integrando i crate sul disco. Ho proposto due prove: crate a sbalzo per minimizzare ingombro radiale crate sovrapposti al massimo su cilindro esterno per minimizzare ingombro longitudinale e migiorare baricentro Resta da capire posizionamento connettori – (!) A causa della dimensione Digi boards, questi crate sono molto piu’ ingombranti e dobbiamo verificare interferenze il prima possibile con Muon Beam line people. Emiliano ha un concept avanzato con un sistema che raffredda le singole box senza piastrone attravso una ragnatela di tubi di raffreddamento. Considerare ipotesi di dissipazione per irraggiamento? 2
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…continua Lecce e’ in Stand By. Alessandro passera’ loro il disegno appena possibile poi faranno ulteriore giro di FEM e manderanno suggerimenti. Ovviamente i suggerimenti concettuali son benvenuti anche prima… – Si era pensato di rivolgersi all’ILVA per quotaioni/fattibilita’ cilindro esterno che sara’ un unico pezzo – Consorzio “nonmiricordoilnome” per le parti in materiale composito, piatto frontale, cilindro interno – wedges di interfaccia cristalli cilindri Bisogna chiedere a Kevin Flood il disegno del sistema delle sorgenti ed integrarlo sul piatto frontale 3
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Da pensare Indipendentemente dalla scelta tecnologica, ci sono dei dettagli da studiare su come assembleremo i cristalli nelle ciambelle: piatto posteriore: la ciambella sara’ costituita dai dui cilindri connessi tra loro dal piatto posteriore. caso poco probabile… senza piatto: la ciambella sara’ costitita dai due cilindri e dal piatto anteriore in materiale composito In entrambi i casi vedo molto delicata la fase in cui si cominciano ad accatastare i cristalli intorno al cilindro interno che potrebbe flettere se il posizionamento dei cristalli sottostanti lasciasse spazio: Nel primo caso, il piatto frontale di fibra dovrebbe essere fatto in 2 o 4 pezzi, una volta riempita la meta’ inferiore si deve copechiare con le parti inferiori del piatto frontale in modo da sorreggere il cilindro interno oppure di prevedere che le wedge possano precaricare il cilindro interno occupando eventuali tolleranze e facendo si che il cilindro interno appoggi sui cristalli omogeneamente. Nel secondo caso il precarico delle wedge sembra essere l’unica soluzione. 4
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Prototipi e test Dal disegno definitivo si fara’ un excerpt e costruiremo una matrice n per n con tecnologia finale: – Elettronica – Cooling – Accoppiamento ottico – Comportamento sotto vuoto Oltre a cio’, dato il wrapping e cristallo scelti, controllare stress massimo Su 2 o 4 cristalli accoppiati sui vertici o staggerati 5
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Mock up Per controllare come si assembla ci servono – Rotaie – Zampe – Culla – Cilindro esterno – Cilindro interno – Ottanti dei piatti – Wedge di riempimento – Fake crystals 6
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Latest drawings We have optimized the current design of the mechanics for the case where we have a front plate for cooling. – This is a design that would be almost final in the case of CsI+SipM – We can still think to find a solution to accommodate in this scheme BaF2+RMD: preshaped interface RTV pads, glue RMD afterwords In the two concepts design there are parts in common, basically the support structure is the same. The support structure design is needed to check the crystal load distribution and to discuss integration aspects with the Muon Beamline people. With the drawings in our hand we traded a lot of additional space in the solenoid to place “low pressure load” components, like electronic crates and host/route the tracker cables We also gained the possibility to slide-out the second disk for servicing 7
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Crate positioning G. Ginther has agreed to extend the calorimeter radial clearance for crate positioning Place the crate in the outermost part of the disk to have access to all FEE boxes Caveats – ID of cryostat = 1900 mm – Only if we can occupy up to 1700 mm of the region between 1420 (1320 mm active volume OD + 100 mm structure) and 1900 mm - vacuum creation resistance not a problem – 660 mm->outer active area radius + 170 mm ->crate height – 1660 mm diameter -> in reality is 1680mm - 1700 mm? – Need to route tracker and calo cables – Need spots for laser aiming at tracker for alignment 8
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Drawings ping pong A. Saputi drawings made progresses. Lecce team, that is taking care of FEM calculations, made some objections – No ribs but continuous structure for the outer ring – Cradle-like feet, – Crystal layout, 2 proposal: crystals rotated by 45 degrees, or raw/columns staggered by half crystal to avoid di mezzo cristallo “4 corner contact” Two visions merged Added x-y mechanism adjustment with electrical isolation For the moment we want to bring to a preliminary stage the solution with the frontal plate with an integrated piping system for cooling the A model of this plate and the electronics crates are in D. Pasciuto’s (student in Pisa) hands to study dissipation. Emiliano in Frascati is doing the same study with no plate for FEE electronics (soon results) 9
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134.6x132.4 mm 178 cm 2 vs G.G. 135 cm 2 Tracker cables 10
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Excerpt from docdb 4128 11
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50 mm (source) 200 mm (crystals) 700 mm 300 mm (crates) 200 mm (empty) 50 mm (FEE) 45 mm (empty space for servicing) 1250 mm total lenght 12
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No backplate layout 28
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