Aggiornamenti dal Servizio Progettazione e Officina Meccanica I.N.F.N. Milano Consiglio di Sezione 9 Luglio 2015 Coordinatore Simone Coelli AFFERENTI SERVIZIO.

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1 Aggiornamenti dal Servizio Progettazione e Officina Meccanica I.N.F.N. Milano Consiglio di Sezione 9 Luglio 2015 Coordinatore Simone Coelli AFFERENTI SERVIZIO Andrea Capsoni Carlo Gesmundo Mauro Monti Fabio Tomasi Ennio Viscione

2 OFFICINA MECCANICA INTERVENTI DI MIGLIORAMENTO FUTURI Dopo aver spostato il sistema TRACI nella stanza dedicata DC/S/10 Potremo far installare il sistema, già ordinato SISTEMA DI ASPIRAZIONE MACCHINE UTENSILI CON FILTRI PER NEBBIE OLEOSE Proposta. SOSTITUZIONE DEL CONTROLLO NUMERICO PER FRESATRICE TIGER (circa 9 k€) CORSI FORMAZIONE Svolgimento seconda giornata METROLOGIA APPLICATA A TEST TERMO- IDRAULICI CON FLUIDO IN EVAPORAZIONE - DITTA SIET (PC) Corso nazionale «ANSYS C.F.D.» (FLUENT, CFX sono inclusi nel nostro pacchetto di licenze ANSYS AUTODESK INVENTOR 2 giornate (ordine F. Alberti) Gestione licenze: Centralizzazione che avevo promosso ora A REGIME (ordine annuale da CNAF)  Modellatori 3D UNIGRAPHYCS NX, AUTODESK INVENTOR  F.E.M. ANSYS

3 3 Co-Conveneer «mechanics and cooling» PROGETTO TERMICO- MECCANICO SISTEMA DI COOLING T.D.R. UPGRADE LHCb UT TRACKER E.D.R. Mech. Staves E.D.R. Cooling system CO 2 evaporante 68 staves, tot 5 kW @ - 35 °C NOVITA’ Cooling pipe “snake” verticale tubi paralleli alternativa F.E.A. ottimizzazione, minimizzazione hot- spot «Cooling requirements» Analista ANSYS Monti

4 4 ANALISI FEM L a B r3 Indagine approfondita deformazioni di ATLAS IBL Effetto potenza dissipata nel flexbus Analista ANSYS Monti

5 5 COSTRUZIONI PER ESPERIMENTI DI FISICA DEL NUCLEO GAMMA: GALILEO CAMERA DI REAZIONE U.H.V. evoluzione progetto PORTATARGET MULTIPLO L a B r3 Progettazione, realizzazione, montaggio apparati e strutture VARI @L.N.L. @ G.S.I. Progetto F.E.A. strutture in composito Schermo Anti-compton con cristalli BGO per GALILEO Disegni Tomasi Realizzazione Costruzione Capsoni Viscione

6 6 TELESCOPIO RETINA L a B r3 Disegni Monti Coperture ABS Gesmundo realizzazione Viscione Capsoni

7 7 Collaborazione con CERN (et al.) per sistemi di raffreddamento a CO 2 TRACI: Unità di raffreddamento a CO 2 evaporante Dedicato a test di raffreddamento di prototipi SISTEMA: 2 P.A.C.L. (2 Pressure Accumulator Controlled Loop) M-Mump TRACI per Milano Abbiamo il primo TRACI in Italia! VANTAGGI CO 2 : STAVE ~ ISOTERMO SCAMBIO TERMICO EFFICIENTE PERMETTE TUBI PICCOLI (MIN MAT., CURVABILI) EVAPORAZIONE – 20 °C / - 40 °C Riprogettazione, collaborazione per produzione TRACI v.3 R&D pompa circolazione CO 2 Simulazioni e sviluppi codice CO.BRA.

8 8 Piegatura tubo Titanio per realizazzione prototipo stave Unione fitting al tubo test in pressione Montaggio linee e strumentazione

9 9 Cold box (aperta) Dummy stave Strumentato con termocoppie Tubo di raffreddamanto Serpentina di Titanio I.D. 2 mm, th. 0,125 mm Routing snake verticale Tot. length 3 m Impianto strumentato con misure di T, P fluido CO 2 TRACI v1 Impianto 2 P.A.C.L. Misura portata CO 2 Inlet pressure drop variabile Sistema di caratterizzazione termo-idraulica Misure in corso a Milano TEST PROTOTIPI RIVELATORE CON SISTEMA CO 2 Cooling pipe “snake” verticale Disegni Gesmundo Monti Montaggi Capsoni Viscione Gesmundo Cablaggio Andreani Labview Merli Preparazione PC Tomasi

10 DA DISCUTERE

11 PREVISIONI 2016 DA DISCUTERE Previsione 2016 - Servizio Progettazione e Officina Meccanica GRUPPI - ESPERIMENTI Collaboratori Tecnici (mesi*uomo) coordinatore CTER mesi-uomo Gr. I ATLAS30%12 LHCb40%24 VARIE Gr. III GAMMA30%19 AEGIS 2 NEWCHIM 1 KAONNIS 1 VARIE Gr. II BOREX/SOX 1 VARIE 1 Gr. VVARIE 2 SERVIZIO totale100%63 Personale Collaboratore Tecnico afferente al Servizio12 x 5 = 60 mesi-uomo):

12 Materiale aggiuntivo 12

13 STAMPANTE 3D STRATASYS FORTUS 250 MODELLI ESEGUITI DA VARI GRUPPI

14 14S. Coelli - INFN MILANO EXPERIME NT TRACKER ACTUAL 2009-2012 long shutdown 2013/2014 Shutdown 2017/2018 long shutdown 2017/2018 => PHASE-II ATLASPIXEL Evaporative fluorocarbon system + IBL PIXEL CO2 1.5 kW < BEAMPIPE DIAM NEW TRACKER ALL SILICON CO2 > 200 kW CMS PIXEL Mono-phase fluorocarbon system + PIXEL REPLACEMENT CO2 15 kW < BEAMPIPE DIAM NEW TRACKER ALL SILICON CO2 LHCbVELO FIRST 2PACL AT CERN CO2 1.5 KW GOOD EXPERIENCE! VELO FIRST SILICON MICRO- CHANNEL CO2 4 KW UT TRIGGER (STRIPS) CO2 4 KW ALICEULTRALIGHT SUPPORTS => VERY ULTRALIGHT ENHANCED COOLING < BEAMPIPE DIAM NA-62 GTKSILICONMICRO- CHANNEL CO2 UPGRADE OF THE CERN TRACKERS: TIMESCALE OVERVIEW

15 12 March 2014S. Coelli - INFN MILANO THERMODYNAMICS OF THE EVAPORATIVE PROCESS LATENT HEAT OF VAPORIZATION FOR CO2 IN THE RANGE OF INTEREST DELTA H liq.=> vap. = 280 kJ/kg TEMPERATURE GRADIENTS => 10 TO 20 bar COOLING FLUID OPER. PRESSURE COOLING FLUID OPER. TEMP. - 20 / - 30 °C THE PURE CO2 SATURATION CURVE CORRELATES TEMPERATURE AND PRESSURE INSIDE THE EVAPORATION CHANNEL

16 12 March 2014S. Coelli - INFN MILANO16 CERN EXPERIMENTS COOLING PLANT 2 PACL = 2-Phase Accumulator Controlled Loop Used at CERN for: LHCb Velo Atlas Pixel IBL CMS Pixel upgrade LHCb UT upgrade LHCb Velo microchannel upgrade NEW INTEGRATED SYSTEM patented: CERN & NIKHEF CERN EXPERIMENT DETECTOR COOLING CIRCUIT SKETCH TRACI UNITS USES ONLY PASSIVE SYSTEMS IN THEUNACESSIBLE AREA