R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 1 Stato del Tracciatore di CMS Stato della produzione moduli Stato dell’integrazione tracciatore di CMS Integrazione.

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1 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 1 Stato del Tracciatore di CMS Stato della produzione moduli Stato dell’integrazione tracciatore di CMS Integrazione TIB/TID Piano per l’integrazione e installazione Conclusioni: Report CMS Tracker Status (LHCC meeting 30/6/2005) INFN Commissione Scientifica Nazionale 1 Trieste 6 luglio 2005 Roberto Dell’Orso INFN Sezione di Pisa

2 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 2 Strategia di installazione TOB TIDTIB TEC PD Nuova sequenza di integrazione e di installazione: TOB+ (luglio-novembre 2005) TIB/TID+ TOB- (dicembre 2005-febbraio 2006) TEC+ TEC- TIB/TID- (marzo-maggio2006) Installazione del tracciatore in CMS Novembre 2006 Installazione del pixel detector in CMS Gennaio 2008

3 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 3 Sensori Consegnati tutti i 7000 sensori sottili (TIB, TEC) Consegnati 14.500 sensori spessi (TOB, TEC) su 20.000 circa necessari (compresi 2730 STM) HPK sta consegnando ad un ritmo di circa 1.400 sensori al mese. Completamento delle consegne dei sensori previsto entro Ottobre 2005.

4 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 4 Ibridi (elettronica di front end)  Consegnati circa 9.600 ibridi (63%).  Il ritmo di consegna attuale e’ di 380 ibridi a settimana.  Ci si sta avvicinando ai 400/w previsti per giugno.  Lanciata la seconda linea di produzione e qualificati i primi prototipi.  In produzione 2000 ibridi aggiuntivi (buffer e recupero di contingenza). Completamento delle consegne degli ibridi previsto per: Agosto05 per il TIB, Ottobre05 per TOB, Novembre05 per TEC

5 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 5 Moduli Alto yield nella produzione dei moduli: 97%TIB Qualita’ dei moduli prodotti fino ad ora eccellente: strisce difettose < 0.3% Fine produzione moduli prevista: TIB/TID ott05, TOB nov05, TEC feb06

6 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 6 Integrazione del Tracciatore Tutte le strutture meccaniche sono pronte. E’ iniziata l’attivita’ di integrazione su rod, petali e shell.

7 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 7 Integrazione TOB E’ iniziata l’integrazione dei moduli nelle rod in USA (UCSB, FNAL); rate stimato di 8 rod/giorno: consegna di 60 rod prevista entro luglio (+90 entro meta’ settembre per completare il Layer 6)  Nelle prime rod sono emersi errori di comunicazione I2C Problema studiato e capito: 1) modifica di una resistenza nelle rod prodotte 2) produzione di una nuova scheda ICC (e successiva sostituzione)

8 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 8 Attivita’ di integrazione TOB/meccanica Costruzione della wheel del TOB completata e ruotata nella posizione finale Posizionamento relativo delle parti meccaniche limitato dalla precisione del sistema di misura (100  m)

9 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 9 Integrazione: Tracker Support Tube CERN building 186: E’ avvenuto il commissioning dello schermo termico all’interno del Tracker Support Tube

10 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 10 Integrazione TEC/petali E’ iniziata l’integrazione dei moduli nei petali: 17 petali integrati fino ad ora nei 6 PIC ( Aachen, Karlsruhe, Louvain, Lyon, Strasbourg, Bruxelles). 10 petali inviati a Lyon per DAQ test.

11 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 11 Integrazione TEC/meccanica L’integrazione di TEC+ e’ cominciata ad Aachen: primi due petali inseriti; test raggi cosmici

12 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 12 TEC: test raggi cosmici Petalo nella struttura meccanica S/N = 21

13 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 13 Preparazione di una nuova area al building 186 (CERN Integration Facility) Test del 25% del Tracker, integrazione TEC- Piano terra disponibile per una nuova clean room di 400m 2 (settembre 2005)

14 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 14 Stato integrazione TIB/TID Preparazione meccanica dei layer TIB – Produzione delle parti strutturali – Integrazione delle parti di precisione – Stato dei layer TIB forward Integrazione del layer 3 forward Stato del burn-in Sub-assemblaggio TIB/TID – Test di assemblaggio layers con meccanica backward – Attrezzatura di montaggio Dischi TID-Service Cylinder

15 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 15  Integrazione componenti di precisione F.Palmonari (phys), F.Palmonari (phys), G.Petragnani (tech), A.Serban (tech), A.Cucoanes (tech)  Integrazione moduli Pisa 1 G.Sguazzoni (phys), G.Sguazzoni (phys), J.Bernardini (phys), L.Borrello (phys), B.Mangano (phys)  Integrazione moduli Pisa 2 R.Dell’Orso (phys), R.Dell’Orso (phys), G.Segneri (phys), L.Benucci (phys), P.Mammini (tech)  Integrazione moduli Firenze C.Civinini (phys), C.Civinini (phys), C.Genta (phys), C.Marchettini (phys), S.Mersi (phys), M.Brianzi (tech), M.Meschini (phys), R.Ranieri (phys)  Integrazione moduli Torino N.De Maria (phys), N.De Maria (phys), R.Bellan (phys), D.Gerbaudo (phys), F.Benotto (tech), F.Brasolin (tech)  Burn-in team F.Palla (phys), F.Palla (phys), M.R.D’Alfonso (phys), M.Vos (phys), C.Cerri (phys), A.Balestri (tech)  DAQ per integrazione e burn-in T.Boccali (phys), T.Boccali (phys), S.Dutta (phys), A.Rizzi (phys), A.Giassi (phys)  Assembly/Installation team F.Palmonari (phys)/T.Lomtadze (phys), F.Palmonari (phys)/T.Lomtadze (phys), F.Raffaelli (eng.), G.Petragnani (tech), F.Mariani (tech), L.Beretta (tech), D.Rizzi (tech), C.Magazzu’ (tech), L.Zaccarelli (tech) Squadre di integrazione TIB/TID

16 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 16 Parti strutturali Tutti i cilindri in fibra di carbonio sono stati prodotti (4 forward + 4 backward) Tutti i pillars (elementi per la connessione interna) dei cilindri forward sono stati prodotti Pillars

17 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 17 Incollaggio parti di precisione Al termine degli incollaggi la struttura viene misurata nella CMM (~15 micron)

18 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 18 Stato dei 4 layer TIB forward  Layer 3:  completato e integrato con tutti i moduli  (50% Pisa 50% Firenze, burn-in in corso)  Layer 4:  meccanica completata, iniziata la fase di integrazione moduli  Layer 2:  meccanica completata, misurazione in corso con CCM, segue test integrazione moduli DS  Layer 1:  in corso incollaggio parti di precisione

19 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 19 L3F sulla struttura per l’integrazione Rocchetti portafibre Supporto per ruotare il layer

20 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 20 L3F: Cavetti dei Control Ring Prima operazione in quanto le misure devono essere prese in loco, cio’ e’ praticamente impossibile se sono gia’ presenti i moduli… Zoologia dei 15 + 1 cavetti di un control ring L3F

21 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 21 L3F: Installazione degli AOH (i) AOH con fibre ottiche Pillar per fissaggio L3-L4 Passaggio non-standard Cooling pipes

22 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 22 L3F: Installazione degli AOH (ii) Inner side view

23 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 23 L3F: Preparazione del modulo

24 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 24 L3F: Montaggio del modulo Si installa prima il modulo piu’ lontano: se si trova l’AOH rotto e’ piu’ semplice sostituirlo

25 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 25 L3F: Esempio di test DAQ Analisi dati ~tempo reale; Mod Test bad strips riportate sui plot con un codice a colori per individuare eventuali difetti non preesistenti No bias400V

26 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 26 L3F: Fissaggio finale dei DOHM e cablaggio Questa fase e’ molto delicata, si devono rispettare gli spazi disponibili e si deve prestare molta attenzione alle fibre Viene fatto il test del ring di controllo e test di ridondanza Una fibra di un AOH spezzata  una mattinata di lavoro per sostituire l’AOH, 3 moduli smontati e rimontati

27 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 27 L3F: Integration/connectivity DB Data Base integrazione con intefaccia user friendly e interazione con DAQ per verifica degli oggetti montati Disponibile Module grouping I moduli in ogni coppia di power group sono selezionati automaticamente in base alla V depl (+-20%) Posizioni geometriche dei ledge inserite nel DB Posizione dei moduli nello spazio per la geometria finale

28 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 28

29 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 29 Burn-in: obiettivi Evidenziare problemi non emersi durante il test dei moduli o durante l’integrazione Effetti dovuti al passaggio da O(1) modulo a O(100) moduli Noise, grounding, sincronizzazione Lettura con una fetta di DAQ di CMS: FED (ADC) ottico finale Effetti connessi al raffreddamento, alle escursioni termiche o al run a bassa temperatura (-20 o C)

30 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 30 Burn-in fase 1 (giugno05) Commissioning della camera climatica, DAQ e PS per la lettura di un control ring (45 moduli) effettuato. Sistema di interlock temporaneo. Burn-in run del Layer 3 up in corso.

31 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 31 Burn-in: Timing scan Tutti (~90 ) i tick marks ricostruiti e allineati Pll delay selezionati per sincronizzare tutti i detector Consistente con la posizione logica nel ring Prima posizione nel ring Ultima posizione nel ring ADC

32 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 32 Burn-in: Noise distribution Noise: 7 ADC counts (segnale previsto ~120 ADC counts) Risultati preliminari molto buoni sul rumore nella struttura TIB integrata >99% GOOD STRIPS. Due fibre ottiche danneggiate: necessaria protezione nei punti critici Fed 9U Deconv Inv On ADC counts Log scale

33 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 33 Burn-in fase 2 (luglio2005) Lavori in corso per leggere 1/2 L3 (135 moduli, 3 control rings). –Sistema di interlock finale (128 T probes e 57 H probes) –Power supply 6 CAEN PSM + 2 PSM_control –Cabling 12 LIC11 + 12 CAB60 + 3 control_power cables –Maggior numero di optical bundles: 3x96 –Maggior numero di OFED: 3 –Commissioning del FEC VME (controllo di 8 control rings) –Commissioning del DAQ software

34 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 34 Test raggi cosmici con prototipo layer 3 (Firenze) Trigger con 2 scintillatori Layer 3 prototipo con 4 stringhe assemblate (12 moduli) Readout asincrono con gate di 5 ns IR camera per verificare il contatto termico:

35 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 35 Test raggi cosmici su prototipo layer 3 ADC Peak Mode: S/N = 25 ADC Deconvolution Mode: S/N = 15

36 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 36 Test di inserzione del layer 3 nel layer 4 (backward) Test riuscito. Verificate tutte le operazioni principali. Decisione di assemblare il TIB/TID+ direttamente nel cradle di trasporto.

37 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 37 Integrazione TID (Pisa & Torino) 3 RINGS => 1 DISK; 3 DISKS => TID+ RING3 RING1 RING2 Laminazione di 18 ring terminata. In corso preparazione parti di precisione. Delivery di tutti i ring del TID+ in questi giorni. Integrazione ring prototipo a Torino: OK

38 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 38 TID disks assembly tool Status: in produzione Expected delivery: fine luglio.

39 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 39 Magnet Test & Cosmic Challenge Piano per il TIB: strumentazione di un cooling loop del layer 3 e un cooling loop del layer 2  Integrazione in corso sulla meccanica prototipo layer3  In preparazione mockup layer2  Tracker insertion nov05  Cosmic challenge feb06

40 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 40 Test di cablatura e inserzione (CERN) Primo test di cablatura effettuato con prototipo (aprile05): I servizi di TIB/TID sono contenuti nell’envelope previsto rispetto al TOB Prossimo test previsto a luglio 2005: Un prototipo realistico del TIB/TID+ sara’ trasportato al CERN Un settore del Service Panel (margherita) sara’ vestito con cavi e servizi per verificare l’envelope del TEC Test di inserzione nel Tracker Cylinder equipaggiato con meccanica TOB finale

41 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 41 Report sul CMS Tracker Status – LHCC meeting 30/6/05

42 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 42 Report sul CMS Tracker Status – LHCC meeting 30/6/05

43 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 43 Report sul CMS Tracker Status – LHCC meeting 30/6/05

44 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 44. BACKUP

45 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 45 Manifolds e cooling tubes Qualifica dei cooling loops dopo piegatura e saldatura (ENEA Casaccia) Leak test in vasca (20 atm) Caduta di pressione (portata nominale) Disponibile Helium leak test

46 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 46 Componenti DOM – TIB (Firenze) DOM – TID (Torino) Mothercable (Bari) AOH (Perugia) Mechanics (Pisa) CCU25 (CERN) ModulesBa,Ct,Fi,Pg,Pi,Pd,To

47 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 47 Burn-in: Opto Gain scan Selected gain Tick height Tick base Difference between tick height and tick base Difference at selected gain uniform response of 90 fibers!

48 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 48 Layer 3: grounding I tubi di raffreddamento saranno connessi elettricamente alla massa di CMS (attraverso il thermal screen) Power Supply floating Grounding robusto CF frame collegato al GND dell’elettronica Due possibili configurazioni di grounding: studio del noise durante il burn-in Il sistema di cooling viene collegato elettricamente a A) GND del DOHM B) GND dei cavi di alimentazione MC

49 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 49 Tool di visualizzazione/geometria

50 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 50 Test inserzione L’”Antti Chariot” estende le rotaie del TOB Tracker Cylinder Il Cradle-in estende le rotaie del TIB Le rotaie del Cradle-out (o Cradle di trasporto) combaciano con le rotaie del Cradle-in Quando il Cradle-out e’ inserito nello “Chariot”, il TIB/TID puo’ scorrere fino a raggiungere la sua posizione finale nel TOB

51 R.Dell’Orso Gruppo1 Trieste 6 luglio 2005 51 Sistema di trasporto La “casetta” Cradle di trasporto 4 damping columns Accelerometri Piastra di ancoraggio Telaio container in acciaio Lateral shock absorber Damping column Cradle Cradle di trasporto