Stato del progetto RPC P. Paolucci & RPC group. Pigi Paolucci - INFN Napoli 2 Novità Proposta di ristrutturazione del progetto RPC nuovo organigramma.

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1 Stato del progetto RPC P. Paolucci & RPC group

2 Pigi Paolucci - INFN Napoli 2 Novità Proposta di ristrutturazione del progetto RPC nuovo organigramma MoA 2009-2011 e MOFB 2010 organizzazione shift 2009 Upgrade dei tool di monitoring a di analisi Risultati con i cosmici Sommario richieste (sblocchi ed extra)

3 Pigi Paolucci - INFN Napoli 3 Proposta di ristrutturazione Progetto unico comprendente: Barrel + Endcap e l’upgrade (piccolo angolo) ? La domanda sorge spontanea: ma perché ? tecnologie comuni tool di monitoring/analisi comuni più istituzioni + regole chiare ed approvate centralmente  più fondi comuni (oggi solo italiani) più manpower “bruto” (shift e manutenzione) responsabilità tecniche e manageriali italiane

4 Pigi Paolucci - INFN Napoli 4 Nuovo organigramma 2009 Alcune cariche istituzionali saranno proposte alle istituzioni del progetto endcap. La proposta è in fasi di studio in CMS e sarà analizzata solo dopo l’eventuale approvazione dell’INFN. project manager G. Iaselli deputy PM commiss. & operation A. Colaleo (BA) Tech. coordinator S. Buontempo (NA) DPG M. Maggi (BA) Resource Manager ? Istitution Board ? Editorial Board ? deputy PM upgrade W. Van Doninck (belgium) Electronic Coord. ? Run Coordinator G. Pugliese (BA)

5 Pigi Paolucci - INFN Napoli 5 M & O 2009 China (PU)3 Korea (Seoul)4 India (BARC)3 Belgio (ghent)2 Pakistan (NCP)3 TOTALE ENDCAP 15 Bari8 LNF3 Napoli4 Pavia*5 Sofia Univ4 Sofia INRE3 TOTALE INFN20 48% TOTALE BARREL27 TOTALE RPC42 il manpower endcap è > di 15 FTE non esperto disponibile in periodi fissati dell’anno * 3.5 nel 2010 Questo è stato il punto di partenza per il calcolo degli shift e dei MOFB 2010

6 Pigi Paolucci - INFN Napoli 6 MoA 2009-2011 - operation RPC SYSTEM AREA DATA TAKING SHUT-DOWN MANAGER S OPERATOR S EXPERT S TOT AL MANAGER S OPERATOR S EXPERT S TOT AL OPERAT IONDET. HARDWAREDetectors3,0 1,07,01,5 0,33,3 Electronics 0,5 1,0 0,3 Services(Cooling e Gas) 0,5 1,0 0,3 TOTAL DET. HARDWARE 3,04,02,09,01,5 0,93,9 ELECTRONICS/DAQPower system 0,5 1,0 0,3 VME/DAQ 0,5 1,0 0,3 DCS/DSS 1,00,51,5 0,3 TOTAL ELECTRONICS/DAQ 0,02,01,53,50,0 0,9 SOFTWARE/DQMRaw data 1,0 0,3 Reconstructed data 1,00,51,5 0,3 Physics quality data 2,01,03,0 1,00,51,5 TOTAL SOFTWARE/DQM 0,03,02,55,50,01,01,12,1 TOTAL OPERATION 3,09,06,018,01,52,52,96,9

7 Pigi Paolucci - INFN Napoli 7 MoA 2009-2011 - maintenance MAINTENANCEDET. HARDWAREDetectors1,0 2,01,02,0 3,0 Electronics 0,5 2,0 Services 0,5 2,0 TOTAL DET. HARDWARE1,0 3,01,06,00,07,0 ELECTRONICS/DAQPower 0,5 1,0 VME/DAQ 0,5 0,0 DCS/DSS 0,5 1,0 TOTAL ELECTRONICS/DAQ0,0 1,5 0,01,0 2,0 SOFTWARE/DQMRaw data 0,5 Reconstructed data 0,5 Physics quality data 1,0 2,0 TOTAL SOFTWARE/DQM0,0 2,0 0,01,02,03,0 TOTAL MAINTENANCE 1,0 4,56,51,08,03,012,0 TOTAL SYSTEM AREA 4,010,010,524,52,510,55,918,9

8 8 Prospetto per gli shift 2009 JulyAugustSeptemberOctoberNovemberDecember Bari 1,5 2,0 10,0 LNF 0,6 1,0 4,4 Napoli 0,8 4,8 Pavia 1,0 6,0 Sofia Uni 0,00,50,01,0 3,5 Sofia INRN1,0 0,01,50,0 3,5 Ghent 1,5 1,01,5 8,5 PU 1,0 2,00,0 4,0 NCP 1,51,0 6,5 Seoul 0,5 2,5 Uniandes 0,5 3,0 CERN 0,5 2,0 BARC 0,5 2,5 FTE available 9,410,4 10,3 FTE requested 999999 ITA = 48% (FTE) ITA < 41% (shift)

9 Pigi Paolucci - INFN Napoli 9 Expert list 2009/2010 July August Septemb October Novemb Decembe Bari0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 8,0 Bari0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E Bari 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/Rd LNF0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 3,0 Napoli 0,5 DCS 0,5 DCS 0,5 DCS 7,5 Napoli0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS Napoli0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM Pavia0,5gas0,5gas0,5gas0,5gas0,5gas0,5gas 3,0 Sofia Uni0,5 Reco/RD 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/Rda 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/RD 5,5 Sofia INRN0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E Ghent0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 3,0 PU 0,0 NCP0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 4,5 0,5DCS0,5DCS0,5DCS Seoul 0,0 Uniandes0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 3,0 CERN0,5 gas/DCS0,5gas/DCS0,5gas/DCS0,5gas/DCS0,5 gas/DCS0,5gas/DCS 3,0 BARC 0,0 FTE avail6,5 7,0 FTE needed6 6 6 6 6 6

10 Pigi Paolucci - INFN Napoli 10 MOFB 2010 - manpower field items descrip.FTE cost (K € ) cost (KCHF) Detector reparation6 tech/month1,248,076,8 Electronic (TTU+FEB+CB) reparation1 tech/month0,14,06,4 HV-LV repar. And maint.2 tech/month0,28,012,8 HV-LV firmware upgrade2 ing/month0,28,012,8 DCS - DQM - DB software upgrade2 ing/month0,28,012,8 DCS - DQM machine maint.2 ing/month0,28,012,8 Gas gas test and reparation4 tech/month0,416,025,6 Gas Monitoring 2 tech/month0,28,012,8 Cooling repar. And maint.2 tech/month0,28,012,8 TOTAL 2,9116,0185,6 Parte INFN = 88.4 KCHF

11 Pigi Paolucci - INFN Napoli 11 MOFB 2010 - materials Parte INFN = 140 KCHF Server (5 DCS + 3 DQM + RC) upgrade (every 2 years)5,08,0 HV-LV spares (10HV+6LV)96,0153,6 HV-LV-ADC CAEN maintenance20,032,0 HV-LV-ADC cable, connect. distrib5,08,0 P5 Lab infrastr.5,08,0 ISR gas & infrastr. 10,016,0 GIF detector test (SJ)5,08,0 Gas Monitoring materials5,08,0 Gas Monitoring spares10,316,5 CERN store 10,016,0 Electronic Pool CERN 12,019,2 TOTAL (maintenance and reparation) 183,3293,3

12 Pigi Paolucci - INFN Napoli 12 Sommario sulla ristrutturazione Le istituzioni passano da 6 a 11 (13 ?) CERN ed Uniandes sono in fase di approvazione I firmatari (senza phd) passano da 27 a 42 CERN ed Uniandes fanno già parte degli shift/expert MoA operation vanno da 10 a 18 MOFB 2010 sono 500 KCHF (INFN < 48%) fino ad oggi tutti a carico INFN (170/380 KCHF) Riduzione del 20-30% dal 2011 (no spare)

13 Pigi Paolucci - INFN Napoli 13 Barrel Shutdown  Main Items: 1) HV problems (Cables, Connectors) 2) LV problems 3) Inversion of Signal Cables 4) Gas Leakage from chambers thanks to A.Colaleo

14 Pigi Paolucci - INFN Napoli 14 CHAMBERProblem causeSTATUS W-2/S10/RB2inShort cable changed, problem fixedOK W-2/S10/RB2outShort cable changed, problem fixedOK W-2/S10/RB3-I0 limit unset, HV module restartedOK W-2/S8/RB4+Short cable changed, problem fixedOK W-1/S4/RB2outSpare distributor used, CH OKOK W+2/S7/RB3+Distributor + black cable, CH OKOK W-1/S10/RB2in_dwNo intervention, longer gas fluxOK W-1/S9/RB2in_dwI0 module offset, cable chain and chamber okOK W-1/S4/RB2outSpare distributor used, CH OKOK W-2/S9/RB1in_upNo intervention, longer gas fluxOK W+1/S11/RB2in_dwNo intervention, longer gas fluxOK W0/S6/RB2out_upHigh current in one gap. To be disconnectedOK W0/S2/RB2in_upBroken HV cable on the chamber side: fixedOK W-1/S8/RB3+_upHV connector problem. To be replacedOK W-2/S12/RB1out_upProblem between on the patch panel connector. FixedOK HV problem

15 Pigi Paolucci - INFN Napoli 15 Cables: Febs W-2/RB2in/10 W-2/RB3-/10 (B) W-1/RB4-/6 W+2/RB1out/5 (B) distribution board replaced W+2/RB3-/6 W0/RB2out/8 LV cables External cooling problem. Chambers opened and all febs changed W-1/S6/RB4+ LV cable changed inside the chamber. LV e Front-end

16 Pigi Paolucci - INFN Napoli 16 CHAMBERNOTE W-2/S2/RB3-/BWInversion on FEB level W-2/S11/RB3+/FW Inversion on FEB level W+1/S6/RB1&2outInversion of signal cables Inversions of Signal Cables W0/S4/RB3+FW&BW (FEB1 & FEB4 OK) W0/S4/RB3-FW&BW (FEB1 & FEB4 OK) W0/S5/RB3+FW&BW (FEB1 & FEB4 OK) W0/S5/RB3-FW&BW (FEB1 & FEB4 OK)

17 Pigi Paolucci - INFN Napoli 17 Gas Leakage CHAMBERPROBLEMINTERVENTION W+2/S8/RB4+ (RB4-1500/R) Broken input T-connector Chamber replaced

18 Pigi Paolucci - INFN Napoli 18 Sensori di umidità H4000 RH Sensor – Typical calibration curve thanks to P. Vitulo 10 mm 40 mm

19 Pigi Paolucci - INFN Napoli 19 Sensore 0 Sensore 1 Sensore 2 Sensore 3 Sensore 4 Sensore 6 Sensore 7 Sensore 8 Sensore 9 Sensore 11 Sensore 10 Calibrazione del sensore

20 Pigi Paolucci - INFN Napoli 20 Closed Loop e Gas Gain Monitoring I Il Closed Loop e’ in funzione dal gennaio 2009 con 8% fresh mix. Il Gas Gain Monitor consiste in un telescopio con (RPC 50cmx50cm) di raggi cosmici utilizzato per monitorare il punto di lavoro (guadagno ed efficienza) con tre miscele (clean, before purifiers, after purifiers) Il GGM e’ stato in test nel 2008 all’ISR con il closed loop. Punto di lavoro stabile al 2% per variazioni ambientali, sensibilita’ circa 20V. In funzione al P5 dal dicembre 2008 (milestone) DCS del GGM è in fase di integrazione e test. In operazione un sistema gemello a Frascati per la caratterizzazione delle gaps spare e studi di miscele gas.

21 Pigi Paolucci - INFN Napoli 21 Closed Loop e Gas Gain Monitoring II Numerosi problemi di integrazione con il closed loop a causa delle carenze di manpower del cern gas group che hanno richiesto intervento di tecnici e fisici superiore al previsto (linee di gas, AC power, clean mix humidifier) Mortalita’ delle RPC ragionevole (circa 20% scarto alla produzione, ulteriore 10% trasporti e operazione all’ISR) ma servono spares. Prodotte 12 gaps spare alla GT. Tre guasti HW al sistema DAQ. Necessita’ urgente di controller e ADC CAEN spare (presente nella lista MOFB).

22 Pigi Paolucci - INFN Napoli 22 Studi di filtri all’ISR In corso test di camere RPC RB-3 in closed e open loop all’ISR Risultati di run precedenti ( S.Bianco et al. FRASCATI-PREPRINT-LNF-08-33(IR). Submitted to JINST. ) mostrano che i filtri rilasciano tracce di metalli, e che le procedure di rigenerazione non sono ottimizzate. Produzione di HF. Scopo di questo run e’ correlare la produzione di inquinanti con aumento di correnti, utilizzando un sistema di analisi gas ottimizzato (gorgogliamento in LiOH) Il ciclo di misura e’ iniziato nel settembre 2008 con nuovo materiale dei filtri e 14% clean mix, ridotta al 8% in febbraio. I filtri mostrano una vita media molto maggiore di quanto nel passato, confermando che la procedura di rigenerazione deve essere ottimizzata. Il ciclo di misura e’ ora alla fase n.4 (inizio aumento correnti) Al termine valuteremo se spostarci in ambiente hi-rad (vedi memo 01/09)

23 Pigi Paolucci - INFN Napoli 23 Stato finanziario al 1 maggio Stato finanziario al 1 maggio 2009 SezioneMI (spesi/assegn.) ME (spesi/assegn.) Consumo Bari3,5/9.575/11615 LNF5.8/8.130/50.514/16 Napoli2/725/50.77/14.5 Pavia4.2/13.515.6/40.77.6/20 Stato Attuale ME: Bari 41 – LNF 20.5 - Napoli 25.7 – Pavia 25 a cui va sommata la manutenzione straordinaria (solo tecnici) fatta nel 2009 pari a: Bari 12 – Napoli 8 – Pavia 2.8 Le spese previste per gli shift/comm 2009 sono: Bari 48 – LNF 18 – Napoli 24 – Pavia 24 shift 2009 (luglio-dicembre) Bari 8 – LNF 4 – Napoli 6 – Pavia 4 shift/commis. (maggio-giugno) Bari 56 – LNF 22 – Napoli 30 – Pavia 28TOTALE previsto shift

24 Pigi Paolucci - INFN Napoli 24 Richieste di ME x completamento 2009 Tenendo conto delle responsabilità, dei turni di tecnici per maggio-giugno, degli esperti al CERN e di un minimo di metabolismo per le riunioni: Technical Coordinator (S. Buontempo – Napoli) – 4 mesi Run Coordinator (G. Pugliese – Bari) – 4 mesi Detector Expert (A. Dimitrov – Bari) – 4 mesi Sistema di Potenza (D. Lomidze - Napoli) – 4 mesi Data Quality Monitor (Cimmino – Napoli) – OK similfellow Prompt Analysis (Trentadue – Bari) – OK similfellow Detector Control System (Polese – Laaparanta/CERN) – OK (CERN+MOFB) GGM (Benussi – LNF) – 2 mese Gas (Bianco – LNF) – 2 mese Editorial Board + DPG-POG (D. Piccolo – LNF) – 1 mese La richiesta totale di ME da maggio a dicembre 2009 è quindi: Bari 55+12 – LNF 24 – Napoli 36+8 – Pavia 8+2.8

25 Pigi Paolucci - INFN Napoli 25 Richieste RPC SEZIONEMI-da sjME-sjCONSINV extAPPMOF-B da sj keuro Pavia210,8* LNF52468 Napoli24212 40+30 Bari267 TOTALE RPC6143,812 040+30 MI: per riunione RPC Italia – CMS week bologna – CMS Italia ME: manutenzione straordinaria + shift 2009 (luglio-dicembre) + esperti APP: spare per HW GGM di LNF 8 Keuro Sblocco MOFB (NA) per manpower + spare elettronica di potenza 40+30 Keuro Richiesta extra di Pavia per ME analisi dati = 8 Keuro

26 Pigi Paolucci - INFN Napoli 26 Stato dei MOFB 2009 – 34 Keuro (materiale) Abbiamo un nuovo conto CERN per i MOFB barrel-endcap a cui le “nuove” istituzioni parteciperanno con 5 KCHF (minimo). Per chiudere il “vecchio” conto ed i debiti dal gas ISR (dal 2009 è pagato da CMS) abbiamo bisogno di un extra di 12 K€ I MOFB materiale 34+30 Keuro sono così impegnati: 1. 3 K€materiale sistemi gas 2. 2 K€sensori gas + cooling 3. 3 K€riparazione camere 4. 3 K€riparazione LV-HV (distrib e prolunghe) 5. 10 K€manutenzione CAEN 6. 4 K€ISR 7. 30spare 3 HV- 3 LV (richiesta maggio 09) 8. 8spare HW GGM (richiesta maggio 09) eventuali ulteriori spese/sblocchi a settembre 2009

27 Pigi Paolucci - INFN Napoli 27 Sbloco dei MOFB 2009 – 40 Keuro (manpower) Chiediamo lo sblocco dei MOFB di Manpower pari a 40 KEuro (da spostare da Bari a Napoli) con le seguenti motivazioni: 1. 5 mesi per G. Polese (resp. DCS) ago-dic 2009 2. 3 mesi per C. Viviani (sistema del Gas e monitoring) da giu-ago 2009 3. 1 mese per Gas analysis (LNF) 4. 3 mesi DCS expert (mag-lugl) - Pakistan 5. 3 mesi HV-LV-DCS expert (ago-ott) – D. Lomidze 6. 2 mesi Detector expert (nov-dec) 7. 1 mese per necessità varie TOTALE di 18 mesi/uomo  50 Keuro

28 Risultati analisi cosmici RPC analysis and DQM group

29 Pigi Paolucci - INFN Napoli 29 RPC detector efficiency vs impact point measured extrapolating the DT segment on the RPC chamber. The lower efficiency points in step of 10 x 10 cm 2 are due to the dead regions induced by spacers. The efficiency reduction is more visible for y coordinate around 55 cm where, due to the chamber construction, the RPC works in single gap. Y (cm) X (cm) Single gap working region 0 2040

30 Pigi Paolucci - INFN Napoli 30 Preliminary maximum efficiency distribution for the RPCs of three wheels of the barrel. The efficiency is measured extrapolating the DT segment on the RPC plane and looking at fired strips in a small region around the impact point. The measurement is repeated at different RPC working voltage and the maximum RPC efficiency is obtained by a fit to the efficiency vs High Voltage trend. The tail in the distribution is due to problematic chambers working in single gap mode or affected by swapped cables in the readout that have been fixed during the shut down. Systematic effects due to the fact that the distribution is obtained with cosmic muons and not with collision muons are under investigation, moreover no fiducial regions are selected to remove the edge of the RPCs. PRELIMINARY

31 Pigi Paolucci - INFN Napoli 31 Distribuzioni corrente e temperatura - CRAFT

32 Monitoring online della corrente - DCS Pigi Paolucci - INFN Napoli 32

33 Pigi Paolucci - INFN Napoli 33 Trend I – T – P durante il CRAFT (10 giorni del CRAFT) media su tutte le camere (ogni 4 ore) I T P

34 Pigi Paolucci - INFN Napoli 34 RPC DQM chamber quality plot

35 Pigi Paolucci - INFN Napoli 35 Data Input Chamber OFF OFF Dead Chamber ≥ 80% Partially Dead 50%< & <80% ≤ 50% ≥ 0.85 Noisily Strip < 0.85 ON < 6 ≥ 6 Noisily Chamber Good Chamber OFF Dead Partially Dead Noisily Strip Noisily Chamber OK ! Status Colors HV Statu s Noisy strips > 0 & ≤ 5 Occupan cy Asym. = 0 Bad Shape < 30% ≥ 30% % of Dead Strips 1 bin Cluster Size Algorithm of the RPC SM OK

36 Pigi Paolucci - INFN Napoli 36 Prompt Analysis tool

37 Pigi Paolucci - INFN Napoli 37 Prompt Analysis tool

38 Conclusioni – Cosa va ! Il rivelatore barrel funziona bene ed ha dimostrato di essere stabile – CRAFT Colaleo, Pugliese, Buontempo e Dimitrov - ruolo chiave Le temperature e le correnti sono stabili nel barrel. Questi 6 mesi di ritardo ci hanno concesso di migliorare i tool dei DCS, DQM e prompt analysis – grazie a Trentadue, Cimmino, Lomidze, Carillo ed Ocampo. La riorganizzazione del progetto potrebbe essere estremamente importante per CMS. Chiaro supporto di manpower non esperto (per ora) I costi nel 2009 restano invariati e potrebbero diminuire nel 2010. Le responsabilità sono nelle mani degli italiani e degli afferenti al progetto barrel – ma non basta Editorial board e Resource manager saranno utili Pigi Paolucci - INFN Napoli 38

39 Cosa non va ! Il sistema non è ancora del tutto stabile dal punto di vista dell’elettronica. Il maggior problema proviene dalla instabilità delle link- board (progetto polacco-finlandese) e dal loro failure rate  review interna aprile 09. Bisogna intervenire quanto prima in modo convinto e con proposte fattive. L’endcap è ancora in fase di commissioning La corrente crese con la temperatura Il cooling a 21 gradi non aiuta Poca esperienza nell’operation Carenza di manpower nell’analisi del rivelatore e del sistema intero ! Aiuto concreto da Carillo ed Ocampo. Trentadue, Cimmino e Piccolo sono fondamentali nell’analisi dei dati – ma non bastano ! Pigi Paolucci - INFN Napoli 39