GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 1 Rapporto sullo stato di RRB20 Stato delle costruzioni. Magnet Test e Cosmic Challenge. Cambiamenti nel management.

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1 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 1 Rapporto sullo stato di CMS @ RRB20 Stato delle costruzioni. Magnet Test e Cosmic Challenge. Cambiamenti nel management (tracker e cpt). Schedula V34.2. Piano finanziario di CMS ad RR20.

2 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 2 Ingegneria civile. Caverne consegnate il 1Febbraio 2005. 3 mesi di ritardo per infiltrazioni di acqua (riparate) nel pozzo di accesso. Ritardo non critico perche’ il grosso dell’ assemblaggio di CMS avviene in superficie. Liberato l’accesso fra zona di assemblaggio in superficie (SX5) e pozzo (P5). Ingegneria civile non piu’ critica per l’esperimento.

3 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 3 Completata sui sei dischi degli end- cap (YE) e su 4 delle 5 ruote del barrel (YB). Manca solo la ruota centrale YB0. La piu’ complicata (fine luglio 2005) Installazione dei servizi (gas&cooling pipes)

4 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 4 Il magnete Completato l’assemblaggio delle 5 bobine. In corso la saldatura delle connessioni dei circuiti di raffreddamento (forti stress termici, possibili leaks, ossessivo controllo di qualita’).

5 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 5 Presto: operazioni molto complicate. Inserzione (Maggio05). Sigillatura delle camere a vuoto (Luglio05). Cablatura e connessione alla Control Room provvisoria. Test del Magnete e Cosmic Challenge. Agosto05-Febbraio06. Calata di YB0+magnete nel pozzo Marzo06 ?

6 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 6 Magnet test: v34.2 schedule draft Nei tre mesi previsti per il raffreddamento del magnete (sett-ott-nov) si installa HCAL, un supermodulo di ECAL ed alcuni elementi del tracciatore. Il periodo di training del magnete verra’ utilizzato per il Cosmic Challenge. Ecal e tracciatore verranno rimossi a gennaio 2005 per permettere la mappatura del campo. Il magnete si riapre a Marzo.

7 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 7 Cosmic Challenge Leggere un settore di CMS e registrare il passaggio di cosmici con campo magnetico. Test realistico di installazione, di integrazione e di DAQ. Attrezzature, cavi, servizi, interferenze di PS col campo magnetico. Commissioning integrato dei vari sottorivelatori. Controllo dei servizi, e delle sicurezze. Interlocks, condensa alle interfacce per le diverse condizioni operative. Messa in tempo dei sistemi di acquisizione, circuiti di trigger e DAQ, software.

8 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 8 Cosmic Challenge

9 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 9 bulk-head & TEC PP1. condensa? interlock? anello di allineamento studio dettagliato del percorso dei cavi prototipo di PP1studio della cablatura di YB0 PS sulla balconata (campo magnetico residuo) Molti esercizi necessari per l’integrazione verifica dei tools di installazione

10 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 10 Esempio di configurazione per il CC: il TIB.

11 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 11 Stato di DT (Muoni Barrel) I tre centri di produzione di Aachen, Ciemat e Legnaro lavorano al ritmo di 18 camere l’anno per centro. Prodotte fino ad ora oltre 170 camere (70% del totale) 160 sono al CERN e 33 sono state installate in YB+2 (12 con i minicrates). Il completamento della produzione e’ previsto per fine 2005. Continua la produzione ed il test di HVB e MC. 30 MC sono stati completati fino ad ora. Aumentata la capacita’ di test. Ritmo attuale di produzione ed installazione dei MC compatibile con la schedula ma occorre recuperare contingenza.

12 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 12 Stato di MB4 Torino Torino sta producendo a regime le MB4: 7 camere sono pronte e 3 sono state consegnate al CERN. Sono state intraprese azioni per aumentare la capacita’ produttiva da 2 a 3 camere al mese. Il completamento della produzione e’ previsto per Aprile 2006. I-Beam tool 1 I-Beam tool 2 I due tavoli sono operativi insieme al test stand con cosmici Qualita’ eccellente. Distribuzione dei tempi di arrivo ed efficienza preliminare con cosmici

13 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 13 Stato RPC (Muoni Barrel) 299 camere costruite, 268 qualificate (56% di 480 necessarie) e 31 scartate, 160 al CERN, 66 installate. Scarti complessivi fino ad ora circa 10%. 212 ancora da costruire (231 se si vuole essere conservativi) Produzione pianificata fino a Febbraio 2006. Attenzione agli incidenti/inconvenienti nella catena di produzione ed assemblaggio

14 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 14 Test RPC (250 camere) Qualita’ eccellente: protocollo di test con cosmici.

15 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 15 Installazioni, installazioni, installazioni.

16 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 16 Stato di CSC (Muoni End-Cap di CMS) Tutte le camere prodotte compreso un 6% di spares (496); 60% installate nei dischi e test finali completati sul 40%; run di cosmici utilizzati per controllo, qualita’ eccellente.

17 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 17 La calorimetria adronica. I due barrel HCAL sono pronti in SX5. L’installazione dei due HE e’ in corso ed e’ in schedule. Completati anche HF ed HO. Nessun problema. Presi dati su test beam per calibrazioni iniziali pre-running.

18 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 18 Calorimetria elettromagnetica (ECAL) E’ ancora un rivelatore sul cammino critico per CMS. Come si ricorda nel corso del 2004 si sono accumulati gravi ritardi per la mancata consegna di cristalli e sono stati rinegoziati schedula e prezzi per le forniture successive. E’ in corso un programma di emergenza per installare il Barrel di ECAL entro il 2006.

19 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 19 Stato di ECAL cristalli Da Dicembre consegne da BCTP al ritmo stabile di 1200 cristalli al mese. In mano ad oggi 35.570 cristalli sui 61.200 necessari per il barrel. Consegne fino a 41.000 cristalli previste entro Agosto 2005. Scelto anche un secondo fornitore di cristalli SIC (Shanghai). Consegnati 300 cristalli di tipo End-Cap. Qualita’ soddisfacente. 100 cristalli Barrel in produzione. In via di definizione i nuovi contratti con SIC (2950EE e 3350EB) e BCTP(18.000 EB e 4750EE). Costo unitario superiore a quanto previsto inizialmente ma deficit globale in linea con quanto preannunciato (7000EE crystals “in kind” dalla Russia) In base alla nuova schedula, la consegna dei cristalli del barrel si concluderebbe nell’Ottobre06. La consegna dei cristalli degli end-cap finirebbe nel 2007. Il piano e’ di concentrare tutti gli sforzi per avere ECAL BARREL installato per il run pilota del 2007 e di installare gli ENDCAP per il 2008. Modifiche al tool di installazione dei calorimetri per consentire l’installazione degli ultimi 4 supermoduli dopo l’installazione del tracciatore Novembre06. In studio l’impatto di una calibrazione su fascio solo parziale sulle performance finali.

20 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 20 Stato di ECAL Meccanica ed elettronica sono a posto. Consegnati tutti i 140000 APD e 10.000 dei 15.000VPT. I run di produzione di tutti gli ASICs sono stati completati. Ordinate tutte le board (VFE e FEB). 18 supermoduli/36 del Barrel sono gia’ assemblati (manca l’elettronica). 2 supermoduli sono completi di elementi di cooling ed elettronica di lettura. Programma di emergenza per accelerare la produzione dei cristalli e l’integrazione dei supermoduli (cooling ed elettronica di lettura).

21 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 21 Supermoduli e cooling Integrazione del sistema di cooling e test di qualifica: tenuta idraulica del sistema, resistenza meccanica fino a 7 bar, circolazione dell’acqua in tutto il circuito. Ogni componente del cooling (grids, inlet manifold, outlet manifold, cooling bars, general inlet manifold, general outlet manifold) deve essere sottoposto a test e certificato separatamente: sistema in pressione a 20 bar per 15 minuti; test di tenuta del vuoto con He (< 10 -4 mb l/s).

22 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 22 Vestizione supermoduli con elettronica@B867 Avviato un programma straordinario per accelerare l’integrazione con l’obiettivo di avere pronti 18 supermoduli entro Dicembre 05. 3 supermoduli al mese a partire da Marzo. Piu’ manpower.

23 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 23 Eccellenti prestazioni (test beam) With cut +- 2mm on hodoscopes Without any cut 3x35x5 0.5%

24 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 24 Tracciatore ROD TOB E’ ancora un rivelatore sul cammino critico per CMS.Come si ricorda nel corso del 2004 sono stati accumulati gravi ritardi dovuti a problemi di qualita’ nella produzione su vasta scala di sensori e di ibridi. E’ in corso un programma di emergenza per completare la produzione dei moduli entro i primi mesi del 2006 ed installare il tracciatore in CMS entro la fine del 2006.

25 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 25 Tracciatore sensori Oggi abbiamo in mano tutti i 7.000 sensori sottili ed 11.500 sensori spessi su 20.000 circa necessari (compresi gli spares). La consegna dei rimanenti 8.500 sensori e’ stata negoziata con HPK ad un ritmo crescente da circa 1.200 a circa 1.500 sensori al mese. Completamento delle consegne dei sensori previsto entro Ottobre 2005.

26 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 26 Tracciatore ibridi - 50 100 150 200 250 300 350 400 123456789101112131415 TOB Plan TIB Plan TEC Plan Delivery Oggi abbiamo in mano circa 6.000 ibridi (36% dei 16.500 circa necessari). Consegnati da gennaio 2005 a oggi 2715 ibridi. La qualita’ e’ eccellente. Il ritmo di consegna di 300 ibridi a settimana e’ stato mantenuto. C’e’ un piano per incrementare questo numero da maggio a 400-450 ibridi la settimana. Lanciata una seconda linea di produzione di ibridi. Prototipi qualificati. In produzione 2000 ibridi aggiuntivi (buffer e recupero di contingenza).Completamento delle consegne degli ibridi previsto per Luglio05 per il TIB, Settembre05 per il TOB e Novembre05 per la TEC.

27 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 27 Tracciatore moduli Yield nella produzione dei moduli: 93,7% TEC, 96%TIB, 97,6% TOB Qualita’ dei moduli prodotti fino ad ora eccellente >99.7% strisce attive 4517 strisce difettose su 1597696 0.28%. TIBTOBTEC 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 SensorsHybridsMod AssMod Yield % Available 96% 97.6 93.7

28 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 28 Produzione di moduli Prodotti fino ad oggi circa 4000 moduli sui 16.500 necessari (24%). La produzione con i nuovi ibridi e’ ricominciata a buoni ritmi: 600 moduli/mese TOB; 300 TIB e TEC. Fine produzione moduli TIB/TID prevista per Ottobre05. Fine produzione moduli TOB prevista per Dicembre05. Fine produzione moduli TEC prevista per Febbraio06.

29 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 29 Tracciatore integrazione Tutte le strutture meccaniche sono pronte. E’ iniziata l’attivita’ di integrazione su rod, petali e shell.

30 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 30 Tracciatore integrazione Esercizio di cablatura e controllo dell’organizzazione dei servizi del TIB/TID+ Cern Marzo05

31 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 31 Strategia per guadagnare contingenza TOB TIDTIB TEC PD Nuova sequenza di integrazione e di installazione: TOB+ (luglio-novembre 2005) TIB/TID+ TOB- (dicembre 2005-febbraio 2006) TEC+ TIB/TID- (marzo-maggio2006) TEC- (giugno-agosto 2006) Installazione del tracciatore in CMS Novembre 2006 Installazione del pixel detector in CMS Gennaio 2008

32 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 32 Il rivelatore a pixel Barrel: ordinati tutti i sensori. Prodotti i chip di read-out (sotto test); definito HDI qualificato il BB; congelata laprocedura di produzione e test dei moduli. Inizio produzione estate 2005. Efficienza >99% dopo una fluenza di 6x10 14 n eq /cm 2 a Vbias=400V (S/N>50) Forward: 8 mesi di ritardo. Definiti i sensori ma ancora non ordinati. HDI in disegno etc. E’ in corso una riorganizzazione e stanno entrando gruppi nuovi per rafforzare la comunita’ Pixel forward. BARREL OK PROBLEMI PER IL FORWARD

33 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 33 Tracker Management Peter SharpProject Manager and Chairman Geoff HallProject Coordination Marcello MannelliProject Planning and Quality Audit Roberto TenchiniResources (Finance & People) Didier ContardoTEC Guenter FluggeTracker Institution Board Roland HorisbergerPixels Joe IncandelaTOB Gigi RolandiTracker Integration Centre Stefan SchaelTEC Guido TonelliTIB / TID Project Managt Office (PMO) Peter Sharp e’ il nuovo project manager del tracciatore.

34 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 34 Trigger e DAQ :staging and scaling DAQ unit (1/8th full system): Lv-1 max. trigger rate12.5 kHz RU Builder (64x64).125 Tbit/s Event fragment size16 kB RU/BU systems64 Event filter power≈.5 TFlop Data to surface: Average event size1 Mbyte No. FED s-link64 ports> 512 DAQ links (2.5 Gb/s) 512+512 Event fragment size2 kB FED builders (8x8)≈64+64 DAQ Scaling&Staging Ci sono stati molti progressi tecnici in tutte le aree del trigger e del DAQ ma poiche’ mancano soldi c’e’ una tendenza irresistibile a considerare il DAQ come una specie di fondo di contingenza. In pochi anni siamo gia’ passati dai 100KHz iniziali ai 50KHz di oggi. La mia previsione e’ che nel 2007 si partira’ con lo stretto indispensabile (12.5KHz).

35 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 35 Computing, Fisica e Tridas Definito il Computing Model (draft Dicembre04) In preparazione il computing TDR (Luglio05) In preparazione il Physics TDR (Dicembre05) Testata con 35Mevt la simulazione dettagliata del rivelatore basata su GEANT-4 (OSCAR) Progressi Fast Simulation Progressi nell’analisi distribuita GRID Workshop sulla calibrazione Nuova organizzazione per Computing, Fisica e Trigger.

36 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 36 CPT nuova organizzazione (provvisoria) HLT/DQM E. Meschi Reconstruction S. Wynhoff Analysis Tools TBA Simulation T. Boccali Database/calib L. Lueking Framework L. Sexton Software L.Silvestris A.Yagil ECAL/e-  C. Seez Y. Sirois Higgs S. Nikitenko TRACKER/b-  I.Tomalin SUSY & BSM L. Pape M. Spiropulu HCAL/JetMET J.Rohlf, C.Tully Stand. Model J. Mnich Muons N. Neumeister U.Gasparini Heavy Ions B. Wyslouch Data Mgmt P. Elmer Workfl Mgmt S. Lacaprara Production T. Wildish, L. Barone Infra & Services N. Sinanis Computing L. Bauerdick D.Stickland Detector-PRS D.Acosta P.Sphicas Analysis-PRS A.DeRoeck P.Sphicas Project Manager P.Sphicas Project Office V.Innocente L.Taylor Fast Simulation P. Janot Generator Tools F. Moortgat S. Slabospitsky Online Selection TBN Paris Sphicas e’ il nuovo PM di Computing e Fisica

37 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 37 Milestones

38 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 38 Tracker, ECAL e piano di installazione V34.2 Si stanno studiando in dettaglio i piani per installare gli ultimi componenti di CMS: ECAL barrel, Tracciatore e beampipe per cercare di guadagnare contingenza e/o sicurezza nelle procedure. 1)Install Tracker including remove installation tooling: 0.5 months 15 Nov 06 2)Complete cabling of ECAL barrel and Tracker: 3.75 months07 Mar 07 3)Install and bake-out beampipe, check vacuum, inert gas 3.0 months07 Jun 07 4)Close CMS and pump beampipe back to vacuum 0.75 months30 Jun 07 Present best projections on ECAL crystal delivery (1200 xtals/month) imply that ~4/36 EB supermodules will not be ready by 1 Nov 2006. However, tooling is compatible with inserting supermodules with Tracker (and Beampipe) in place.(albeit with some risk and complication). In v34.2, create a 1 month additional window to install remaining supermodules after task 2) (requires resources to compress and/or pre-empt cabling task). Final fallback contingency plan is to omit some supermodules from the “initial detector” (valid if  6 modules omitted + 4 month shutdown after pilot run).

39 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 39 v34.2 Master Contingency Consolidate the progress along the critical path & react to existing delays (overtime working). Invest resources to compress activities after “tracker insertion complete” (15 Nov 06) and before “ready to close” (15 Jun 07) It allows completion of ECAL barrel installation (1 month) and generation of master contingency (say 2 months) (insurance against subdetectors or common tasks over- running internal contingency). approx breakdown of resources needed: overtime to consolidate progress on critical path 300k CHF extra teams and shifts to compress activities after Tracker insertion 490k CHF overtime Christmas-New Year 06-07 122k CHF duplicate assembly platform (+/- end YB0 cabling in parallel) 270k CHF additional tooling for pre-cabling (incl dummy EB+TK patch panels)100k CHF TOTAL 1282k CHF

40 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 40 Cablatura di YB0 Complex problem. Must facilitate maintenance, EB supermodule replacement etc 3.75 months on critical path: reduce by  1 month. Dummy patch panels will allow pre-cabling before TK insertion. Working group progressing. Test solution on 1-2 sectors for magnet test/cosmic challenge.

41 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 41 Installazione della Beampipe Under study with LHC-VAC: 3 calendar months currently allocated to a task estimated to need 60 working days. To compress need resources, specialist manpower and no conflict with other bp installation

42 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 42 Piano finanziario A CMS mancano fondi per completare il rivelatore in tempo (32.5MCHF) Il deficit di CMS e’ dovuto in larga misura agli extracosti dei cristalli di ECAL, del tracciatore e da deficit vari distribuiti in sottorivelatori. E’ stata messa a punto una strategia per coprire in larga parte questi extra-costi chiedendo un aiuto straordinario alle agenzie. CMS punta a raccogliere 29.3MCF dai paesi con maggiori possibilita’/finanziarie. Richiedera’ a tutti gli altri paesi una quota proporzionale alle percentuali dei M&O per coprire altri 3.2MCHF.

43 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 43 Deficit di ECAL I contratti per la produzione dei cristalli a completare barrel ed end-cap sono negoziati ad un costo globale superiore alle previsioni iniziali. Il deficit complessivo valutato risulta di 21,900KCHF. La Russia contribuerebbe a ridurre il costo unitario con un aiuto straordinario: fornitura “in-kind” di 7000 cristalli EE (2D) corrispondenti a 7,800kCHF. Il deficit residuo sarebbe pertanto di 14,1MCHF.

44 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 44 Copertura deficit di ECAL

45 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 45 Deficit del tracciatore

46 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 46 Extra-costi ed extra-lavori 1.5MCHF Magnete Muoni Barrel Infrastrutture

47 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 47 Stima del deficit di CMS (Cost to Completion2) SystemDeficit CMS Request (kCHF)coversCtC_2 Magnet 735 235 coperti contingenze interne 235500 Tracker 5,0005,000 ECAL 21,900 21,900 Muons Barrel2,400 2,400 Muons REs800 CF loan 800 Trigger-DAQ 8,059 4 DAQ slices staged 8,059 Infrastructure 1,500 1,500 C&I1,000 RB cables/RE Transports 1,000 Totals41,39410,09431,300 CMS puo’ coprire fino a 10 MCHF con staging e contingenza interna e richiede 32,5 MCHF con un secondo round di CtC comprensivi di una contingenza interna di 1,2 MCHF per accelerare la schedula. Contingenza ulteriore per emergenza: altre slices di DAQ (2MCHF)

48 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 48 Richieste totali e suddivisione proposta

49 GuidoTonelli /Gruppo1/Roma/5Aprile2005 49 Conclusioni CMS sta cercando di recuperare nel 2005 i ritardi accumulati nel 2004. Sono state avviate azioni per accelerare la costruzione dei rivelatori sul cammino critico per l’esperimento (ecal e tracciatore). E’ stata proposta una nuova schedula di integrazione ed installazione che punta a recuperare contingenza. E’ stata messa a punto una strategia per coprire, in larga parte, il deficit di fondi necessari per completare in tempo l’esperimento. Il completamento di CMS per il primo run di LHC e’ un obiettivo raggiungibile se potremo contare sull’aiuto straordinario delle agenzie finanziatrici e su uno sforzo eccezionale di tutto CMS.