ATLAS MDT Italia Status report M. Livan CSN1 Roma 1-04-03 Stato delle costruzioni Milestones Test beam 2002-2003 Attività di test delle camere MDT e assemblaggio.

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2 ATLAS MDT Italia Status report M. Livan CSN1 Roma 1-04-03 Stato delle costruzioni Milestones Test beam 2002-2003 Attività di test delle camere MDT e assemblaggio MDT/RPC al CERN 2003-2004 Conclusioni

3 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 2 Stato produzione 28/2/03

4 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 3 Stato della produzione 28/2/03

5 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 4 BML (FRASCATI) 20800 Tubi filati(inizio marzo) 9900 Tubi da filareinclusi spares 61 Camere assemblate 35 Camere da assemblare 10 Camere con servizida rifare (gas tublets) 10 Camere certificate (gas)<5 volte limite ATLAS 6 Camere tomografate13 m < < 18 m Fine filaturaFebbraio 2004 Fine assemblaggioMarzo 2004

6 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 5 Frascati BML

7 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 6 BIL-R-M (Cs, Pv, Rm1, Rm3) Cosenza –18650 tubi filatiFebbraio –14600 tubi da filareinclusi spares Pavia –21 camere assemblate –35 camere da assemblare –2 camere con servizida rifare (gas tublets) –2 camere certificate (gas)< 2 ATLAS limit –Test cosmici operativo –6 camere tomografateora 13 m < < 18 m –Fine assemblaggioNovembre 2004

8 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 7 BIL-R-M (Cs, Pv, Rm1, Rm3) Roma I –29 camere assemblate –32 camere da assemblare –7 camere tomografate ora 13 m < < 18 m –Fine assemblaggio Novembre 2004 Roma III –8 camere con servizida rifare (gas tublets) –8 camere certificate gas< 2 ATLAS limit –8 camere testate con cosmici

9 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 8 BIL Cosenza - Pavia Ultimo layout 56 camere

10 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 9 BIL Cosenza - Roma Ultimo layout 60 camere

11 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 10 Gas tublets

12 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 11 Problema gas tublets Primi problemi (diminuzione repentina della tenuta di gas) riscontrati sulle camere End Cap (USA) nellestate 2002 –Prima conclusione -> materiale scadente utilizzato per la produzione per le camere End Cap –Sospensione dell installazione servizi a scopo prudenziale anche nelle camere barrel Autunno 2002: problemi analoghi riscontrati nelle camere Barrel Analisi con SEM e fisico-chimiche evidenziano una troppo alta percentuale di Zn e corrosione da stress dovuta con grande probabilità a residui nella superficie interna di solventi utilizzati per la pulizia dei tubetti

13 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 12 spec Prima evidenza del problema Giugno 2002 Camere End Cap Prima evidenza del problema Giugno 2002 Camere End Cap Tubetti gas

14 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 13 SEM analysis

15 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 14 Chemical analysis Analisi ai raggi X hanno rivelato la presenza sulle pareti interne di residui di S, probabilmente provenienti dal solvente usato per la pulizia

16 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 15 Soluzione Uso di acciaio inox tipo 304 o 316 saldato o seamless 316 seamless è la soluzione più sicura Nuovo metodo di pulizia Le analisi (SEM) ripetute sui campioni dei nuovi tubetti (304 saldato) hanno dato risultati molto positivi. La produzione sarà fatta con 316 seamless Prime consegne a fine marzo Analisi attualmente in corso anche presso l Università di Parma Inchiesta di mercato in Italia –Alcune ditte interessate alla produzione ma con prezzi molto superiori al produttore tedesco

17 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 16 SEM image SS 304 welded Laser weld line (?) O-ring seal region

18 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 17 Analisi chimiche EDAX results SS base metal: Fe 68.3% Cr 17.7% Mn 1.5 % Ni 9.2% O 3.4%

19 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 18 Stato delle milestones 30/4/03 Analisi test beam completataOK 30/4/03 test prototipo HV conclusoOK 30/6/03 55% camere prodotteOK 30/6/03 30% camere con serviziNO –La installazione del sistema di distribuzione del gas è interrotta dalla scorsa estate. I primi tubetti verranno consegnati ad aprile. 31/12/03 70% camere prodotteOK 31/12/03 45% camere con servizi??

20 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 19 Nuovi componenti per filatura Nel 2002 finanziamento CNS1 per acquisto 3500 tubi –2000 per LNF e 1500 per Cosenza –Motivazione: chiusura nel 2002 della linea di produzione e scarti di produzione nella filatura superiori al 2.5% di tubi extra ordinati inizialmente Stato attuale: –LNF: mancano componenti per 1440 tubi per terminare la produzione e si richiedono i componenti per filare 600 tubi extra –Cosenza: si chiedono componenti per 960 tubi extra E ragionevole dotarsi della capacità di costruire camere spare (non previste dal MoU) a causa di possibili incidenti durante trasporto/movimentazione come già accaduto per LNF e Pavia Non esiste una policy di Collaborazione per gli spares. Molti gruppi hanno ordinato parti spares già nell ordine iniziale

21 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 20 Incidente camera PV

22 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 21 Test beam 2002 Nel 2001 una camera BIL (Roma) ed una BML (LNF) su fascio Nel 2002 system test con 2 BIL, 2 BML e 2 BOL complete di sistemi di allineamento (projective & praxial) + camere end cap Operazione con flusso di gas come in ATLAS Acquisizione con DAQ-1 Simulazione completa del test beam in GEANT4 Forte impegno dei gruppi italiani su hardware, on line, software, presa dati ed analisi 3 NIM in preparazione

23 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 22 Risultati test beam 2002 H8 Gas –% CO 2 –Concentrazione vapore H 2 O –Temperatura –Uniformità relazione r-t Elettronica –Soglia vs HV Geometria Autocalibrazione

24 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 23 Percentuale di CO 2 T max / (CO 2 %) = 83 ns/1%CO 2 In precisione flussimetri 1/500 Stabilità in funzione composizione gas circa 1 ns in H8 Misura fondamentale per definire i parametri del sistema sullesperimento T max / (CO 2 %) = 83 ns/1%CO 2 In precisione flussimetri 1/500 Stabilità in funzione composizione gas circa 1 ns in H8 Misura fondamentale per definire i parametri del sistema sullesperimento

25 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 24 Concentrazione H 2 O Garfield Simulation H8 measurements Slope: 6.280 ± 0.015 ns/100 ppm H 2 O Risoluzione accettabile fino a 500 ppm Nuove misure nel range 300 - 1200 ppm nel 2003 Slope: 6.280 ± 0.015 ns/100 ppm H 2 O Risoluzione accettabile fino a 500 ppm Nuove misure nel range 300 - 1200 ppm nel 2003

26 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 25 Effetti di temperatura Tmax vs Temperature (Barrel Chambers) Slope: -2.65 ns/K Uguale per tutte le camere Slope: -2.65 ns/K Uguale per tutte le camere

27 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 26 Risoluzione vs HV, THR La risoluzione migliora abbassando la soglia ed aumentando lHV come atteso. Si pensa di poter abbassare la soglia. Da fare: calibrazione (mV -> elettroni)

28 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 27 Programma MDT 2003 Test dell allineamento assoluto Barrel-End Cap Movimenti delle camere per testare meglio il sistema di allineamento Integrazione meccanica ed elettrica MDT-RPC Test dell elettronica di trigger Equipaggiamento delle camere con l elettronica finale e test su larga scala Condition Database –Uso automatico dei dat di allineamento del DCS nellanalisi offline X5 –Run in luglio, studio dell autocalibrazione e del sistema di distribuzione seriale del gas in condizioni di alto background

29 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 28 Schedule 2003

30 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 29 Attività al CERN per l installazione Per essere dichiarate RFI (Ready For Installation) le camere BIS, BIL, BIR, BIM devono essere completate di tutti i componenti e cablaggi e sottoposte a verifica finale di funzionamento Le camere BML, BMS, BOL e BOS devono essere assemblate in stazioni MDT/RPC, e devono essere completate di tutti i componenti e cablaggi e sottoposte a verifica finale di funzionamento Sono in fase di allestimento due aree –BIS, BIL, BIR, BIM Bd. 283 –BML, BMS, BOL e BOS Bd. 899 (BB5) La sequenza delle operazioni, le attrezzature ed il layout delle aree sono in corso di definizione

31 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 30 Bd 283 - Timing chart & personnel Chamberdays/chTotaldaysWork description Assembly 20032004 line JulAugSepOctNovDecJanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNov 1a Chamber typeBIS expected no.51055 56 R 1b Chamber type BIS F expected no. 620 6 I Thess1111111111 NTU11 U Ath 2 Type BIL expected no. 10R Type BIL F expected no. 610 15 2010 I Mancano 16 BIM/R

32 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 31 Bd. 899 (BB5)

33 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 32 Storage/transport frame Attualmente in fase di progettazione a LNF

34 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 33 Schedule BB5 Le attività sono già iniziate 1 a Milestone: preparazione MDT/RPC per H8 in Maggio Settembre 03 –MDT preparation & test area –RPC preparation & test area –Due linee di assemblaggio MDT/RPC –Cosmics ray stand (giugno 03 ?) –Laboratorio per riparazioni 1 a linea di assemblaggio Ottobre 03 (BML) 2 a linea di assemblaggio Gennaio 04 (BMS) BML e BMS ultimate Giugno 04 BOL e BOS nella seconda metà del 2004

35 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 34 20032004 Assembly line OctNovDecJanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDec 1 Chamber typeBML BOL expected no.101510 (1) 1520 61620 R 2 Type BMS BOS/R F expected no. setup1020 1044036 Type BOS/RBOS/M I expected no. 302040 6 TaskLab/InstituteOctNovDecJanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovSUM MDT preparationLNF2224422221111127 MDT preparationJINR1122222222211123 MDT preparationMPI1112223332121 MDT preparationNikhef1111122222217 Sum MDT3348867788876588 MDT elx + DCS1111111111111114 AlignmentSaclay2222222222222228 Engineer in charge1111111111111114 Physicist1122222222222123 TOTAL881014 1213 14 131210167 RPC preparation & assembly 1111122222222223 RPC electr./trigger1111122222222223 RPC extra1111111111111114 RPC physicist1111111111111114

36 M. Livan Pavia University & INFN CSN1 Roma 1-4-2003 35 Conclusioni La produzione delle camere procede senza intoppi alla velocità prevista La installazione dei servizi ha un ritardo notevole a causa del problema dei gas tublets Le attività di test beam in H8 ed X5 stanno fornendo importanti risultati. Nel 2003 il system test in H8 sarà completo (camere di trigger ed elettronica finale) e richiederà un grosso impegno ai gruppi italiani A partire da ottobre inizieranno le attività al CERN per lintegrazione MDT/RPC ed il test degli MDT. E in fase di preparazione per giugno un piano dettagliato delle attività e delle presenze al CERN di fisici e tecnici nel 2003-04. –Queste attività si dovranno affiancare alla produzione delle camere –Le presenze al CERN (MDT + RPC) si possono valutare in un numero di anni/uomo che va da 8 a 10