gri 16-05-05m. diemoz - infn roma ecal maggio 2005

GRI 16-05-05 M. Diemoz - INFN Roma

ECAL Maggio 2005


Indice

• Cristalli• Stato costruzione CR• Integrazione Super moduli• Stato impegni INFN


Cristalli : BTCP

• Delivery continues according to the plan (~ 1200 xl/month).

• New Contract for 18K Barrel + 4250 EE (on top of the in-kind contribution) in preparation with Russian Electronics

• Key issue is the delivery schedule. We want to be firm on the 1200 EB /month rate, which would correspond to the last EB crystal in October 06 and allow us to complete EE before the run of 2008

• In-kind contribution of 7000 EE crystals (1 Endcap) from Russian federation has been confirmed in a letter from minister Fursenko to DG Aymard


Cristalli: SIC

• We have completed the 300 EE pre-series• A pre-series of 100 EB crystals (50 type-14 L+R and 50 type-17 L+R)

is being cut and should be sent very soon • Second draft of contract being exchanged• Issues

– Pt import/export authorization (si importa ma non è chiaro se si esporta...)

– Radiation hardness specifications

Non ancora trovata una correlazione utilizzabiletra parametri ottici e radiation hardness.Intensa attività di irraggiamento per capire il comportamento di questi cristalli


Impianto Calliope-ENEA CasacciaAttività sorgente (01/05): 6.72x1014 Bq (18.1 kCi)

Responsabile: S. Baccaro

Attività irraggiamenti per qualifica SIC:• 100 cristalli trattati• 4100 h di irraggiamento a 3 dose rates

nuovo set-up perirraggiamenti multipli


Radiation hardness SICRadiation induced damage at 420 nm

after 1h 20min @ 350 Gy/h

specifica BOGO

Come rigettare i cattivi?

SIC può pre-irraggiare i xl in una infrastrutturaindustriale (sterilizzazione alimentare):(????) 30 Gy/h x 24 h

condizioni da verificare con appropriate dosimetrie in loco


Radiation hardness SIC

SIC EE XtlsBTCP EE Xtls

(HDR_specs_CMS) (LDR_SIC_cond)

Si può stabilire un criterio di reiezione all’origineprovvisto che le condizioni di irraggiamento sianosotto controllo

m=1.19±0.01

saturation (420nm) @ 11.8 Gy/h (m-1)

EE dose rate

Irraggiamenti ENEA:confronto dose rates diverse



(4

20nm

)

(420nm) after 1h 20min @350 Gy/h vs. saturation (420nm) @ 30 Gy/h

ENEA preliminare



Comparison Comparison Rome & SIC after 720 Gy at Rome & SIC after 720 Gy at 30 Gy/h 30 Gy/h

PRELIMINARE

= 15%

Vedere una chiara correlazione è unpasso avanti nontrascurabile!


Prossima milestone ECAL

Installazione di EB+ in SX5 tra DIC 05- GEN 06

Milestone non soggetta alle incertezze dovute all’arrivo dei cristalli


Stato costruzione Moduli & S-Moduli-1

SM0

SM1

SM2

SM3

SM4

SM5

SM6

SM7

SM8

SM9

SM10

SM11

SM12

SM13

SM14

SM15

SM16

SM17

M1

CERN

M2

Rome

M3

Rome

M4

CERN

Bare SM

Complete SM

Module Completed in RC

Module In progress

Module Completed & shipped to CERN/lab27

Bare* Super-Module Completed

Super-Module In progress


Stato costruzione Moduli & S-Moduli-2

SM18

SM19

SM20

SM21

SM22

SM23

SM24

SM25

SM26

SM27

SM28

SM29

SM30

SM31

SM32

SM33

SM34

SM35

SM36

M1

CERN

M2

Rome

M3

Rome

M4

CERN

Bare SM

Completed SM

Module Completed in RC

Module In progress

Module Completed & shipped to CERN/lab27

Bare* Super-Module Completed

Super-Module In progress


Un traguardo di rilievoThe CERN ECAL team invites you to an aperitif to celebrate the

mechanical completion of the first half Barrel

Building 27 , starting at 18:00, on Wednesday, April 20th .


Integrazione - 1• Production of SM now in a “routine” mode: since Sept 03 one SM assembled nearly every 3/4 weeks (1 week mechanical assembly, 2 weeks (7 days) monitoring installation)

• 17 bare SM ready to be integrated with front-end electronics & cooling

Installation of rear DCS sensors (1/module), Installation of water “leak detection” cable, Installation of ArmaflexInstallation of 4 Inlet manifolds + He leak testInstallation of 4 return pipes + He leak test Installation HV cablesInstallation of motherboard supportsInstallation Mother boards + test Installation cooling blocks (equipped with the electronic services support) +He leak testInstallation of SM general manifolds + He leak testInstallation DCS sensors in manifoldPressure test @ 20barHelium leak testLast tests on MB Water filling, hydraulics testsInstall back plate

Mi-bare SM integration (HV & Cooling & Motherboard):


Integrazione - 1 - 2

Bld 867


Integrazione - 2

Most recent advances: • Staffing of three complete teams

from ~July on • ETHZ (+ Sofia) • Minnesota, IN2P3, IC• INFN

• Three benches ready (for TT test level), full SM test implementation will follow

• Quality insurance policy, with non conformity certificates, proposed by J. Nash

• Controlled access system ordered

The recommendations from the MPR review committee (DEC 04) have been implemented


Integrazione - 2

Crystal APD

Amplifier*1

Amplifier*6

Amplifier*12

ADCChannel2 (12bit)

ADCChannel1 (12 bit)

ADCChannel0 (12 bit)

CrystalCrystalCrystalCrystalCrystal

Mot

her

boa

rd

Very FrontEnd

(VFE)CARD

(5 Channels)

Very FrontEnd

(VFE)CARD

(5 Channels)

Very FrontEnd

(VFE)CARD

(5 Channels)

Very FrontEnd

(VFE)CARD

(5 Channels)

Very FrontEnd

CARD(VFE)

5 Channels





Front End Card(FE)

25 Channels

14 bitChannel

Data

Trigger Primitives

(Continuous)

Data (on Level 1)

GOH: Optical Digital Data Transmission


Integrazione - 2

Front End Electronics

LVR

VFE

VFE

VFE

VFE

VFE

Mother BoardHV in

Power in

Digital VoltageDistribution

Analog Voltage Distribution

Trigger Fiber(s) Data Fiber

Flexible Connection to APD’s / VPT’s

Motherboard con kapton

VFE LVR board

FE

Radicale cambio di disegno nel 2002-03

Torre di trigger


Integrazione - 2

Produzione e test elettronica di serie “on detector” ben avviata

VFE Tests(16000)

FE Tests(3200)

LVRBTests(3200)

DCS TestsMotherboard

Production Tests(3200)

867 Test Centre : Trigger Tower LevelIncludes Test Stand for VFE/FE/LVR/

DCS/GOH/TRB

SuperModule Integration (867)

MotherboardIntegration (Bat 27)Including MB Test

station

Database

Location in SM ofVFE/FE/LVRB

Test Resultsfor VFE/FE/LVRB

(By Barcode)

GOHTests(6400)

Token RingCard Tests

PA(80K)

ADC(80K)

FENIX(25K)

DCU(25K)

Chip

Chip LevelProductionTests

Board

Board LevelProductionTests

TriggerTower

TriggerTowerTesting

SuperModule

SupermoduleIntegrationTesting

CCULVDS

Production Testing

Chip testing for EB nearing completion


Integrazione - 268 TT per SM

Sequenza operazioni:1. Installazione VFE, LVRB e FE2. Test TT singola (test pulse)

Rumore ~ 1 ADC count (45 MeV )3. Installazione token rings e test4. Installazione GOH e patch panel fibre

ottiche e test5. Distribuzione LV e servizi6. Test con laser verde: cristalli e APD


Intercalibrazione iniziale

Misure sistematiche laboratorio(qualifica cristalli):misura intercalibrazione al 4%

Test agosto 2004 su M1 ed estrapolazioni

Montecarlo su M2, M3, M4: misura

coefficienti intercalibrazione con precisione

del 3% con 2 settimane/SM di presa datiSM10 all xtals: 4.0% 0.1%

SM10-M1xl con errore

stat. cosm. < 2%


Intercalibrazione cosmici

Edge taggers

Trigger counters

focal plane

4cm below SM

~20 cm above SM

1. Incline along eta by 10-15 deg. (to increase statistics in M4)

2. Selective quasi-pointing trigger with edge taggers

1. Rate +30% in M4, -20% in M1

2. Spectrum more homogeneus

Guadagno APD x 4

Selezione eventi con tagli di isolamento

SM inclinato di 10°


Calibrazione cosmici

• Cosmic ray set-up is progressing– Scintillators for telescope have been selected, cut and equipped

by IHEP team – SM support with 10 º inclination being designed (Rome).

• Studio fattibilità e test preliminare: Milano• Set up generale: CERN• DAQ: CERN, Lisbona, Milano• Meccanica per inclinazione: Roma• Monitor on line: Milano e Trieste• Simulazione a analisi dati: Milano


• DB di condizione contiene le condizioni del detector dal Detector Control System (DCS), dal DAQ/TR, dai run di calibrazione (Piedistalli, Laser Monitoring, Test-Pulse, …)

• Schema del database definito e testato con dati del test-beam di 1 SM del 2004 (Roma, Minnesota)

• Piano di usare questo schema per calibrazione cosmici ad H4 e magnet test 2005

• Effettuate prove di lettura DB da ORCA

Calibrazione cosmici / ECAL Data Base


Schema DB CMS C

onfig

urat

ion

Con

ditio

nsC

onditions

Calibration

Offline ReconstructionConditions DBONline subset

EquipmentConfiguration

Conditions Create rec conDB data set

Offline ReconstructionConditions DBOFfline subset

Mastercopy

Bat

513

Online Master Data Storage

Schema from Frank Glege

1 PC at the test-beamwith ORACLE

(data from DCS, monitoring,

Token Ring, …) for cosmic ray SM calibration

1 account at the IT ORACLE server

for off-line database

H4(cosmics and test-beam)

ECAL DB schema per cosmici


Stato impegni INFN

• PRODUZIONE GRIGLIE (RM): TERMINATA 05/03 (36X4=144 PEZZI + spares)

• PRODUZIONE SUPER BASKETS (RM) : TERMINATA 06/04 (36 SB + spares)

• PRODUZIONE PS HV APD (RM):TERMINATA 12/03 (18 CRATE, 144 BOARD + spares) • PRODUZIONE CAVI HV (RM): IN CORSO (80%)

• SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO (MI): PRODUZIONE DI SERIE IN CORSO (3 SM/mese)

• MOTHERBOARD (TO): GARE CONCLUSE, PRODUZIONE E VALIDAZIONE PROTOTIPI OK, PRODUZIONE FINALE AVVIATA


RAFFREDDAMENTO:• Produzione in fonderia delle barre di raffreddamento finita• Lavorazione barre 50%• Assemblaggio cooling blocks 5 SM consegnati, 3SM/mese in corso• Housing 2SM consegnati, segue consegna VFE• Taglio laser Armaflex (INFN Genova) completo < fine maggio

Raffreddamento / Motherboards

MOTHERBOARDS:

•3 Lotti da 1 SM di kapton consegnati da ditta ECS (Vicenza) SM11, SM5, SM16

• Preserie di 80 MB da SEISYSTEM (Massa C.) SM5

• Inizio serie assemblaggio SEISYSTEM SM16 (meta’ maggio 05)

3 SM/mese


Conclusioni

• La produzione dei cristalli è la spada di Damocle• Forte impegno per la validazione dei cristalli SIC• Mezzo Barrel “bare” fatto (30600 cristalli = L3_ECAL_BGO*3)• Integrazione SM quasi a regime su 3 linee parallele• Impegni costruttivi INFN: in dirittura di arrivo

Forte attività in crescita su:• Gestione dati e ricostruzione• Calibrazioni in situ• Studi di Fisica:

• W, Top, Higgs, BSM

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