ATLAS MDT Italia Status report Stato delle

ATLAS MDT Italia Status report • Stato delle costruzioni • Milestones • Test beam 2002 -2003 • Attività di test delle camere MDT e assemblaggio MDT/RPC al CERN 2003 -2004 • Conclusioni M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 M. Livan CSN 1 Roma 1 -04 -03

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

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

BML (FRASCATI) • • • 20800 Tubi filati 9900 Tubi da filare 61 Camere assemblate 35 Camere da assemblare 10 Camere con servizi 10 Camere certificate (gas) 6 Camere tomografate Fine filatura Fine assemblaggio M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 (inizio marzo) inclusi spares da rifare (gas tublets) <5 volte limite ATLAS 13 mm < s < 18 mm Febbraio 2004 Marzo 2004 4

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

BIL-R-M (Cs, Pv, Rm 1, Rm 3) • Cosenza – 18650 tubi filati – 14600 tubi da filare • Pavia – 21 camere assemblate – 35 camere da assemblare – 2 camere con servizi – 2 camere certificate (gas) – Test cosmici operativo – 6 camere tomografate – Fine assemblaggio M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 Febbraio inclusi spares da rifare (gas tublets) < 2 ATLAS limit ora 13 mm < s < 18 mm Novembre 2004 6

BIL-R-M (Cs, Pv, Rm 1, Rm 3) • Roma I – 29 camere assemblate – 32 camere da assemblare – 7 camere tomografate ora 13 mm < s < 18 mm – Fine assemblaggio Novembre 2004 • Roma III – 8 camere con servizi da rifare (gas tublets) – 8 camere certificate gas < 2 ATLAS limit – 8 camere testate con cosmici M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 7

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

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

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

Problema gas tublets • Primi problemi (diminuzione repentina della tenuta di gas) riscontrati sulle camere End Cap (USA) nell’estate 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 M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 11

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

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

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 M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 14

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 M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 15

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

Analisi chimiche EDAX results SS base metal: Fe 68. 3% Cr 17. 7% Mn 1. 5 % Ni 9. 2% O 3. 4% M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 17

Stato delle milestones • • 30/4/03 Analisi test beam completata OK 30/4/03 test prototipo HV concluso OK 30/6/03 55% camere prodotte OK 30/6/03 30% camere con servizi NO – 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 prodotte OK • 31/12/03 45% camere con servizi ? ? M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 18

Nuovi componenti per filatura • Nel 2002 finanziamento CNS 1 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 Mo. U) 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 M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 19

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

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 GEANT 4 • Forte impegno dei gruppi italiani su hardware, on line, software, presa dati ed analisi • 3 NIM in preparazione M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 21

Risultati test beam 2002 H 8 • Gas – % CO 2 – Concentrazione vapore H 2 O – Temperatura – Uniformità relazione r-t • Elettronica – Soglia vs HV • Geometria • Autocalibrazione M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 22

Percentuale di CO 2 DTmax/D(CO 2%) = 83 ns/1%CO 2 In precisione flussimetri 1/500 Stabilità in funzione composizione gas circa 1 ns in H 8 Misura fondamentale per definire i parametri del sistema sull’esperimento M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 23

Concentrazione H 2 O Slope: 6. 280 ± 0. 015 ns/100 ppm H 2 O Garfield Simulation H 8 measurements M. Livan Pavia University & INFN Risoluzione accettabile fino a 500 ppm Nuove misure nel range 300 1200 ppm nel 2003 CSN 1 Roma 1 -4 -2003 24

Effetti di temperatura Tmax vs Temperature (Barrel Chambers) Slope: -2. 65 ns/K Uguale per tutte le camere M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 25

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

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 nell’analisi offline • X 5 – Run in luglio, studio dell’ autocalibrazione e del sistema di distribuzione seriale del gas in condizioni di alto background M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 27

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

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 (BB 5) • La sequenza delle operazioni, le attrezzature ed il layout delle aree sono in corso di definizione M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 29

Bd 283 - Timing chart & personnel Chamber days/ch Total days Work description Assembly line Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Chamber type BIS BIS BIS expected no. 5 10 5 6 10 10 10 R Chamber type BIS BIS F expected no. 6 20 20 6 I 1 1 1 1 1 2003 2004 1 a 1 b Thess NTU 1 1 Type expected no. Type expected no. U Ath Mancano 16 BIM/R BIL BIL BIL 6 10 15 15 BIL 10 R BIL F 20 10 2 M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 I 30

Bd. 899 (BB 5) M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 31

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

Schedule BB 5 • Le attività sono già iniziate • 1 a Milestone: preparazione MDT/RPC per H 8 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 M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 33

2003 2004 Assembly line Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Chamber type BML BML BML BOL BOL BOL expected no. 10 15 10 (1) 15 20 20 6 16 20 20 Dec 1 Type expected no. R BMS BMS BOS/R setup 10 20 20 20 10 4 40 36 Type BOS/R BOS/M expected no. 30 20 40 40 6 F 2 I Task Lab/Institute Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov SUM MDT preparation LNF 2 2 2 4 4 2 2 1 1 1 27 MDT preparation JINR 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 23 MDT preparation MPI 1 1 1 2 2 2 3 3 3 2 1 21 MDT preparation Nikhef 1 1 1 2 2 2 17 Sum MDT 3 3 4 8 8 6 7 7 8 8 8 7 6 5 88 MDT elx + DCS 1 1 1 14 2 2 2 28 Engineer in charge 1 1 1 14 Physicist 1 1 2 2 2 1 23 TOTAL 8 8 10 14 14 12 13 13 14 14 14 13 12 10 167 RPC preparation & assembly 1 1 1 2 2 2 2 23 RPC electr. /trigger 1 1 1 2 2 2 2 23 RPC extra 1 1 1 14 RPC physicist 1 1 1 14 Alignment Saclay M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 34

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 H 8 ed X 5 stanno fornendo importanti risultati. Nel 2003 il system test in H 8 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 l’integrazione 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 M. Livan Pavia University & INFN CSN 1 Roma 1 -4 -2003 35