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Stato del progetto RPC
P. Paolucci & RPC group
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)
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
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 managerG. Iaselli
deputy PM commiss. & operation
A. Colaleo (BA)
Tech. coordinatorS. Buontempo (NA)
DPGM. Maggi (BA)
Resource Manager?
Istitution Board?
Editorial Board?
deputy PM upgrade
W. Van Doninck (belgium)
Electronic Coord.?
Run CoordinatorG. Pugliese (BA)
Pigi Paolucci - INFN Napoli 5
M&O 2009 M&O 2009
China (PU) 3
Korea (Seoul) 4
India (BARC) 3
Belgio (ghent) 2
Pakistan (NCP) 3
TOTALE ENDCAP 15
Bari 8
LNF 3
Napoli 4
Pavia* 5
Sofia Univ 4
Sofia INRE 3
TOTALE INFN 20 48%
TOTALE BARREL 27
TOTALE RPC 42
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 ilcalcolo degli shift e dei MOFB 2010
Pigi Paolucci - INFN Napoli 6
MoA 2009-2011 - operation
RPC SYSTEM AREA DATA TAKING SHUT-DOWN
MANAGERS
OPERATORS
EXPERTS
TOTAL
MANAGERS
OPERATORS
EXPERTS
TOTAL
OPERATION DET. HARDWARE Detectors 3,0 3,0 1,0 7,0 1,5 1,5 0,3 3,3
Electronics 0,5 0,5 1,0 0,3 0,3
Services(Cooling e Gas) 0,5 0,5 1,0 0,3 0,3
TOTAL DET. HARDWARE 3,0 4,0 2,0 9,0 1,5 1,5 0,9 3,9
ELECTRONICS/DAQ Power system 0,5 0,5 1,0 0,3 0,3
VME/DAQ 0,5 0,5 1,0 0,3 0,3
DCS/DSS 1,0 0,5 1,5 0,3 0,3
TOTAL ELECTRONICS/DAQ 0,0 2,0 1,5 3,5 0,0 0,0 0,9 0,9
SOFTWARE/DQM Raw data 1,0 1,0 0,3 0,3
Reconstructed data 1,0 0,5 1,5 0,3 0,3
Physics quality data 2,0 1,0 3,0 1,0 0,5 1,5
TOTAL SOFTWARE/DQM 0,0 3,0 2,5 5,5 0,0 1,0 1,1 2,1
TOTAL OPERATION 3,0 9,0 6,018,
0 1,5 2,5 2,9 6,9
Pigi Paolucci - INFN Napoli 7
MoA 2009-2011 - maintenance
MAINTENANCE DET. HARDWARE Detectors 1,0 1,0 2,0 1,0 2,0 3,0
Electronics 0,5 0,5 2,0 2,0
Services 0,5 0,5 2,0 2,0
TOTAL DET. HARDWARE 1,0 1,0 1,0 3,0 1,0 6,0 0,0 7,0
ELECTRONICS/DAQ Power 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0
VME/DAQ 0,5 0,5 0,0
DCS/DSS 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0
TOTAL ELECTRONICS/DAQ 0,0 0,0 1,5 1,5 0,0 1,0 1,0 2,0
SOFTWARE/DQM Raw data 0,5 0,5 0,5 0,5
Reconstructed data 0,5 0,5 0,5 0,5
Physics quality data 1,0 1,0 1,0 1,0 2,0
TOTAL SOFTWARE/DQM 0,0 0,0 2,0 2,0 0,0 1,0 2,0 3,0
TOTAL MAINTENANCE 1,0 1,0 4,5 6,5 1,0 8,0 3,0 12,0
TOTAL SYSTEM AREA 4,0 10,0 10,5 24,5 2,5 10,5 5,9 18,9
8
Prospetto per gli shift 2009
July August September October November December
Bari 1,5 1,5 1,5 1,5 2,0 2,0 10,0
LNF 0,6 0,6 0,6 0,6 1,0 1,0 4,4
Napoli 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 4,8
Pavia 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 6,0
Sofia Uni 0,0 0,5 0,0 1,0 1,0 1,0 3,5
Sofia INRN 1,0 1,0 0,0 1,5 0,0 0,0 3,5
Ghent 1,5 1,5 1,5 1,0 1,5 1,5 8,5
PU 1,0 1,0 2,0 0,0 0,0 0,0 4,0
NCP 1,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 6,5
Seoul 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2,5
Uniandes 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 3,0
CERN 0,5 0,5 0,5 0,5 2,0
BARC 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2,5
FTE available 9,4 10,4 10,4 10,4 10,3 10,3
FTE requested 9 9 9 9 9 9
ITA = 48% (FTE)ITA < 41% (shift)
Pigi Paolucci - INFN Napoli 9
Expert list 2009/2010 July August Septemb October Novemb Decembe
Bari 0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 8,0Bari 0,5 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
LNF 0,5 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 7,5Napoli 0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS
Napoli 0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM
Pavia 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 3,0
Sofia Uni 0,5 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 INRN 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E
Ghent 0,5 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
NCP 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 4,5
0,5 DCS 0,5 DCS 0,5 DCS
Seoul 0,0
Uniandes 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 3,0
CERN 0,5 gas/DCS 0,5 gas/DCS 0,5 gas/DCS 0,5 gas/DCS 0,5 gas/DCS 0,5 gas/DCS 3,0
BARC 0,0
FTE avail 6,5 6,5 6,5 7,0 7,0 7,0
FTE needed 6 6 6 6 6 6
Pigi Paolucci - INFN Napoli 10
MOFB 2010 - manpower
field items descrip. FTE cost (K€) cost (KCHF)
Detector reparation 6 tech/month 1,2 48,0 76,8
Electronic (TTU+FEB+CB) reparation 1 tech/month 0,1 4,0 6,4
HV-LV repar. And maint. 2 tech/month 0,2 8,0 12,8
HV-LV firmware upgrade 2 ing/month 0,2 8,0 12,8
DCS - DQM - DB software upgrade 2 ing/month 0,2 8,0 12,8
DCS - DQM machine maint. 2 ing/month 0,2 8,0 12,8
Gas gas test and reparation 4 tech/month 0,4 16,0 25,6
Gas Monitoring 2 tech/month 0,2 8,0 12,8
Cooling repar. And maint. 2 tech/month 0,2 8,0 12,8
TOTAL 2,9 116,0 185,6
Parte INFN = 88.4 KCHF
Pigi Paolucci - INFN Napoli 11
MOFB 2010 - materials
Parte INFN = 140 KCHF
Server (5 DCS + 3 DQM + RC) upgrade (every 2 years) 5,0 8,0
HV-LV spares (10HV+6LV) 96,0 153,6
HV-LV-ADC CAEN maintenance 20,0 32,0
HV-LV-ADC cable, connect. distrib 5,0 8,0
P5 Lab infrastr. 5,0 8,0
ISR gas & infrastr. 10,0 16,0
GIF detector test (SJ) 5,0 8,0
Gas Monitoring materials 5,0 8,0
Gas Monitoring spares 10,3 16,5
CERN store 10,0 16,0
Electronic Pool CERN 12,0 19,2
TOTAL (maintenance and reparation) 183,3 293,3
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)
Pigi Paolucci - INFN Napoli 13
Barrel Shutdown
Main Items:1) HV problems (Cables, Connectors)2) LV problems3) Inversion of Signal Cables4) Gas Leakage from chambers
thanks to A.Colaleo
Pigi Paolucci - INFN Napoli 14
CHAMBER Problem cause STATUS
W-2/S10/RB2in Short cable changed, problem fixed OK
W-2/S10/RB2out Short cable changed, problem fixed OK
W-2/S10/RB3- I0 limit unset, HV module restarted OK
W-2/S8/RB4+ Short cable changed, problem fixed OK
W-1/S4/RB2out Spare distributor used, CH OK OK
W+2/S7/RB3+ Distributor + black cable, CH OK OK
W-1/S10/RB2in_dw No intervention, longer gas flux OK
W-1/S9/RB2in_dw I0 module offset, cable chain and chamber ok OK
W-1/S4/RB2out Spare distributor used, CH OK OK
W-2/S9/RB1in_up No intervention, longer gas flux OK
W+1/S11/RB2in_dw No intervention, longer gas flux OK
W0/S6/RB2out_up High current in one gap. To be disconnected OK
W0/S2/RB2in_up Broken HV cable on the chamber side: fixed OK
W-1/S8/RB3+_up HV connector problem. To be replaced OK
W-2/S12/RB1out_up Problem between on the patch panel connector. Fixed OK
HV problem
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 replacedW+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
Pigi Paolucci - INFN Napoli 16
CHAMBER NOTE
W-2/S2/RB3-/BW Inversion on FEB level
W-2/S11/RB3+/FWInversion on FEB level
W+1/S6/RB1&2out Inversion 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)
Pigi Paolucci - INFN Napoli 17
Gas Leakage
CHAMBER PROBLEM INTERVENTION
W+2/S8/RB4+(RB4-1500/R)
Broken input T-connector
Chamber replaced
Pigi Paolucci - INFN Napoli 18
Sensori di umidità
H4000 RH Sensor – Typical calibration curvethanks to P. Vitulo
10 mm
40 m
m
Pigi Paolucci - INFN Napoli 19
Sensore 0
Sensore 1
Sensore 2Sensore 3Sensore 4
Sensore 6Sensore 7Sensore 8Sensore 9
Sensore 11
Sensore 10
Calibrazione del sensore
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.
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).
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)
Pigi Paolucci - INFN Napoli 23
Stato finanziario al 1 maggioStato finanziario al 1 maggio 2009
Sezione MI (spesi/assegn.) ME (spesi/assegn.) Consumo
Bari 3,5/9.5 75/116 15
LNF 5.8/8.1 30/50.5 14/16
Napoli 2/7 25/50.7 7/14.5
Pavia 4.2/13.5 15.6/40.7 7.6/20
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 28 TOTALE previsto shift
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
Pigi Paolucci - INFN Napoli 25
Richieste RPC
SEZIONE MI-da sj ME-sj CONS INV ext APP MOF-B da sj
keuro keuro keuro keuro keuro keuro
Pavia 2 10,8*
LNF 5 24 6 8
Napoli 2 42 12 40+30
Bari 2 67
TOTALE RPC 6 143,8 12 0 40+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 Paviaper ME analisi dati = 8 Keuro
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 gas2. 2 K€ sensori gas + cooling3. 3 K€ riparazione camere4. 3 K€ riparazione LV-HV (distrib e prolunghe)5. 10 K€ manutenzione CAEN6. 4 K€ ISR7. 30 spare 3 HV- 3 LV (richiesta maggio 09)8. 8 spare HW GGM (richiesta maggio 09)
eventuali ulteriori spese/sblocchi a settembre 2009
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
Risultati analisi cosmici
RPC analysis and DQM group
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 cm2 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 chamberconstruction, the RPC works in single gap.
Y (cm)
X (cm)
Single gap working region
0 20 40
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 lookingat 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 affectedby 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 removethe edge of the RPCs.
PRELIMINARY
Pigi Paolucci - INFN Napoli 31
Distribuzioni corrente e temperatura - CRAFT
Monitoring online della corrente - DCS
Pigi Paolucci - INFN Napoli 32
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
Pigi Paolucci - INFN Napoli 34
RPC DQM chamber quality plot
Pigi Paolucci - INFN Napoli 35
Data Input
Chamber OFFOFF
Dead Chamber≥ 80%
Partially Dead
50%< & <80%
≤ 50%
≥ 0.85Noisily Strip
< 0.85
ON
<# digi>
< 6
≥ 6Noisily Chamber
Good Chamber
OFF
Dead
Partially Dead
Noisily Strip
Noisily Chamber
OK !
Status Colors
HV Statu
s
Noisystrips
> 0 & ≤ 5
Occupancy Asym.
= 0
Bad Shape< 30%≥ 30%
% of Dead Strips
1 bin Cluster
Size
Algorithm of the RPC SM
OK
OK
OK
OK
Pigi Paolucci - INFN Napoli 36
Prompt Analysis tool
Pigi Paolucci - INFN Napoli 37
Prompt Analysis tool
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
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
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