ATLAS MDT Italia Status report Stato della produzione Test beam Costi Conclusioni M. Livan Gruppo I Roma 26-3-02

ATLAS MDT ItaliaStatus report

•Stato della produzione

•Test beam

•Costi

•Conclusioni

M. LivanGruppo IRoma 26-3-02

M. LivanPavia University & INFN

Gruppo IRoma 26/3/2002

2

Stato della produzione 28/2/02MDT Production (all sites)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

lug-00 gen-01 lug-01 gen-02 lug-02 gen-03 lug-03 gen-04 lug-04 gen-05 lug-05 gen-06

Time

No

. C

ham

ber

s

Plan Glued Chambers

Glued Chambers

Chambers with Services

Fine installazioneBarrelFine installazioneBarrel



3

Stato della Produzione 28/2/02

MDT Chamber productionStatus 31/gen/02

Site series module-0 series plan series series MDT series MDT plan 100%tubes chambers bare chambers bare chambers with gas, FC tested (gas) bare chamb.

Greece - BIS 12.550 2 41 40 0 0 28. apr 04Boston - EI, EM 11.089 1 32 33 8 4 30. giu 04Univ. Michigan - EM 14.611 1 34 29 19 19 30. lug 04Univ. Washington - EI, EM 14.024 1 34 30 16 12 09. set 04Dubna/Munich - BOS/BOF 16.914 1 23 23 4 3 13. ago 04Frascati - BML 9.100 1 22 20 2 1 08. nov 04Cosenza/Roma - BIL/BIR 3.500 1 8 9 1 0 09. set 04Dubna - BMS 5.100 1 2 7 0 0 30. ago 04Protvino - EO 13.000 1 26 22 0 0 02. ago 05Nikhef - BOL 10.000 1 13 11 1 1 28. apr 05Cosenza, Pavia - BIL/BIR 3.500 1 3 6 0 0 09. set 04Freiburg - BOG 0 0 0 0 0 0 18. feb 04Beijing - BEE, BIS8 0 0 0 0 0 0 23. set 04Sum 113.388 12 238 230 51 40 Fraction produced 30,5% 20,5% 19,8% 4,4% 3,4%

Total number of tubes/chambers 371232 13 1163 1163 1163 1163



4

Frascati

• 10000 Tubi filati 60 tubi/gg

• 10000 Tubi testati 60 tubi/gg

• Reiezione: 4.2%

• 24 Camere assemblate 7 gg lavorativi -> 6 gg

• 1 Camera con servizi

• 1 Camere testate (gas)< ATLAS limit

• 0 Camere testate (cosmici)

• 4 Camere tomografate



5

Frascati: filatura tubi



6

Frascati: QA/QC tubi



7

Frascati: risultati X-Tomo

13.511.63469942602535.71BML06

15.213.53469772603035.25BML04

15.914.33470022602135.48BML01

11.811.83469912603335.50Mod 0

RMS ref. grid

RMS Free

Dist. ML

Pitch YPitch ZBML

All dimensions in microns



8

Frascati: Cosmic rays stand

Supporti comuniMDT-RPC montati

In attesa delle piattaforme di allineamento



9

Cosenza

• 6500 Tubi filati 50 tubi/gg


• Reiezione: 3% oggi

• Manutenzione straordinaria tavolo di filatura: Marzo 2002



10

Cosenza: QA/QC tubi



11

Pavia


– Intercalibrazione con Cosenza

– A regime: tensione filo 100%, altri test 50%

• 3 Camere assemblate 9 gg lavorativi

• 0 Camere con servizi

• 0 Camere testate (cosmici) test stand quasi ultimato

• 3 Camere tomografateshift fra multilayer (rms 25 m)

• Disegno e produzione hedgehog HV

• Nuove torri di assemblaggio (ancora problemi ?)

• Serio problema nel controllo di temperatura camera bianca



12

Pavia: Old towers



13

Pavia: New towers



14

Pavia: Hedgehog HV

• A tutt’oggi sono stati acquistati tutti i componenti necessari per le schede hedgehog, e’ stata prodotta la pre-serie di circuiti stampati (650), e sta per uscire dal Cern l’ordine per l’assemblaggio. A maggio dovrebbe essere disponibile la pre-serie assemblata (300 schede), e a giugno dovrebbe quindi partire la produzione finale, che durera’ fino alla fine del 2003.

• Ancora da fare:

Restano da ordinare i componenti per gli splitter esterni e per le lavorazioni (connettorizzazione dei cavi fra hedgehog e Faraday Cage e produzione dei jumper per le camere Endcap).

La gara verra’ chiusa probabilmente entro settembre 2002.



15

Roma I

• Tubi testati 1200 60 tubi/gg

• Wire tension 2400

• 8 Camere assemblate 9 gg lavorativi

• 4 Camere tomografateshift fra multilayer (rms 25 m)

• Modificate torri e procedure assemblaggio

• Modulo 8 al tomografo

• Sviluppo DAQ-1 per test beam



16

Roma III

• 3 Camere con servizi

• 2 Camere testate (gas)1-2 ATLAS limit

• 1 Camere testate (cosmici)

• Disegno hedgehog di segnale

• Preparazione elettronica e CSM per test beam



17

Roma 3: Instalazione servizi



18

Roma3: Test tenuta gas



19

Roma3: distribuzione gas



20

Roma3: Time spectra

2 hits in 156 ns

NOISE ~ 75 Hz

12 hits in 156 ns

NOISE ~ 460 Hz

( tdc c. )

1 tdc count = 0.78 nsTrigger window = 1.6 s168000 triggers collected

( tdc c. )

( tdc c. )

98 hits in 156 ns

NOISE ~ 3.7 kHz

The high noise level is caused by non proper grounding connections

trigger-related noise



21

Roma3: Time spectra

1 tdc count = 0.78 nsTrigger window = 1.6 s63000 triggers collected

With a more accurate grounding connections (ground pins and screws on the ground plates) the situation has improved

( tdc c.)

( tdc c. )

( tdc c.)

1 hit in 156 ns

NOISE ~ 100 Hz

2 hits in 156 ns

NOISE ~ 200 Hz

0 hits in 156 ns

NOISE ~ 0 Hz

The different lenght in the time spactra is ascribed to the gas flow-meter miscalibration



22

Roma3: Hedgehog segnale

• Partecipazione al design delle hedgehog di segnale

• Responsabilità della produzione per il Barrel

• Per le camere italiane

– 730 + 730 4 layer per BIL

– 620 + 620 3 layer per BML

• Tutti i componenti (meno uno) ordinati e consegnati

• Ordine assemblaggio e test fatto

• Produzione 200 schede/mese



23

Gas distribution leak test

• Lo spettrometro ad He è essenziale per raggiungere i limiti

• Frascati: sniffer portatile in prestito, spettrometro in prestito da Kloe

• Pavia: sniffer portatile ordinato, spettrometro in prestito da ICARUS

• Roma III: sniffer portatile consegnato, spettrometro acquistato dalla Sezione



24

Test beam 2002

• Nel 2001 una camera BIL (Roma) ed una BML (LNF) su fascio

• Nel 2002 system test con 2 BIL, 2BML e 2 BOL complete di sistemi di allineamento (projective & praxial) + camere end cap

• Acquisizione con DAQ-1

• Simulazione completa del test beam in GEANT4

• Forte impegno dei gruppi italiani su hardware, on line e software



25

Preliminary results on H8 test beam data Frascati & Pavia & Roma1 & Roma3

First results of summer 2001 H8 test beam data.

• all is preliminary, several systematic effects need investigation but most results are known with good accuracy already;

•all tracking based results were obtained using CALIB, a c++ program developed by several off-line people from the Italian community. It will be the standard test beam analysis tool for Italian groups.

Basic results (mostly BIL):

• t0, t1, tmax drift characteristics

• r-t relation

• efficiency

• resolution

Test Beam 2001 Results



26

raw time (ns)t0 start of physical distribution t1 end of physical

distribution

~ 700 ns width

Drift properties




27

The resolution on different layers


100 m



28

Pattern recognition across two chambers: BIL & BML

BIL: 4 layers

BML: 3 layers

Distribution of

aBIL – aBML

average is 32 22 rad

Distribution of

bBIL – bBML

average is 5.2 7.8 m




29

Situazione finanziaria

• Cost overruns (deliverables): situazione invariata rispetto alla riunione di settembre

• Supplementary payments (ex class 2)

– CSM

– Storage area

– Repair equipment

– ROD crates 500 KCHF (non ancora inclusi nelle tabelle)

– Small wheels



30

Cost overruns (deliverables)Item Sub-item Costo Tot. (Ml) CORE (Ml) Diff

TubesVariazione cambio (6%) su 684 Ml+costo add. 41+39 840 760 80

PlugsVariazione cambio (6%) su 684 Ml 41 796 755 41

SpacerDie+extrusions (pagati) 133Machining BIL (1.6 Ml/piece x 122) 196Machining BML (2 Ml/piece x 96) 192Cuscinetti attacco rails ( 60 Kl/piece. 654 pieces) 40

HV system

ServiziGas distribution system (pagato) 113On-chamber gas pipes+coonectors (250 Kl/chamber)

54

Lavorazioni gas bars (50/100 Kl/camera) ?Faraday cages(300 Kl x 488 pieces +400Klx384) 300Cables ( Rasnik+T+Bsensors) 145 Kl/chamber 22Protective cover (7.5$ /m**2) 25

CollaBIL 21 cartridges/chamber 2562 cartridges (55Kl/cart.)

140

BML 24 cartridges/chamber 2304 catridges 127

Totale extra costs 598

267 90 177

561 505 56

514 270 244



31

Ex class 2

ANNEX 7.4 SUPPLEMENTARY PAYMENTS FOR MUONS (kCHF)

2002 2003 2004 2005 2006 Total NotesNon-CORE infrastr. 50 90 210 120 0 470Storage, test areas 90 150 60 300Modifications/repairs 60 60 120 Equipped lab space for repairing elementsModeling (services) 50 50General/TCn 0

Additional CORE 50 100 1150 500 0 1800Tooling 0 Assumed to be CERN deliverables Test stationsDetector equipment 1000 500 1500 Electronics modules CSMAssemblyIntegration 50 100 150 0 0 300 Small wheels 50 100 150 300

Non-covered CORE 0 0 0 0 0 0

TOTAL 100 190 1360 620 0 2270



32

CSM

• Al tempo di CORE ed del MoU:

– Patch panels (Cu – Cu) tra mezzanino (TDC) e MRODs (supposti installati sul detector)

– Inclusi in CORE 382 KCHF totali

– Costo suddiviso fra i gruppi (Italia 71.6 KCHF)

– Inclusi nel MoU

• Ora:

– Impossibile (tecnicamente) realizzare MROD radiation hard

– MROD in USA 15

– CSM da mezzanino a MROD (Cu – fibra ottica)

– Costo suddiviso fra i gruppi



33

Conclusioni

• La produzione a livello globale è on schedule

• Produzione a Frascati on schedule

• Pavia e Roma ancora problemi di allineamento relativo dei multilayer

• Schede HV e segnale on schedule

• Installazione servizi complessa e molto time consuming

• Cost overruns sotto controllo

• Necessaria discussione sui costi ex class 2 (CSM etc.)



34

M&O

EXPERIMENT: ATLAS Subsystem: Muons 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 TOTALS

Mechanics 40 150 150 150 150 150 790Gas-system 20 40 60 85 255 255 255 255 255 1480Cryo-system 0Cooling system 125 125 125 125 125 625FE electronics (spares) 100 550 550 0 0 0 1200Standard electronics, PS (LV, HV) 70 100 100 50 50 50 420Standard electronics, Crates 180 130 100 0 110 110 200 200 200 1230Standard electronics, RO Modules 40 20 60Controls, (DCS, DSS) 30 30 30 30 120Sub-Detector Spares 0Areas 0Communications 5 5 5 5 5 25Store Items 0Hired Manpower @ CERN (CHF) 40 60 90 180 330 330 330 330 330 2020Technical Manpower @CERN (FTE) 2 2 2 15 10 13 8 8 8 68TOTALS (excl. FTEs) 280 250 250 475 1625 1655 1145 1145 1145 7970

Spares paym.advcment profile 600 600 270 0 0 0 1470



35

C&I

EXPERIMENT: ATLAS Subsystem: Muons 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 TOTALS

Mechanics 0 0 80 40 120Gas-system 10 30 120 100 260Cryo-system 0Cooling system 60 90 150FE electronics (spares) 20 50 120 100 290Standard electronics, PS (LV, HV) 0Standard electronics, Crates 0 30 140 40 210Standard electronics, RO Modules 0Controls, (DCS, DSS) 0Sub-Detector Spares 0Areas 30 30Communications 0Store Items 0Hired Manpower @ CERN (CHF) 205 405 505 120 1235Technical Manpower @CERN (FTE) 3 6 19 13 41TOTALS (excl. FTEs) 235 515 1055 490 0 0 0 0 0 2295

Share of spares purchased < 05 0 0 0 0 0

Documents

ATLAS MDT Italia Status report Stato della produzione Test beam Costi Conclusioni M. Livan Gruppo I Roma 26-3-02