Equipaggiamento MDT a Frascati G. Maccarrone. Pavia 30 Sett. 2002 - Riunione MDT ItaliaEquipaggiamento MDT a LNF Status equipaggiamento MDT a LNF Attualmente

Equipaggiamento MDT a Frascati

G. Maccarrone

Pavia 30 Sett. 2002 - Riunione MDT Italia Equipaggiamento MDT a LNF G. Maccarrone

Status equipaggiamento MDT a LNF

Attualmente sono state equipaggiate dieci camere tutte da 56 tubi/layer (incluso il mod0).

Otto sono state testate e aggiustate fino a raggiungere livelli di perdita prossime al limite di Atlas, due sono ancora sotto test. Una di queste due camere (BML30) presenta una perdita localizzata nel mezzo di un tubo, stiamo cercando il modo migliore per escluderlo senza perdere altri tubi.

Per due delle otto camere testate, il mod0 e la BML15, non abbiamo dati registrati non avendo a disposizione nel momento in cui sono state equipaggiate il sistema attuale. Il mod0 risultava avere un livello di perdita dell’ordine di dieci volte il limite Atlas. La BML15 che, come il mod0, ha un ML in full parallel, presenta livelli di perdita per entrambi i ML prossimi al limite Atlas.

Le rimanenti sei camere sono state testate misurando la variazione di pressione con un manomentro di precisione (Lab-DMM della AEP Transducers, fondo scala 5 bar, accuratezza di .2 mbar, uscita RS232) e misurando la temperatura con delle sonde PT100 lette tramite FP.

Dal plot della pressione corretta per temperatura in funzione del tempo PCi = Pi * <Ti> / Ti (dove i è l’indice della misura, una ogni 5 minuti) si ottiene la misura del livello di perdita (pendenza del fit lineare) espressa in mbar/5 minuti.


Risultati (1)

Si osserva una rilevante dispersione attorno alla retta di fit che ha come origine una non perfetta correzione per la temperatura. Questo ci costringe ad integrare più statistica e dunque a fare “durare” più a lungo la misura. Ci stiamo attrezzando per avere un certo numero di stazioni in parallelo (4).

y = -0,0061x + 3144,3

3125,0

3130,0

3135,0

3140,0

3145,0

3150,0

3155,0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1001

292,0

292,5

293,0

293,5

294,0

294,5

295,0

Measured Pressure

Corrected Pressure.

Temperature

Linear (Corrected Pressure.)

BML 24 ML 2

Per ottenere mbar/day si deve moltiplicare 0.0061 per 288 (misure in un giorno) si ottiene: 1.76

mbara °K

# mis.


Risultati (2)

Nell’analisi dei dati vengono escluse le prime 4 ore durante le quali il sistema gas-tubi va in equilibrio. Questo valore è ricavato come compromesso tra la necessità di escludere questa parte delle misure in cui il sistema non è stabile e il fatto di non voler perdere troppo tempo. Il reale equilibrio si raggiunge in un tempo più lungo ma gli effetti delle prime 4 ore sono quelli più rilevanti.

Attualmente utilizziamo la seguente logica: si tiene un multilayer in misura per una notte e la mattina dopo si decide, in base al risultato parziale, se necessità di riparazioni oppure se mantenerlo ancora sotto test per un altro giorno, in modo da avere una misura sufficentemente precisa.

Nel caso della BML29 per la prima volta ci si è fermati ad un livello di perdita superiore a 3mbar/day non riuscendo più a localizzare una perdita.

La localizzazione viene effettuata mettendo nella camera qualche centinaio di mbar di elio e utilizzando lo spettrometro come sniffer.

mb/d BML24 BML28 BML34 BML35 BML32 BML29ML1 -1,8 -1,8 0,1 4,7 6,6 -3,1ML2 -1,8 2,3 5,0 -2,3 1,1 -3,0

Tempo


Altra analisi (sempre su BML24 ML2)

Nel plot a sinistra si vede come siano sistematicamente diversi i valori di pressione misurati quando la temperatura diminuisce rispetto a quando aumenta. Ci sono anche situazioni anomale di difficile comprensione.

Analisi basata sul confronto delle Pressioni a fissati valori di Temperatura

y = -0,0061x + 3144,3

3125,0

3130,0

3135,0

3140,0

3145,0

3150,0

3155,0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1001

292,0

292,5

293,0

293,5

294,0

294,5

295,0

Measured Pressure

Corrected Pressure.

Temperature

Linear (Corrected Pressure.)

BML 24 ML 2

Per ottenere mbar/day si deve moltiplicare 0.0061 per 288 (misure in un giorno) si ottiene: 1.76

mbara °K

# mis. A destra è mostrato il plot di correlazione pendenza vs. T e la

distribuzione delle pendenze il cui valore medio è molto simile a quanto calcolato con il metodo della correzione integrale.


Assemblaggio componenti

La fase di assemblaggio dei pezzi inclusa la gas-bar è ormai di routine. Il test della gas-bar sulla maquette viene fatto utilizzando un manometro differenziale. Un tubo di alluminio, con un volume analogo alla gas-bar, usato come riferimento, viene messo in contatto con la gas bar per rendere la misura indipendente dalle variazioni della temperatura ambiente. Una gas-bar è stata testata contemporaneamente con il differenziale e con il manomentro ed i sensori di temperatura, i risultati ci hanno convinto a utilizzare la tecnica del differenziale e di poter realizzare una misura in circa 3 ore (una per l’equilibrio e due per la misura vera e propria). Quindi a regime si possono costruire e testare 2-3 gas-bar al giorno.


Stato materiale e ordini

Gas-bar Le gas-bar per le camere da 56 tubi/layer sono state tutte forate e

devono essere saldate, fino a oggi siamo andati avanti con i tappi saldati in officina LNF.

Le gas-bar per le camere da 40 tubi/layer devono essere ancora forate ma l’ordine per la lavorazione è fatto da tempo e la ditta ha già prodotto una preserie di 8 gas-bar. Attende un si definitivo da parte nostra che arriverà in questa settimana.

Questa settimana si avrà sperabilmente una risposta se i tappi, prodotti con l’alluminio avente la stessa sigla delle gas-bar ma non direttamente dal materiale delle stesse, vanno bene per la saldatura laser.

Secondo disponibilità possono essere ordinate quelle da 48 tubi/layer.

Ordine jumper (se dopo tutta questa storia dei tubini i nostri amici teutonici ce li chiedessero???... se non fosse che hanno tutte la gas-bar bucherellate!!!)

Faraday Cage I Ground Plates per le camere da 56 tubi sono tutti disponibili. Allo stato attuale la ditta ha un ordine che comprende tutte le FC

per queste camere e parte delle camere da 40 tubi/layer per un totale di circa 50 camere.

E’ noto un problema di extra costi da risolvere.


L’esperienza...insegna che:

Gli OR piccoli si rovinano (vengono “pizzicati”) quando la placchetta viene inserita in modo non perfettamente ortogonale alla gas-bar, questo genera una perdita che normalmente viene localizzata senza grosse difficoltà nel test sulla maquette. A Frascati abbiamo realizzato un tool per guidare meccanicamente l’inserzione delle placchette. L’uso di tale strumento ha migliorato le cose e adesso le gas-bar sono freguentemente buone senza ulteriori interventi.

E’ stato osservato come la pressione corretta avesse scarti non trascurabili rispetto al fit lineare, ciò dipende dal modo in cui la correzione rispetto alla temperatura è realizzata e in particolare a quanta corrispondenza c’è tra la temperatura misurata da un sensore a contatto con un tubo (ma anche con l’aria attorno) e la temperatura del gas. Potrebbe aiutare a migliorare la situazione realizzare un involucro isolante; gli americani ad esempio utilizzano le casse per il trasporto che sono realizzate in legno e materiale isolante.

Per adesso, in assenza di meglio, si sta provando con il “pluriball”. Non abbiamo ancora risultati certi ma i primi sembrano incoraggianti. Nel fine settimana appena trascorso la BML17 è stata sotto test in queste condizioni.

E’ stata osservata più volte una repentina variazione nella misura della pressione durante il test. Ciò è causato, come ormai dimostrato da più parti, dalla rottura dei tubini di raccordo gas-bar / tubi. Anche a LNF abbiamo identificato un tubino presunto rotto e verificata la rottura al microscopio. Discussione e giusta scelta in tempi brevi.

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