Stato degli RPC

Presentazione alla Commissione Nazionale I

Roma 7 Feb 2006R. Santonico

Lay out

• Produzione e test• Integrazione a BB5 • Riparazione BMLd• Installazione• Commissioning - test RC in caverna• Richieste ad Atlas sul condizionamento in

caverna

Stato della produzione

• Pannelli di read out: produzione terminata il 20 Dic 2005

• Volumi di gas:

- produzione completata a fine Gennaio

- completati tests di controllo

- recuperi in corso per alcune gaps che

non hanno passato il test

Read-Out Panel Production

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

3/20/2002 10/6/2002 4/24/2003 11/10/2003 5/28/2004 12/14/2004 7/2/2005 1/18/2006

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Total_Standard_Layout (8048)

Standard

Special

Total_Special_Layout (528)

Gas-volume certification

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

24/05/2002 10/12/2002 28/06/2003 14/01/2004 01/08/2004 17/02/2005 05/09/2005 24/03/2006

REQUIRED: 3704

Stato della produzione (2)

• Assemblaggi - è terminato a Gennaio l’assemblaggio delle 192 unità

BOL, ultima tipologia standard prodotta, quella di massime dimensioni

- >>> La produzione degli RPC di Atlas è sostanzialmente completa

• Restano alcuni “spiccioli” - 1 unità BMLd (su 4 prodotte per compensare quelle

utilizzate per il test alla GIF) - 4 unità BMSa (da installare nella regione dei piedi del

toroide - 6 BMLg (su 16; camere speciali medio-piccole) - 4 S3 + 10 S2 (su 96; camere speciali piccole)

Stato della produzione (3)

• Gli ultimi assemblaggi sono in corso a Lecce• Entro la fine di Febbraio il tavolo di

assemblaggio sarà trasferito a Roma dove servirà per Ia revisione delle unità BOL che non hanno passato il test di RC

Qualificazione alle stazioni di test con RC

• Completato a Lecce il test delle BOS• Da provare alcune delle camere speciali oltre

alle poche unità ancora in costruzione • Test delle unità BOL in corso a Roma - Provate 156 - OK al primo test 89

Qualificazione alle stazioni di test con RC

- Rigettate 67 - Gas leak 9 - Problemi ai servizi 14 - Correnti di gap elevate 18 - Problemi sul FE 51

- Gia recuperate 8

• Ultime BOL arrivare il 26 Gennaio• Previsto a Febbraio l’arrivo di 15 unità recuperate a

Lecce

-1.2

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

RP C 1-2-Sx

RP C 2-2-Sx

RP C 1-1-Sx

RP C 2-1-Sx

RP C 3-2-Sx

RP C 4-2-Sx

RP C 3-1-Sx

RP C 4-1-Sx

RP C 5-2-Sx

RP C 6-2-Sx

RP C 5-1-Sx

RP C 6-1-Sx

RP C 7-2-Sx

RP C 8-2-Sx

RP C 7-1-Sx

RP C 8-1-Sx

RP C 1-2-Dx

RP C 2-2-Dx

RP C 1-1-Dx

RP C 2-1-Dx

RP C 3-2-Dx

RP C 4-2-Dx

RP C 3-1-Dx

RP C 4-1-Dx

RP C 5-2-Dx

RP C 6-2-Dx

RP C 5-1-Dx

RP C 6-1-Dx

RP C 7-2-Dx

RP C 8-2-Dx

RP C 7-1-Dx

RP C 8-1-Dx

Correnti di gap

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

RP C 1-2-Sx

RP C 2-2-Sx

RP C 1-1-Sx

RP C 2-1-Sx

RP C 3-2-Sx

RP C 4-2-Sx

RP C 3-1-Sx

RP C 4-1-Sx

RP C 5-2-Sx

RP C 6-2-Sx

RP C 5-1-Sx

RP C 6-1-Sx

RP C 7-2-Sx

RP C 8-2-Sx

RP C 7-1-Sx

RP C 8-1-Sx

RP C 1-2-Dx

RP C 2-2-Dx

RP C 1-1-Dx

RP C 2-1-Dx

RP C 3-2-Dx

RP C 4-2-Dx

RP C 3-1-Dx

RP C 4-1-Dx

RP C 5-2-Dx

RP C 6-2-Dx

RP C 5-1-Dx

RP C 6-1-Dx

RP C 7-2-Dx

RP C 8-2-Dx

RP C 7-1-Dx

RP C 8-1-Dx

Correnti di gap

Qualificazione alle stazioni di test con RC (2)

• Alla fine del primo giro di test resteranno a Roma presumibilmente 60 unità da riparare, ritestare e spedire al cern

• La riparazione si farà a Roma, con la collaborazione dei tecnici di Lecce che aiuteranno a montare e mettere in opera il tavolo di assemblaggio, con grande semplificazione logistica

• L’assemblaggio a Roma è previsto iniziare alla fine di Febbraio

• Le ultime BOL dovrebbero essere spedite al cern verso la fine di Aprile

Integrazione a BB5N RPC planes assembled

0

100

200

300

400

500

600

31-Aug-04 31-Oct-04 31-Dec-04 2-Mar-05 2-May-05 2-Jul-05 1-Sep-05 1-Nov-05 1-Jan-06 3-Mar-06

N P

lan

es

• Il lavoro di cablaggio e di pretest degli RPC e’ andato avanti alla velocita’ richiesta

• Rimangono da cablare ~95 piani RPC:– 2 piani BOS – 57 piani BOL– 36 piani BML

• L’integrazione procede in parallelo al Iavoro di messa a punto delle BML

BB5 Integrated Barrel Stations

-20

30

80

130

180

230

280

330

380

4/9

/20

04

5/9

/20

04

6/9

/20

04

7/9

/20

04

8/9

/20

04

9/9

/20

04

10

/9/2

00

4

11

/9/2

00

4

12

/9/2

00

4

1/9

/20

05

2/9

/20

05

3/9

/20

05

4/9

/20

05

5/9

/20

05

6/9

/20

05

7/9

/20

05

8/9

/20

05

9/9

/20

05

10

/9/2

00

5

11

/9/2

00

5

12

/9/2

00

5

1/9

/20

06

BMF BOF

BOG BML

BMS BOL

BOS

Status of Muon Stations RPC/MDT (2.2.2006)

Total

stations

RPC planes

assembled

Assembled

stations

CR

tested

Installed in the pit

BMS/F 84 168 84 84 78BML 94 168 76 18 6BOS/F/G 106 104 95 95 10BOL 96 39 31 31 3Total 380 479 286 228 97

Status :

• 85% RPC planes assembled + 30BML-d units repaired

• 76% of the stations assembled in BB5

• 61% CR tested

• 25% Installed in ATLAS

Stato installazioni stazioni RPC-MDT (2.2.2006)

Planned stations between

Sept 05-Jan 06

(Master ScheduleV7.09)

Station ready

@today

Installed stations

48 BMS 48 42

68 BOS 68 0

24 BOL 31 0

18 BML 18 0

Grosso ritardo accumulato negli ultimi mesi

una delle principali cause e’ stato il ritardo nella preparazione del complesso tooling necessario per le installazioni delle varie stazioni

Grosso ritardo accumulato negli ultimi mesi

una delle principali cause e’ stato il ritardo nella preparazione del complesso tooling necessario per le installazioni delle varie stazioni

Riparazione delle BMLd

• Unità riparate 34 • Stazioni dis-assemblate 11• Stazioni riassemblate 4 • Procedure di sicurezza e di controllo: - Stabiliti procedimenti di smontaggio per evitare

scariche elettrostatiche - Introdotto il pulse test standard sul controllo di

qualità• Rate raggiunta per smontaggio-riparazione-

rimontaggio delle unità: 2/giorno

Riparazione delle BMLd (2)

• Pianificazione del lavoro rimanente: - Disporre di un buffer di circa 10 piani (2 unità

accoppiate) precablati - Concentrare le operazioni di dis-assemblaggio e

riassemblaggio delle stazioni in un periodo di 3 giorni ogni 2 settimane

- Programmare i periodi di assemblaggio in modo rigoroso per:

a) permettere l’alternanza di stazioni BOL e BML nel lavoro di integrazione a BB5

b) informare I colleghi di Frascati con sufficiente anticipo sulle date in ci andranno movimentate le stazioni BML

Riparazione delle BMLd (3)

• In totale andranno riparate 30 stazioni

• Altre 42 stazioni, gia assemblate, andranno completate con l’aggiunta dei blocca-tubi e dei “ferma cavi”

Barrel Chamber Installation• 97 MDT-RPC (BM and BO) station installed :

– 12 BMF,6 BOG and 4 BOF (sect 14&12)– 6 BML and 3 BOL sector 13– 48 BMS sector 2, 8, 10 & 16 .– Partially installed (missing 6 chambers) sector 4

and 6 (the most difficult)• Last week first installation trial of BOS

chambers installation (module 0) was successful. Next week start the ‘massive’ BOS installation

• Assuming a conservative installation rate of 3 stations/day for the rest, this would allow barrel completion by the end of August

(from last week EB report)

BMS Installation

BOS trial installation of module 0

Sect 13 Commissioning

• Cosmics were taken end of 2005 with MDT’s in sector 13, using earlier ROD version. RPC’s are ready, but need permission to use isobutane (middle of February).

• Expect to take cosmics together with tile during February.

Studio degli effetti di temperatura sugli RPC

• Rispondendo a una richiesta del presidente e dei referee abbiamo studiato gli effetti di temperatura sugli RPC

• Alla ovvia dipendenza attraverso la densità del gas [Vr = V * (T/T0) * (P0/P)] gli RPC dipendono dalla temperatura anche attraverso la resistività degli elettrodi, che ha un effetto rilevante sulla corrente e sulla rate di noise

• I plot della corrente di noise sono approssimativamente esponenziali in un ampio intervallo di temperatua

• La pendenza che si ricava da un campione di 24 camere di produzione,sottoposte a una variazione di temperatura di 10C (21 C >>> 31 C) è

1/I dI/dT = (13.8 ± 5.6) % K-1

Corrente Ohmica vs temperatura

Temperatura e invecchiamento

• Il rumore non è uniformemente distribuito sulla superficie della gap ma concentrato in zone di piccole dimensioni, “hot spots”, il cui numero cresce con T

• I’effetto della temperatura sul rumore è normalmente reversibile

• In condizioni critiche di funzionamento, alta rate di conteggio, flusso di gas insufficiente o nullo…un hot spot particolarmente attivo può dar luogo a un danno locale “permanente”, cioè un fenomeno di “invecchiamento”

• L’invecchiamento è stato lungamente studiato alla GIF• La temperatura è un importante acceleratore di

invecchiamento

Distribuzione degli hot spots a 21 C e 31 C

Working current evolution

0

5

10

15

20

25

30

35

40

21/10/02 29/1/03 9/5/03 17/8/03 25/11/03 4/3/04

Cur

rent

(mic

ro A

)

5

10

15

20

25

30

Tem

pera

ture

(°C)

gap 1 open flow gap 2 open flow gap 3 closed loop gap 4 closed loopgap 5 closed loop gap 6 closed loop T

1 volume/2 h 1 volume/0.5 h (recirculation)

50% external RH

Temperatura ed invecchiamento (2)

• I fenomeni collegati alla temperatura mostrano un regolare andamento esponenziale anche su ampi intervalli di temperatura.

• Pertanto non sui può definire una soglia di “pericolosità” ma piuttosto una probabilità esponenzialmente crescente di fenomeni indesiderati.

• L’esperienza alla GIF suggerisce che la temperatura massima di esercizio dovrebbe rimanere nell’intervallo tra 20 C e 24 C.

Richieste ad ATLAS

• Il TC di ATLAS ha avviato una simulazione 3D della distribuzione di temperatura in caverna, al posto della 2D considerata insufficiente

• Stiamo seguendo da vicino questo lavoro di simulazione

• Abbiamo richiesto di introdurre sistemi di raffredamento locale nei punti “caldi” che normalmente si trovano nella parte superiore dell’apparato in posizione di bassa convezione

Stima (incompleta e approssimativa) dei sovracosti degli RPC

• Gas systemIncreased gas flow comp. 42 kCHF

Gas humidification comp 30 kCHF manpower 12 “

Piping material 30 “ Installation manpower

• DetectorAl frame for Faraday cage robustness 18 kE

Overcost (2)• Cables in the cavernLow voltage cable assembly 23.4 kE

Cable shielding 24 Cable installation in the cavern Atlas TC

Extra HV connectors ( 29.0 kE) Atlas TC

• Presenze al cernSempre più importante una nostra massiccia presenza al cern per installazione e condtioning

ATLAS paga due ulteriori tecnici di Protvino per la riparazione delle BML-d