Réunion de débriefing de l’AUW de février 2009 François Vazeille LPC-26 mars 2009  Résumé des principales actions/décisions de l’AUW de février 2009 

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1 Réunion de débriefing de l’AUW de février 2009 François Vazeille LPC-26 mars 2009  Résumé des principales actions/décisions de l’AUW de février 2009  Programmation des travaux de R&D sur les Ponts Diviseurs  Options sur les autres pistes possibles de R&D  Contributions au document "Tilecal phase II upgrade R&D program , officielles et/ou options. Nouveauté: Prochainement, accès à tous les exposés SLHC/SATLAS depuis 2005 de l’équipe ATLAS un site indico dédié au LPC. 1 Site CERN de l’AUW: http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=45460

2 Résumé des principales actions/décisions de l’AUW de février 2009  Bilan chiffré de l’ATLAS Upgrade Week (AUW) de février 2009 - 29 sessions. - 232 exposés. - Gros efforts d’approches globales, en particulier:. Calorimétrie-Trigger-DAQ. DAQ et tous les systèmes. - Prochaines réunions AUW. 2009: octobre (26-30). 2010: 2 réunions, dont 1 probablement à Prague (Septembre?), et plus généralement: 1 au CERN, 1 ailleurs. - Beaucoup d’informations disponibles sur indico http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=45460 2

3  Principales actions et décisions générales La machine SLHC - Workshop 2008 de Chamonix  Scénario LHC pour 2009-2010. - Travaux de réparation/consolidation des aimants du LHC (bcp de manpower)  Impact sur SLHC (6 mois sur IR upgrade Phase 1, 12 mois sur LINAC4) - Upgrade Phase I (Machine et expériences) différé au shut-down de 2014  1 an de retard / planning précédent. - Upgrade Phase II: toujours 4 scénarios possibles pour atteindre le facteur 10, avec toujours les options 25 ns et 50 ns (Long Bunches).  1 an de retard? Les échéances ATLAS et Tilecal … inchangées: LoI et IMoU ATLAS en 2010, TP en 2011-2012 document R&D Tilecal en mars 2009. 3 http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=48&sessionId=27&resId=1&materialId=slides&confId=4546

4 WP1: Spécifications physiques, simulations et performances du nouveau système. WP2: Electronique sur le détecteur. WP3: Préprocesseur pour le Trigger (DAQ-PP). WP4: ROD. WP5: Evaluation de solutions alternatives aux Tiroirs actuels. WP6: Installation. TileCal phase II upgrade R&D program ATLAS Upgrade Document No:Institute Document No. Created : 08/01/2009 Page: 1 of 8 Modified : 23/02/2009 Rev. No.: 0.053 Draft actuel du document R&D Tilecal Pourraient concerner le LPC 4 http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=12&sessionId=28&resId=1&materialId=paper&confId=45460

5 Actions/décisions - Améliorer la précision sur les estimations des radiations dans la caverne (Incertitude actuelle d’un facteur 5)  Important pour l’électronique en général … et celle du Tilecal en particulier. En rajouter/changer quelques-unes ou presque tout refaire!  Important pour les chambres a muons 5

6 SystèmesPhase IPhase II Pixels Changer B-Layer-Quatrième couche -Choix entre 3 technologies (Planaires, 3D, diamants) + Electronique, cooling… Silicium Rien-Plus de canaux et de segmentations -Electronique… TRTRien ?Supprimés Argon Rien-Revoir Forward : 2 options (Froide ou mini Fcal) -Electronique… Tuiles - Laser - Contribution au Trigger Muons -Scintillateurs Gap/Crack -Electronique… avec problème d’installation FE Muons Rien si radiations OK ou ajouter chambres minces pour Trigger -Revoir complètement Petites roues -Electronique… Trigger/DAQPossibilité de Trigger topologique ? Possibilité d’un niveau L1.5 (avec Fast clear) Autres: Beam pipe, shielding, computing, éléments LHC… …… - Etat actuel des idées (Très grossier) Trigger L1.5:  Augmentation temps de latence pour Calo. et Muons. 6

7 Programmation des travaux de R&D sur les Ponts Diviseurs  R&D officiellement agréée par la CSP du 5 mars 2009.  Attente des réponses des Services techniques sur les personnels affectés (Mail FV du 18 mars 2009)  Organisation urgente d’une réunion de travail mettant en pratique les tâches et le calendrier définies le 5 mars 2009, (Voir document soumis par FV à la CSP). Bonjour, ayant obtenu l'accord favorable de la CSP pour les Ponts Diviseurs, j'aimerais connaitre les noms des personnes qui vont effectivement travailler sur ce sujet, afin d'organiser une première réunion de travail durant laquelle sera abordé le planning détaillé (qui suivra bien entendu celui qui a été agréé par la CSP) et l'organisation du travail. Je souhaite que cette reunion ait lieu le plus tôt possible. Bien cordialement, François 7

8 Options sur les autres pistes possibles de R&D  4 pistes pour le LPC: La mécanique des Tiroirs et les outillages. L’électronique VFE (Chip Cartes 3en1). Le Système des HT dans les Tiroirs. Bancs Tests portables des Tiroirs.  Schéma Tilecal le plus probable maintenant 8

9  Mécanique des Tiroirs et outillages Contexte général: 3 remarques - L’idée des  mini-Tiroirs  n’est plus d’actualité … mais figure toujours. - La durée de la réinstallation des Tiroirs avec la nouvelle électronique est un problème majeur. - Compte-tenu de l’expérience acquise, il est envisageable d’apporter des améliorations. Idée proposée par FV pour résoudre le problème majeur de l’installation: - Refaire la mécanique des Tiroirs, avec des améliorations mécaniques et dans le contexte de la nouvelle électronique (moins de cartes et de connecteurs), et revoir les outils de manutention. - Installation dans ATLAS en 3 étapes:. Instrumenter et tester les Tiroirs avec la nouvelle électronique, sans les Blocs PMT, bien avant le shut down de 2016.. Récupérer les Blocs PMT, les modifier et les tester, puis les insérer dans les Tiroirs pré-testés.. Tester les Tiroirs puis procéder à leur installation + Commissioning. 9

10 Propositions pour le LPC: option. EoI de R&D sur les nouveaux Tiroirs et les outils de manutention avec option possible sur la production de la mécanique, mais pas sur leur instrumentation. Travail demandé: - Tenir compte de notre expérience sur les tiroirs actuels: qualités, défauts.  Premier travail: faire un bilan. - Etre ouvert aux suggestions déjà faites ou à venir. Exemple: Tiroirs indépendants du point électrique et électronique? - Proposer un dessin complet en incluant les besoins des outillages, et estimer les tâches de production: des industriels à la réception au LPC (et à un pré-assemblage mécanique ?). 10

11  Electronique VFE (Cartes 3en1) 2 options - Shaper passif avec composants discrets (évolution du design actuel): Proposition de design faite par Chicago  Prototype en cours et tests envisagés (y compris radiations). Mise en forme (shaper) Intégrateur Calibration (injection de charge) + Contrôle. Il n’y a plus que deux composants Lecture FE: - PMT Block, avec carte 3en1. - MAIN Board: liaison avec extérieur. 3en1 Caractéristiques de la partie shaper et ADC: plusieurs options - Largeur actuelle (40 MHz) ou plus courte (80 MHz). - ADC 12 bits/Bi-gain ou 16 bits pour une dynamique totale de 16 bits. + Aspect radiations à considérer. - ASIC qui contient les ADCs, mais avec différentes options (Shaper passif avant ASIC ou actif après,…)  Regardé par Chicago, mais peu avancé techniquement. Remarque: Existence d’un ADC 12 bits 80 MHz CMOS 0.130 µm peu sensible aux radiations… 11

12  Un planning de R&D est même proposé (Gary Drake) Propositions pour le LPC: option. EoI de R&D sur le chip de la carte 3en1 en collaboration avec Chicago Travail demandé: - Informer Chicago et Argonne de notre intérêt et des réalisations actuelles du LPC. Remarque: déjà fait oralement FV/Pilcher. - Préciser le cahier des charges. - Proposer une solution partant soit d’un ADC commercial soit d’un développement, sachant que le chip peut/doit avoir d’autres fonctions. 12 http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=8&sessionId=28&resId=0&materialId=slides&confId=45460 http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=45&sessionId=28&resId=1&materialId=slides&confId=45460

13  Système des HT dans les Tiroirs Exposé FV/Rober Chadelas à l’AUW  Bilan des points faibles actuels et nouvelles suggestions, avec conservation probable du principe des Optocoupleurs dans la boucle de régulation.  Moins de cartes et plus de composants sur une même carte. Propositions pour le LPC: option. EoI de R&D sur les HT embarquées. Travail demandé: - Définir le cahier des charges, en coordination avec:. La structure de la partie Readout des Tiroirs.. La partie Basse Tension.. La partie HT source (Back end).. Les choix de DCS (Fibres remplaçant le CANbus?) - Proposer une solution, en envisageant la possibilité d’une partie ASIC. 13 http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=11&sessionId=28&resId=1&materialId=slides&confId=45460

14  Bancs Tests portables Tout travail de conception est prématuré  Attente du design final de l’électronique.  Nouveaux MobiDICKs Nous pouvons cependant prendre une option après avoir reçu l’avis de David Calvet.  Kisscools Simples évolutions des Bancs actuels en cours de finition, fondées sur l’expérience qui sera acquise durant les prochains mois ou années. Nous pouvons prendre une option et attendre les résultats prochains avant d’envisager des améliorations. Travail demandé: - Tenir compte de notre expérience sur les Bancs actuels: qualités, défauts, et ce qui manquerait comme tests.  Premier travail: faire un bilan. - Etre ouvert aux suggestions déjà faites ou à venir. 14

15 Contributions au document "Tilecal phase II upgrade R&D program , officielles et/ou options. officielles et/ou options.  Ce document doit être finalisé cette semaine par le Tilecal, et il est demandé par la CSP.  Corrections du texte lorsque c’est nécessaire (ne pose pas de problèmes).  WP5: Evaluate alternative drawer mechanics solution or evolution of present design.  « … Other suggestions include moving most of the drawer electronics towards the patch panel where it is more accessible. » Idée dangereuse à cause des radiations.  WP6: Installation  « Installation will be a critical process… » Instiller l’idée de refaire la mécanique des Tiroirs et de procéder à une pré-instrumentation. + Ajouter des commentaires sur Bancs Tests et Outillages. 15

16  Propositions de R&D: à décider aujourd’hui sous formes définitives ou d’options. 1. Contribution officielle pour la R&D  Ponts Diviseurs , avec les chiffres agréés par la CSP. 2. Options de R&D sous forme d’EoI pour les autres points discutés aujourd’hui. 3. Puis (Comme pour les Ponts Diviseurs): - Discussions avec personnes concernées et chefs de Services pour affiner les besoins. - Passage par la CSP pour aller plus loin. - Information donnée à l’IN2P3. 4. Si des estimations de coût de fabrication sont demandées: utilisation des prix ATLAS s’il s’agit de rubriques identiques ou de prix de fonderie puis série dans le cas de la microélectronique. 16

17 Table I. Matrix of Interests of Participating Institution Institute WP1 Physics requirements, simulation, and performance of the upgraded electronics WP 2 On- detector electronics WP 3 DAQ- PPWP4 ROD WP 5 Evaluate alternative drawer mechanic solutions Argonne Athens Barcelona Bratislava CERN Chicago Clermont-Ferrand Illinois Heidelberg LIP Portugal Michigan State Minsk Acad. Sci. Minsk State Univ. Pisa Charles University Protvino Czech Acad Sciences Romania Stockholm Tbilisi Valencia Yerevan Table 1: Matrix of Interests of Participating Institutions  En précisant les décisions et options: WP2: ASIC VFE Dividers HV WP5: Mechanics Test Benches and Tools 17 Informer la CSP de nos choix

18 Table 2: Planning préliminaire 18 R&D achevées au plus tard au 3 ième trimestre 2011