Activités ATLAS/ITK Francoise, Eric.

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1 Activités ATLAS/ITK Francoise, Eric

2 ITK finalisation du banc de test a froid
Le banc de test a froid a été finalisé et testé De bons résultats ont été obtenus sur les mesures de CTE de matériaux connus

3 Mesure du 2017

4 Mesure du T40

5 Pour info La mesure se fait en montant les jauges en pont de wheastone On trouve chez Vishay des jauges pré montées en pont pour faire par exemple une mesure directe de la pression

6 Banc de test a froid Nous obtenons de bons résultats en peu de temps (10 a 20 mn pour un test) Le banc est en cours de modification pour ajouter une fenêtre transparente et isolante pour les mesures sous la MMT de déformation des structures Un Capteur d’humidité sera ajouté a ce banc afin de permettre une mesure du CME (Coefficient of Moisture Expansion)

7 Module LOADING AcTIVITY
TP200 Probe Measurement sensor Module Handling Tool QVP optical probe cam Module Docking and Alignment tool

8 Avant propos LE Module loading comprend, l’activité de reception et test des single modules, l’assemblage sur les staves, l’integration des services type 0 et la caractérisation des échelles assemblées. Un temps de développement et d’activité relativement court: L’activité Module loading doit être finalisée pour Mi 2021, Nous disposerons de 2 années pour assembler l’intégralité des staves. Le nombre de modules a assembler sera de l’ordre de 6000 à 7000, sur 150 a 200 staves (il ne faut pas oublier les spares). Nous devrons être capable d’assembler 1,5 Stave par semaine et de tester entre 30 et 50 modules par semaine, en comptant que cette activité est continue sans interruption (ce qui n’est jamais le cas). La conséquence directe est que le nombre de sites d’assemblage devra être multiplié pour mener ses activités en parallèle  un minimum de trois sites est requis pour être capable de tenir le rythme et les délais. A titre de comparaison pour le barrel pixel 120 échelles ont été assemblées avec 1500 modules par trois sites d’assemblage pendant 2 ans. Nous disposions d’une capacité théorique de 3 staves / semaine et malgré tout le temps a été court pour mener a bien cette activité. La production est souvent entachée de période d’attente liées à la disponibilité des modules ou des staves (période de déverminage de la production, delais de qualification avant assemblage, production des modules se faisant par vague importantes, délais fournisseurs, arrêts pour corriger d’éventuels problèmes de production et de fiabilité). Basé sur cette expérience et celle que nous avons eu sur IBL un facteur de sécurité de 2.5 semble raisonnable. Dans ce cas entre 3 et 4 site de loading devront être prévus.

9 Avant propos L’activité assemblage du loading correspond a:
Sélectionner les bonnes solutions pour attacher un module a une stave: Tenue au radiation (activité important qui pour l’instant n’a pas été menée pour 1.5 Grad) Bonne performance thermique (seuil de conductivité devant être déterminé par les site prototypant les staves) Capacité a être déposé sur une stave (Nous devons prouver notre capacité a effectuer un dépôt sur une stave garantissant une surface de contact Stave/Module optimale, une absence de risque de pénétration de la colle, graisse ou autre composant entre le chip et le sensor, dans des temps compatibles avec les délais de production) Capacité a retirer un module d’une stave pour être remplacé Déposer un module sur une stave sans risque de dommage et avec précision (chiffre restant a définir qui dépend des jeux disponibles et de la précision de nos structures plus un coefficient de sécurité) Intégrer les services Faire une maintenant des staves au niveau services et modules (remplacement) Le loading comporte aussi une activité test au niveau des modules et des staves qui peut être conséquent en outillage et man power nécessaire La logistique devra être étudier pour l’acheminement des différents composants Nous sommes en contact avec SLAC qui a exprimé sa volonté de participer au Module loading, ils souhaitent faire l’acquisition de la même MMT que celle que nous avons au CPPM et que celle disponible à l’Unige. Les discussions sont positives et nous sommes parti sur un développement conjoint partageant les mêmes procédures et les mêmes outils (ce qui van dans le sens de l’efficacité). Idéalement il serait bien que l’Unige participe a cette activité (même outillage et proximité du CERN qui pourrait en faire un site idéal pour intervenir sur d’éventuelles réparations)

10 Assemblage automatique????
L’activité loading est fortement dépendant de la sélection des staves. L’automatisation permet de développer un outil flexibles s’adaptant a différentes structures L automatisation permet de systématiser les actions et de réduire les risques. Ceci permet d’atteindre des précisions plus grandes sur des objets de grande dimension Plus difficile a mettre en œuvre l’automatisation permet également d’atteindre un rythme de croisière pendant la production plus élevé et moins dépendant des opérateurs Nous avons fait le ce choix au CPPM mais ceci n’exclu aucun développement de loading manuel….

11 MHT Tool Une nouvelle version de la tête de préhension est en cours de finalisation et sera soumise a l’atelier pour réalisation Cette version intègre plusieurs modifications: L’outillage sera disponible en version horizontale et vertical pour permettre les montages sur le barrel ainsi que sur les montagnes Le porte ventouse est équipé d’un système kinematic mount afin de permettre un changement de la tête d’aspiration sans réglage nécessaire La partie basse porte ventouse est monté sur une rotule blocable pour facilité l’alignement de l’outillage dans le repère de montage L outillage a été compacté et équilibré afin d’améliorer les précisions de montage L’objectif est de tester dans le courant de l’été les précision que nous pouvons atteindre avec cette nouvelle tête

12 Rappel sur la répétabilité premier proto
±0,02 mm, 3σ Nous estimons pouvoir améliorer cette précision avec le nouveau prototype

13 Modeule docking tool L’automatisation de l’alignement du module a été effectué. Cet outil devra comporter un berceau pour basculer verticalement le module pour les assemblage sur les montagne.

14 STAVE HANDLING TOOL Cette partie de l’outillage n’est pas pour le moment a l’étude car trop dépendant de la géométrie des staves. Cette partie de l’outillage peut se composer simplement d’un Jig supportant la structure. La Procedure de Loading basé sur la MMT et la flexibilité des outils, permet de mesurer la position de la stave et d’aligner tous les équipement par rapport a celle-ci.

15 Glue deposition tool Cette activité doit commencer cet été. C’est un travaille conséquent dépendant fortement des choix de colle ou composants de fixation. Une partie de cette activité doit permettre de tester différentes solutions et leurs performances. Il est impératif lors de cette étude de prévoir un démontage possible des modules Du choix de colle une procédure de dépôt et un outillage devra être développé. Nous pensons commencer a étudier un outillage permettant un dépôt directement avec la MMT

16 ITK module loading // activity
Parallèlement a l’activité loading nous allons étudier la capacité de notre équipement a hybrider les sensor CCPD sur les FE, afin de remplacer les bumps par de la colle.