Service électronique Bilan

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1 Service électronique Bilan 2009-2014
Tourniquet Section 01 Date 10/12/2014 Service électronique Bilan Sébastien Vilalte Groupe Evaluation AERES janvier 2011

2 Organisation du service
20 personnes réparties dans les projets (instantané au 1/10/2014): 14 ingénieurs 5 assistants ingénieurs 1 doctorante. 2 ingénieurs CDD ~ la moitié sur plusieurs expériences. Accueil régulier de stagiaires Activités de service général: répartition sur quatre agents à ~10%. Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 2

3 Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014
Compétences Electronique analogique: Conception de systèmes bas bruit, de grande gamme dynamique. Préamplification, filtrage, conditionnement des signaux, échantillonnage. Longue expérience dans les radiofréquences, démodulation. Electronique numérique: Conception d’architectures numériques complexes à base de composants programmables types FPGA, DSP ou µcontroleurs. Maitrise de la mise en œuvre: programmation, simulation… Traitement du signal: filtrage, calculs de paramètres physiques, triggers… Gestion de flux de données très importants des détecteurs de physique. Interfaçages complexes: liens haute vitesse, DDR3, PCIe, 10GbE… Développements dans les standards de dernières générations ATCA, PCIe… Microélectronique: Conception d’ASICs (Application Specific Integrated Circuit) mixtes (analogiques et numériques) dédiés à l’électronique frontale des détecteurs. Maitrise des technologies et de toute la chaine de conception. Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 3

4 Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014
Compétences Réalisation des cartes: Maitrise des outils de conception et des technologies utilisées. Cartes multicouches complexes de forte densité. Fortes contraintes sur les signaux: simulation, CEM. Gestion des productions, tests et installations. Instrumentation: Développements de systèmes standardisés pour les expériences et les bancs de tests (OPCUA, Labview…). Développements aux frontières électroniques- mécaniques: services sur les détecteurs… Activités de service général: Maintenance des outils informatiques. Réalisation de cartes prototypes par gravure mécanique. Achats, relations fournisseurs et production. Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 4

5 Projets et Responsabilités (1)
ATLAS LArg: Nouveau schéma de déclenchement de premier niveau pour la phase I du LHC: Traitement et gestion des flux de données de l’électronique frontale. → Conception et mise en œuvre d’une carte prototype ATCA au CERN pour validation (2014). → Développement ( ) d’une carte AMC pour la version finale ATCA carrier. Déploiement de 30 cartes ATCA carrier + 120 mezzanines en 2018. Prise de données à partir de 2019. Développement d’une carte IPMC pour la gestion des cartes ATCA carrier. Production de 120 cartes pour différentes expériences (ATLAS, CMS, Belle). Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 5

6 Projets et Responsabilités (2)
ATLAS IBL: Conception, production et installation (2014) des « services » pour IBL. → Distribution des alimentations, contrôles, lignes de refroidissement… Développements pour le système d’interlock. ATLAS Alpine Stave: Conception des circuits souples « flex » de transfert de données et d’alimentation des modules pixels du futur tracker PhaseII. → Challenge technologique. Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 6

7 Projets et Responsabilités (3)
LHCb: Coordination du développement des firmwares des FPGAs des futures cartes PCIe pour la Phase I (2018). → Responsabilité d'un environnement de travail commun à ~15 instituts ou laboratoires pour le développement et la simulation des codes d'acquisitions des sous détecteurs. → Développement de la partie commune des codes d'acquisitions et du code spécifique pour l'acquisition de données du Calorimètre. Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 7

8 Projets et Responsabilités (4)
VIRGO: importante responsabilité advanced Virgo. Développement de la majeure partie du système d’acquisition des données de l’interféromètre: → Développement d’une carte mère « DAQ box ». Accueille les mezzanines dédiées aux différentes applications. → Développement des mezzanines ADC, DAC, démodulation numérique, alimentation et contrôle des photodiodes, alimentation et contrôle des caméras numériques… → Développement des préamplificateurs faible bruit pour les photodiodes. Développement de tous les firmwares. Tests et installations sur site. Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 8

9 Projets et Responsabilités (5)
Hess: Responsabilité de la partie sécurité et slow-control de la caméra de CT5: suivi des paramètres environnementaux et contrôles (portes, LEDs de calibration, ventilateurs…). Carte électronique principale + trois cartes compact PCI. CTA: Développement du banc de tests de photo-détection et caractérisation de différents prototypes SiPMs. Conception et production d’un ASIC de lecture des SiPMs par une doctorante + encadrement. Responsabilité des activités sécurité et slow control des cameras LST et Nectar. Animation du working-group CTA slow control commun aux différentes cameras. Responsabilité technique des systèmes auxiliaires des LST. NectarCAM (MST): responsabilité de la cohérence technique globale (50 personnes, 14 labos et 3 pays). Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 9

10 Projets et Responsabilités (6)
Développements mutualisés SuperNEMO – CTA: Développement d’une couche d'accès homogène aux données Slow Control dans les instruments (Multipurpose OPCUA Server, compact-RIO). Gestion des données et commandes pour les matériels. Reseau Contrôle et commande IN2P3: Responsabilité du réseau mis en place en 2014. Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 10

11 Projets et Responsabilités (7)
R&D futurs accélérateurs linéaires: Micromegas: Collaboration avec Omega (Orsay) pour la conception d’un ASIC MICROROC. Développement des cartes de détection accueillant les ASICs et des cartes de lectures et d’alimentation. Développements firmware FPGA et banc de tests et calibration (Labview). Réalisation et tests d’un détecteur 1m². Collaboration avec l'IPNL (détecteurs RPC). Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 11

12 Projets et Responsabilités (8)
R&D futurs accélérateurs linéaires: CTF3: Responsabilité du développement d’une architecture locale d’acquisition et contrôle du module CLIC, en collaboration avec CERN. Acquisition synchrone des BPMs (position faisceau). Equipement en 2014 des BPMs du module (CERN). Lavista: préamplificateurs pour capteur capacitif de vibration. Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 12

13 Répartitions ITA sur les projets
2014, en FTE: ATLAS: 5,3 LHCb: 1,7 Neutrino: 1 Astro: 2,3 Virgo: 5,1 (futur -2) Linéaires: 1 Microélectronique: 2,4 (futur -1) Cao service général: 0,4 Service: 0,3 Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 13

14 Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014
Moyens Logiciels: Logiciels de simulation analogique et de traitement du signal (Cadence, Mentor, Matlab…). Logiciels de programmation des FPGAs: simulation des codes numériques, compilation, placement-routage, tests (Altera). Logiciels dédiés aux développements spécifiques: liens rapides, gestion firmwares… Logiciels CAO cartes: schématique, dessin et placement-routage (Cadence). Logiciels de conception de circuits intégrés mixtes analogiques-numériques: schématique, simulation, dessin des masques. Serveur dédié. Appareillages & espaces de travail: Appareils: tests, mise au point et dépannage. Salles de tests et installations dédiées aux expériences. Atelier: soudure avec aspiration, four à refusion, magasin, fraiseuse pour le prototypage des cartes double faces. Formation des agents et veille technologique. Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 14

15 Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014
Fonctionnement Organisation de réunions tous les ~2 mois. Gestion d’un budget de ~30k€ réparti entre: licences logiciels. contrats de maintenance. missions. fonctionnement courant (outillage, appareils…). Discussions approfondies lors des contrats objectifs-moyens. Entretiens annuels de carrière. Accueil régulier de stagiaires DUT et écoles d’ingénieurs. Organisation d’ateliers annuels pour les stages de 3eme. Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014

16 Auto analyse du service
Bonne cohésion du service, échange et entraide entre les agents favorisées par le regroupement géographique. Motivation forte, projets intéressants. Bonnes relations avec les physiciens et projets. Prises de responsabilités au sein des expériences: ATLAS LArg, ATLAS IBL & ITK, LHCb, NectarCAM (CTA), VIRGO, CTF3… Capacités de gestion de projets. Hautes compétences techniques reconnues dans les collaborations. Forte occupation des agents, difficulté pour répondre aux nouvelles demandes (développements numériques). Besoins en formations importants. Plus de budget équipement: risque sur les futurs renouvellements. Age moyen de 43 ans. Départ en retraite de deux agents en 2014/2015. Un départ d’ici 5 ans. Départ de deux CDD fin 2014. Un poste en Noemi en 2015. Limite l’engagement sur les expériences. Service électronique Tourniquet Section 01 du LAPP – 10/12/2014 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 16