R&D pour l’aSSEMBLAGE ET LA connectique du Tracker de NA62

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1 R&D pour l’aSSEMBLAGE ET LA connectique du Tracker de NA62
Scientific tea 26 Juin 2009 R&D pour l’aSSEMBLAGE ET LA connectique du Tracker de NA62 DT/EM2 Scientific tea 26 Juin 2009

2 Cahier des Charges Assemblage de pailles de 2200mm de longueur et 38 microns de paroi . Rectitude <0.1mm sur 2200mm sans support intermédiaire. Tension des pailles = 1500g Assemblage étanche. 1 paille = 1 élément de détection individuel. Embouts d’assemblage isolants. Assemblage et connectique modulaire : 16 canaux  16 pailles /module. Modules indépendants électriquement et gaz. Accessibilité maximum pendant l’assemblage et en cas de réparation. Possibilité d’isoler un module en cas d‘accident (16 pailles). Couvercle étanche et connexion électrique étanche. Scientific tea 26 Juin 2009

3 Banc de test Alignement basé sur la précision mécanique
Ensemble ajusté sur un marbre de 2500mm Mesures de rectitude d’élongation de pression et de tension Difficultés d’alignement 0.02mm/100mm0.4mm/2000mm Scientific tea 26 Juin 2009

4 Influence de la tension/pression sur la rectitude
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5 Nouveau concept d’ alignement
Définition: “Par 2 points distincts passe une droite” Mécaniquement, une paille se comporte comme une corde Une paille tendue entre deux points décrit un segment droit. Materialisation d’un point Scientific tea 26 Juin 2009

6 Prototype d’auto-alignement
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7 2eme Banc de mesures Test d’alignement Test de collage Test de coupe
Mesure de rectitude avec caméra CCD Mesure de tension résiduelle dans le temps Validation de l’alignement sur banc de mesures Scientific tea 26 Juin 2009

8 Mesure de rectitude Caméra CCD 1 Megapixels Répétitivité: ±50µ
Résolution: 10 microns Image réelle Lasers linéaires Image traitée Affichage des résultats Scientific tea 26 Juin 2009

9 Mesure de tension Le capteur mesure la quantité de lumière renvoyée par la paille après excitation, traduite en tension Mesure de la tension d’après la formule: T=4μ l²² T=tension μ= masse du fil l=longueur =fréquence Capteur réflectif analogue Scientific tea 26 Juin 2009

10 Equipement des pailles
Toutes les pièces de connexion en Ultem sont développées et fabriquées au labo de mécanique EM2 Pré-série terminée Les pines de sertissage et le fil (30microns)ont été récupérés au TRT ATLAS Pétales de connexion HV plug Masse (paille) HV + signal (fil) End plug Pine de sertissage Scientific tea 26 Juin 2009

11 Web : Circuit de connexion des pailles sans soudure
Nous avons étudié, dessiné et fabriqué en collaboration avec le labo des traitements de surface le “Web” 3 webs définitifs en fabrication pour assemblage du proto. Connexion pailles Connexion électronique Scientific tea 26 Juin 2009

12 Cloisonnement des modules(1)
1module = 16 canaux Modules indépendants: Isolés électriquement et physiquement Structure collée 1ere solution Squelette en Al Cloisons en G10 collées Scientific tea 26 Juin 2009

13 Cloisonnement des modules (2)
2eme solution Cloisons monobloc en Al découpé au jet d’eau (Magasin du CERN) Squelette en Al Scientific tea 26 Juin 2009

14 Assemblage du cloisonnement sur la chambre
Montage sec avec joints spéciaux moulés en collaboration avec le labo des polymères Matériau: polyuréthane shoreA 2 matériaux différents testés Scientific tea 26 Juin 2009

15 Tests et résultats des joints
Pompe a vide Chaque volume est testé séparément La fuite tolérée est de 1mm³/min/1m. Paille C’est notre référence La fuite constatée est de 24mm³/min  ~18% de la fuite tolérée! Serrage taré 4 modules testés Scientific tea 26 Juin 2009

16 Assemblage du cloisonnement sur la maquette
Squelette + cloisons Chambre Web connecté en position “assemblage” Scientific tea 26 Juin 2009

17 Capot de fermeture Méthode classique de traversée étanche des signaux vers la carte électronique Nouveau design. Carte étanche. Signaux traversants. Carte électronique intéegréee Scientific tea 26 Juin 2009

18 Validation mécanique du capot
Le capot est testé en surpression et en sous pression Un jointO-ring inseré dans la rainure usinée permet d’assurer l’ étanchéite. Fuite: 3mm³/min ~20% de la fuite tolerée! Scientific tea 26 Juin 2009

19 Espaceur Un espaceur de très faible densité est développé pour supporter les pailles en position horizontale Pailles Centreur ep 0.15mm Fil CuBe 0.1mm tendu a 0.5kg Scientific tea 26 Juin 2009

20 Controle de l’espaceur
Banc de mesures linéaire. Précision 0.002mm 0.2mm Entraxe mesuré: ±0.01mm Caméra microscopique Scientific tea 26 Juin 2009

21 Outils speciaux et FAO Tour CNC Fraiseuse CNC
BE Etude Dessin Methodes Méthode d’usinage Labo meca Programmation Transfert vers machine outil Usinage Fraisage CN Tournage CN QC Controle dimensionnel Scientific tea 26 Juin 2009

22 Dessin Bureau d’etudes
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23 Traitement FeatureCam
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24 Piece usinee au labo DT/EM2
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