COMPASS RICHCOMPASS RICH--1 1 UPGRADEUPGRADES. S. DallaDalla TorreTorre
1.1. IntroduzioneIntroduzione1. storia del progetto2. un richiamo
esercizi ai test beam con MAPMT
2.2. ilil progettoprogetto finalefinale di updi up--grade grade delladella parteparte centralecentrale del RICHdel RICH--11
3.3. le le prestazioniprestazioni previstepreviste
4.4. scalascala temporaletemporale e e costicosti
Roma, 5/4/2005Roma, 5/4/2005
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 22Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
1.1. INTRODUZIONEINTRODUZIONE
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 33Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
A CARATTERIZZAZIONE A CARATTERIZZAZIONE DEL RICHDEL RICH--1 COMPLETATA:1 COMPLETATA:
lo lo strumentostrumento ee’’ capitocapito interamenteinteramente
le sue le sue prestazioniprestazioni sonosono buonebuone fuorifuori dalladalla regioneregione centralecentrale, , limitatelimitate nellanella regioneregione centralecentrale daldal fondofondo fisicofisico e e dalledalle zone zone mortemorte
per un per un saltosalto di di qualitaqualita’’, upgrade , upgrade delladella regioneregione centralecentrale, , cheche noinoivogliamovogliamo fortementefortemente::
questo rivelatore e’ tutto proprieta’ intellettuale INFN, che ha pagato ~95% del suo costo (~3 M€)vogliamo impegnarci a farlo rendere al meglio di tutte le sue potenzialita’
riprendo
riprendo dada AssisiAssisi
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 44Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
BREVE STORIA DEL PROGETTOBREVE STORIA DEL PROGETTO
2000 2000 -- MAPMT MAPMT propostiproposti per per ililRICHRICH--22
20032003--2004 2004 -- prototipaggiprototipaggi e e attivitaattivita’’ test beamtest beam ((Trieste e Trieste e TorinoTorino))
Ott.2004 Ott.2004 –– Apr. 2005 Apr. 2005 -- richiestarichiestafinanziamentofinanziamento EUEU (I3(I3--HP) HP) Apr. 2004 Apr. 2004 -- finanziamentofinanziamento EU EU accordatoaccordato ((essenzialmenteessenzialmente per per manpower)manpower)
2003 2003 -- MAPMT per MAPMT per ll’’upgradeupgrade del del RICHRICH--11, , regioneregione centralecentrale
2004 2004 -- richiestarichiesta finanziamentofinanziamentoallall’’INFNINFN con con costruzionicostruzioni susu 2 2 annianni, , 20052005--0606
fine 2004 fine 2004 -- COMPASS:COMPASS: upgrade upgrade fondamentalefondamentale per per ilil run del 2006run del 2006
DicDic. 2004 . 2004 -- allargamentoallargamento del del gruppogruppo COMPASS RICH MAPMTCOMPASS RICH MAPMTTrieste, Trieste, TorinoTorino + Czech + Czech Group, Group, FreiburgFreiburg, Mainz, Bonn + , Mainz, Bonn + ErlangenErlangen5 FTE 5 FTE 11 FTE11 FTE (+ stud., (+ stud., tecntecn.).)
2004 2004 -- Monaco + Monaco + SaclaySaclay : : elettronicaelettronica + + veloceveloce per per ilil RICHRICH
progettoprogetto globaleglobaleper per ll’’upup--grade grade completocompleto del del RICHRICH--1 per 1 per ilil run del 2006run del 2006
progettoprogetto approvatoapprovatoallall’’unanimitaunanimita’’ nellanella riunioneriunione deideiGroup Leaders di COMPASSGroup Leaders di COMPASSdel 24/2/2005del 24/2/2005
STORIA NOTASTORIA NOTA NUOVI SVILUPPINUOVI SVILUPPI
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 55Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
LL’’ UPUP--GRADE GLOBALEGRADE GLOBALEZONA CENTRALE ZONA CENTRALE (25% (25% delladellasuperficiesuperficie sensibilesensibile)) ::
MAPMT + lenti + read-out digitale velocepiu’ fotonimiglior risoluzionesoglia efficace piu’ bassaadeguati alle alte rateelettronica veloce: eliminazionedel fondo dovuto all’aloneelettronica ~ senza tempo morto
i gruppi INFN sono direttamentecoinvolti in questa parte del progetto assieme a Czech Group, Freiburg, Mainz, Bonn + Erlangen
l’allargamento del gruppo rendepossibile il goal del 2006
PERIFERIA PERIFERIA (75% (75% delladella superficiesuperficiesensibilesensibile)) ::
elettronica basata sugli APV
elettronica ~ senza tempo morto(si ricordi il progetto delle BORA con FPGA potenziate nel 2002)
elettronica piu’ veloce del Gassiplex: riduzione del fondodovuto ad eventi scorrelati
gruppi coinvolti: Monaco + Saclay
ilil progettoprogetto ee’’ descrittodescritto in un in un documentodocumento internointerno COMPASS:COMPASS:PROPOSAL FOR AN UPGRADE OF THE COMPASS RICHPROPOSAL FOR AN UPGRADE OF THE COMPASS RICH--1 DETECTOR1 DETECTOR
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 66Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
UN RICHIAMOUN RICHIAMO
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 77Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
plot: plot: hit multiplicity / event hit multiplicity / event vsvs threshold setting, threshold setting, arbitrary unitsarbitrary units
noise, PM off
~ 90 fC~ 30 fC ~ 270 fC
cross-talkplateauplateau
MAPMT, LENTI e MAD4 @ TEST BEAMMAPMT, LENTI e MAD4 @ TEST BEAM
plot plot cumulativicumulativi: : gligli anellianelli in in linealinea
sisi vedanovedano le le presentazionipresentazioniin CSN I: in CSN I:
23/9/2003 23/9/2003 17/5/2004 17/5/2004 21/9/200421/9/2004
sisi identififcaidentififca chiaramentechiaramente unauna regioneregione completamentecompletamente piattapiatta((nessunanessuna perditaperdita di di fotonifotoni), ), adeguataadeguata per per ilil settaggiosettaggio non non criticocritico delladella sogliasoglia,,frafra lala regioneregione del crossdel cross--talk talk (a (a bassebasse sogliesoglie) e la) e la regioneregione dove dove iniziainiziala la perditaperdita di di fotonifotoni ((visibilevisibile nelnel terzoterzo plot)plot)
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 88Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
2. IL PROGETTO FINALE 2. IL PROGETTO FINALE DI UPDI UP--GRADEGRADE
ZONA CENTRALEZONA CENTRALE
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 99Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
IL PRINCIPIO IL PRINCIPIO
catodocatodo rimpiazzatorimpiazzato dada un un pannellopannello di MAPMT e di MAPMT e lentilenti
rivelatoririvelatori di di fotonifotoni nellanella regioneregione centralecentrale::600 MAPMT 600 MAPMT (HAMAMATSU R7600(HAMAMATSU R7600--M16M16--03)03)
filifili anodicianodici rimossirimossi davantdavantallealle lentilenti: non : non cc’’ee’’ campo Ecampo E
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 1010Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
PERCHEPERCHE’’ MAPMTsMAPMTs PER RIVELARE PER RIVELARE FOTONI SINGOLI ?FOTONI SINGOLI ?
importanteimportante numeronumero di di fotonifotoni rivelatirivelati::ampio intervallo di lunghezze d’onda
risoluzionerisoluzione temporaletemporaleintinsecaintinseca < 1 < 1 nsecnsecmemoriamemoria brevebreve del del sistemasistemarivelatorerivelatore + read+ read--outout
adeguatoadeguato ad ad altealte raterate
robustorobusto
adeguato alla nuova generazione di RICH, ma carola nostra scommessa:
ridurre il numero di PMT aumentando il rapporto fra superficie di raccolta e fotocatodo (fattore 7.3)utilizzare anche il range UV
fastfastRICHRICH
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 1111Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
I FOTORIVELATORII FOTORIVELATORIMAPMT MAPMT : HAMAMATSU R7600: HAMAMATSU R7600--M16M16--0303
efficienteefficiente rivelazionerivelazionedi di fotonifotoni singolisingoli e e reiezionereiezionedel del rumorerumore e del crosse del cross--talk,talk,accoppiandoaccoppiando ll’’opportunoopportunofrontfront--end:end:dimostratedimostrate al test beam 2004al test beam 2004
PMT PMT nudonudo ((risparmiorisparmio, , compattezzacompattezza))
custodiacustodia, base , base resistivaresistivaopacaopaca allaalla luceluce: validate : validate con i con i prototipiprototipi per i test beamper i test beam
robustezzarobustezza: : dalladalla letteraturaletteratura,,dalldall’’esperienzaesperienza COMPASS per leCOMPASS per lefibrefibre scintillantiscintillanti
MAPMTMAPMT
insolanteinsolante
base base resistivaresistiva
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 1212Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
PERCHEPERCHE’’ ““UV EXTENTEDUV EXTENTED””??
200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 7000
20
40
60
80
100100
0
f x( )
ifit x( )
740200 x
g , y p y
%]
Fused Silica
Borosilacete glass
Polymer lenses
λλλλλλλ
dSQEdSQE ∫∫ ⋅⋅⋅800
200
800
)()()()(
200 400 200 400 λλ(nm(nm))
visita ingegneri Hamamatsua Trieste (14/3)piu’ fotoni del previstonuovo vetro (sempre borosilicatUV extended,ma migliore): (non inclusi nelle stime attuali)
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 1313Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
LA RISOLUZIONELA RISOLUZIONERICHRICH--1, 1, i 2 i 2 principaliprincipali contributicontributi allall’’erroreerrore di di misuramisura vengonovengono dada::
granularitagranularita’’ del del fotorivelatorefotorivelatore,,pixel: 8 x 8 mmpixel: 8 x 8 mm22
cromaticitacromaticita’’,, σσnn = 30 x 10= 30 x 10--66
RICHRICH--1 up1 up--graded :graded :granularitagranularita’’ efficaceefficace del del fotorivelatorefotorivelatore,,
pixel: 12 x 12 mmpixel: 12 x 12 mm22
cromaticitacromaticita’’,, σσnn = 44 x 10= 44 x 10--66
gligli altrialtri contributicontributi sonosono immutatiimmutati σσph,PMTph,PMT = 1.5 x = 1.5 x σσph,CsIph,CsI
scalandoscalando daldal Test Beam,Test Beam, NNPMTPMT = = NNCsICsI x 3.5 x 3.5 risoluzionerisoluzione per per anelloanello in in assenzaassenza di di fondofondo::
σσringPMTringPMT = = σσringring--CsICsI x 0.8
C4F10: (n-1)*10^6
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
0 100 200 300 400 500 600 700 800
lambda (nm)
(n-1
)*10
^6
C4F10CsI rangeMAPMT range
x 0.8
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 1414Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
COLLAUDO DELLO SCHERMO COLLAUDO DELLO SCHERMO MAGNETICO @ TS MAGNETICO @ TS
RICHRICH--1: B < 200 G1: B < 200 G
MAPMTMAPMT1 HamamatsuH6568 (R5900-00-M16)
Light sourceLight sourceRed LEDDuration: ~30 ns20 20 -- 50 50 p.ep.e..
Pulse Generator
Digital Oscilloscope
Nano-ammeter
Last Dynode
Anode #10Lab. Lab. HelmholtzHelmholtz magnet magnet
Up to ~400 Gauss at 10 ABore: 24 cmφ, 26 cm long
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 1515Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
COLLAUDO PRODUZIONECOLLAUDO PRODUZIONE
test test sistematicosistematico deidei 600 MAPMT600 MAPMT
laboratorio equipaggiato (luce blu, lampada a deuterio) @ Erlangenesperienza , ospitalita’
checks:visual inspection (dinode grid aligned)uniformity testgain
time estimate : ~ 1 h / MAPMT 10 weeks, 2 persons
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 1616Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
IL TELESCOPIO DI LENTIIL TELESCOPIO DI LENTIcritericriteri di di ottimizzazioneottimizzazione
limitatalimitata deformazionedeformazionedelldell’’immagineimmagine risoluzionerisoluzionedel RICH (del RICH (tenendotenendo contocontoancheanche delladella cromaticitacromaticita’’))accettanzaaccettanza angolareangolaredel del telescopiotelescopiovincolivincoli meccanicimeccaniciparametriparametricostruttivicostruttivi ((costicosti !!!)!!!)
spherical s.spherical s.
planar s.planar s.
asphericalaspherical s.s.
centre edgecentre edge
spot
siz
e,
spot
siz
e, rm
srm
s(m
m)
(mm
)
0.
1
.
2
.
0.
1
.
2
.
AXIS TILT: 5 AXIS TILT: 5 ºº
ANGULAR ANGULAR ACCEPTANCE:ACCEPTANCE:
±± 9.5 9.5 ºº 220 nm220 nm
chromchrom..300 nm300 nm
400 nm400 nm600 nm600 nm
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 1717Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
VALUTAZIONE DELLE VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI DI DISEGNOPRESTAZIONI DI DISEGNO
CON FOTONI DA MONTE CARLOCON FOTONI DA MONTE CARLOMonte Carlo performance results
0.86
0.93 0.91 0.89
0.5410.595
0.6220.651
0.500.550.600.650.700.750.800.850.900.95
A B C D
design
FOMfp
FINAL DESIGNFINAL DESIGNSURFACES:SURFACES:2 SPHERICAL, 2 SPHERICAL, 1 1 ASPHERICALASPHERICAL,,1 PLANAR 1 PLANAR angang. acc. . acc. ±± 9.5 deg.9.5 deg.
FINAL DESIGNFINAL DESIGNSURFACES:SURFACES:2 SPHERICAL, 2 SPHERICAL, 22 ASPHERICALASPHERICAL,,
angang. acc. . acc. ±± 9.5 deg.9.5 deg.
SURFACES:SURFACES:all SPHERICAL, all SPHERICAL,
angang. acc. . acc. ±± 8.3 deg.8.3 deg.
SURFACES:SURFACES:3 SPHERICAL, 3 SPHERICAL, 1 ASPHERICAL1 ASPHERICAL
angang. acc. . acc. ±± 8.3 deg.8.3 deg.
13 12 p
fFOMf
=−
ffpp = = frazionefrazione di di fotoelettronifotoelettroni nelnel pixel pixel giustogiustof = f = frazionefrazione fotoelettronifotoelettroni trasportatitrasportati daldal telescopiotelescopio ((tipictipic. > 80%). > 80%)FOM FOM –– proporzionaleproporzionale allaalla risoluzionerisoluzione in in θθChCh
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 1818Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
OTTIMIZZAZIONE DELLOTTIMIZZAZIONE DELL’’ORIENTAZIONE ORIENTAZIONE DEL TELESCOPIO 1/2DEL TELESCOPIO 1/2
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 1919Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
OTTIMIZZAZIONE DELLOTTIMIZZAZIONE DELL’’ORIENTAZIONE ORIENTAZIONE DEL TELESCOPIO 2/2DEL TELESCOPIO 2/2
FINAL DESIGNFINAL DESIGNSURFACES:SURFACES:2 SPHERICAL, 2 SPHERICAL, 1 1 ASPHERICALASPHERICAL,,1 PLANAR 1 PLANAR angang. acc. . acc. ±± 9.5 deg.9.5 deg.
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 2020Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
Surface 1 nominal Tolerance ∆RMS[um] ∆CENY[um] ∆CENX[um]
radius 54.9375 0.5mm 3.3 4.00E-07 0
surface irreg. 10fringes 0.08 3.00E-09 0
thickness 20.8127 0.1mm 0.3 1 0
tilt 0.02° 0.6 2.1 2.1
decenter 0.1mm 3.1 11 11
index 0.001 0.5 1.4 0
Surface 2
radius infinity 50fringes 0.2 3.00E-06 0
surface irreg. 10fr 0.08 2.00E-07 0
spacing 75.805 0.1mm 0.6 1.1 0
tilt 5° 0.02° 0.6 2.7 2.7
decenter 0.1mm 0 0 0
Surface 3
radius 20.6958 0.06mm 13 2.8 0
asph. coeff -6.13885E-05 5e-7m-3 13 2.3 0
thickness 19.4202 0.08mm 9.3 0.3 0
tilt 0.02° 0.04 6 6
decenter 0.05mm 4 29 29
index 0.0009 9.3 2.4 0
Surface 4
radius -24.96372 0.06mm 8.6 2.4 0
surface irreg. 10fringes 0.4 0.2 0
spacing 26.835 0.1mm 10 1.2 0
tilt 0.02° 0.5 5.7 5.6
decenter 0.05mm 2.7 32 32
RMS RMS spot spot size size changechange
Vertical Vertical image image displacdisplacement ement ((CENYCENY))
HorizoHorizontal ntal image image displacdisplacement ement ((CENXCENX))
RMSRMS((µµm)m)
CENXCENX((µµm)m)
CENYCENY((µµm)m)
LENTI, TOLLERANZE LENTI, TOLLERANZE 11 22 33 44deviazionideviazioni
((µµm)m)
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 2121Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
LENTI, COLLAUDO E POSA IN OPERALENTI, COLLAUDO E POSA IN OPERA
from tolerances calculationsfrom tolerances calculationsmain problems main problems –– decentramentdecentrament and tiltand tilt
Hartmann methodHartmann method
FeaturesFeatures•• Low CostLow Cost•• Easy to UseEasy to Use•• RealReal--Time Measurement and DisplayTime Measurement and Display•• Intuitive DisplaysIntuitive Displays•• Inspect Optical Components ConvenientlyInspect Optical Components Conveniently
Flexible Display OptionsFlexible Display Options•• Broad Wavelength CapabilityBroad Wavelength Capability•• Model Options Model Options in Zemax in Zemax for UV, VIS Primary Wavelengthfor UV, VIS Primary Wavelength
A simple version of this method A simple version of this method is not time consuming is not time consuming DEVICE CONSTRUCTION STARTEDDEVICE CONSTRUCTION STARTED(~ 2 months)(~ 2 months)
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 2222Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
LA MECCANICA 1/2LA MECCANICA 1/2meccanicameccanica compatibilecompatibile con con ilil setset--up up attualeattualeorientazioneorientazione delladella lentelente di campo di campo ottimizzataottimizzata ((ingressoingresso del del telescopiotelescopio) ) ZonaZona mortamorta minimizzataminimizzata frafra PMT e PMT e CsICsI
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 2323Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
LA MECCANICA 2/2LA MECCANICA 2/2facciafaccia dd’’ingressoingresso, , orientataorientataortogonalmenteortogonalmenteallaalla direzionedirezione media media deidei fotonifotoni entrantientranti
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 2424Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
LL’’ELETTRONICA DI LETTURAELETTRONICA DI LETTURA
ARCHITETTURA
scheda DAC
MAPMT
F1−TDC
al CATCH
partitori
schede MAD4−mod
F1 F1
• uso dei MAD4 modificati
• soglia indipendente per ogni canale
• accettano rate maggiori
• read-out con F1, in modo TDC
• standard TDC/LATCH di COMPASS
strategiastrategia::
1.1. INFN INFN –– solo solo ilil FEFE
2.2. FriburgoFriburgo -- parteparte logicalogica(F1, (F1, ……) ) ~ 12.5 ~ 12.5 kk€€/ch/ch
3.3. MAD4 standard MAD4 standard nelnel2006, 2006, senzasenza onereonerefinanziariofinanziario per per ll’’INFNINFN~ 4 ~ 4 kk€€/ch/ch
4.4. CC--MAD (MAD MAD (MAD modificatimodificati daldal 2007) 2007) ~ 80 k~ 80 k€€
5.5. 2007: 2007: nuovenuove FE board FE board con Ccon C--MADMAD ~ 4 ~ 4 kk€€/ch/ch
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 2525Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
I COMPONENTI DEL SISTEMA I COMPONENTI DEL SISTEMA DI READDI READ--OUT OUT
(PROTOTIPI TEST BEAM)(PROTOTIPI TEST BEAM)al CATCH
F1 F1
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 2626Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
F1 : TDC F1 : TDC vsvs LATCH MODELATCH MODE
500
400
300
200
100
hit rate [kHz]
xy
> 500 kHz
• 500 kHz border between latch / TDC mode readout:
Proiezione delle rate per i MAPMT
• Latch moderate limit: 2 MHz
• TDC moderate limit: 6 MHz
1500
1000
500
0
hit rate [kHz]
xy
• 4 times more photons, 2 times larger pad size:
Proiezione delle rate per i MAPMT
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 2727Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
CC--MADMAD
MOTIVATIONS
Thresholds regulated on a channel by channel basisGain more suited to PMT signalsModularity (8 channels/chip)Technology (from 0.8mm BiCMOS to 0.35mm CMOS)Improved Hit Rate (up to at least 4 MHz)
Technology : AMS CMOS 0.35 µm 2P4MChip size : 3.2 x 3.2 mm2
Package : CQFP 120
IC arrived 10 March ‘05
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 2828Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
ll’’interrogativointerrogativo: : la la gocciagoccia di di collacolla ee’’ sufficientesufficiente a a
garantiregarantire ilil mantenimentomantenimento delladella tensionetensionemeccanicameccanica del del filofilo ??
LE LE ““MEZZEMEZZE”” CsICsI--MWPC 1/2MWPC 1/2
la la misuramisura delladellatensionetensione del del filofilo
ilil setset--upupciclicicli con con tensionetensionemeccanicameccanica variabilevariabile
la la rispostarisposta: : nessunnessun problemaproblema
usandousando collacolla adeguataadeguata((giagia’’ discussodiscusso))
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 2929Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
LE LE ““MEZZEMEZZE”” CsICsI--MWPC 2/2MWPC 2/2modifichemodifiche::••filifili anodicianodici di di lunghezzalunghezza metameta’’••pannellopannello di di lentilenti cheche rimpiazzarimpiazza un un fotocatodofotocatodo
camera PD camera PD modificatamodificata al GIFal GIFcamera camera validatavalidata::
stabile stabile finofino a a 2000 V,2000 V,(a (a parteparte un un settoresettorelateralelaterale, , isolatoisolato););forseforse ancheanche oltreoltre……condizionicondizioni lavorolavoro@ GIF @ GIF moltomolto instabiliinstabili((metanometano, power failure, power failure))
in in passatopassato, per , per confrontoconfronto::2 sole PD 2 sole PD stabilistabilia V > 1950 Va V > 1950 V
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 3030Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
3. LE PRESTAZIONI3. LE PRESTAZIONI
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 3131Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
CONSIDERAZIONI SULLA CONSIDERAZIONI SULLA RISOLUZIONERISOLUZIONE
NumeroNumero di di fotonifotoni rivelatirivelati::((daldal test beam 2004) : test beam 2004) : NNCsICsI x 3.5 x 3.5 (a (a saturazionesaturazione, per , per anellianelli con con pienapienaaccettanzaaccettanza: 45: 45--50 50 fotonifotoni / ring)/ ring)
IMPORTANTE:IMPORTANTE:maggior numero fotoni maggior eff. pattern recognition !maggior numero fotoni maggior PID power per p vicino alla soglia Cerenkov
risoluzionerisoluzione angolareangolare per per fotonefotone singolosingolo : : σσphph--CsICsI x 1.5 (pad size e x 1.5 (pad size e cromaticitacromaticita’’))risoluzionerisoluzione per per anelloanello in in assenzaassenza di di fondofondo ((contributicontributi dada N e N e σ) σ) : :
σσringring--CsICsI x 0.8 x 0.8 ππ/K sep at 2.5 /K sep at 2.5 σσ almenoalmeno finofino a 50 a 50 GeV/cGeV/c
memoriamemoria ((rivelatorerivelatore + read+ read--out) : ~ 2 nsout) : ~ 2 ns ; ; CsICsI: ~2.5 : ~2.5 µµssrate rate rumorerumore: occupancy: occupancy < 1%< 1%
STUDI STUDI MC MC ASSUMENDO QUESTI PARAMETRIASSUMENDO QUESTI PARAMETRI
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 3232Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
STUDI DI MONTECARLO STUDI DI MONTECARLO 1/21/2
minimum bias
0
2
4
6
8
10
0 20 40 60 80 100
particle polar angle (mrad)
FOM
ratio
FOM ratioFOM ratio, average
00.10.20.30.40.50.60.70.80.9
1
0 50 100
particle polar angle (mrad)
effic
ienc
y
CsIMAPMT
00.10.20.30.40.50.60.70.80.9
1
0 20 40 60 80 100
particle polar angle (mrad)
FOM
CsIMAPMTCSI, averagePMT, average
00.10.20.30.40.50.60.70.80.9
1
0 50 100
particle polar angle (mrad)
purit
y CsIMAPMT
campionecampione: minimum bias: minimum bias ((PythiaPythia) K con p > ) K con p > sogliasogliaCerenkovCerenkov
anellianelli CerenkovCerenkovneinei catodicatodi centralicentrali
1.91.9
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 3333Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
STUDI DI MONTECARLO STUDI DI MONTECARLO 2/22/2
campionecampione: D0, D0: D0, D0 (AROMA) K con p > (AROMA) K con p > sogliasogliaCerenkovCerenkov
00.10.20.30.40.50.60.70.80.9
1
0 50 100 150
particle polar angle (mrad)
FOM
CsIMAPMTCsI, averageMAPMT, averageDo (D0bar), DATA
00.10.20.30.40.50.60.70.80.9
1
0 50 100 150
particle polar angle (mrad)
FOM
CsIMAPMTCsI, averageMAPMT, average
D0D0D0D0
D0-bar
0123456789
10
0 50 100
particle polar angle (mrad)
FOM
rat
ioFOM ratioFOM ratio, average
D0
0123456789
10
0 50 100
particle polar angle (mrad)
FOM
rat
io
FOM ratioFOM ratio, average
1.61.61.61.6
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 3434Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
PROGETTO E STATO, PROGETTO E STATO, CONCLUSIONICONCLUSIONI
goal in goal in settembresettembre 2004: 2004: progettoprogettofinalizzatofinalizzato per per maggiomaggio 20052005
ee’’ statostato finalizzatofinalizzato allaallametameta’’ di di marzomarzo 2005 !2005 !
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 3535Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
4. manpower, 4. manpower, scalascala temporaletemporalee budgete budget
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 3636Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
SCHEDULESCHEDULE
= milestone di = milestone di CollaborazioneCollaborazione
ITEM 04 / IV 05 / I 05 / II 05 / III 05 / IV 06 / I WHO ?
R-O - FE, design & proto TO R-O - FE, constraction TOR-O - F1, design & proto FRR-O - F1, construction FR
anode planes, test TSanode planes, constr. TSanode planes, GIF + mounting TS+CZ+FR
MAPMTs, purch. + delivery TSMAPMTs, QC - prep. ERMAPMTs, QC - checks ER+CZ
TS test set-up, design & constr. TSTS test set-up, use available to all
lenses, design CZ + MZlenses, production CZlenses, QC - preparation MZ+CZlenses, QC - checks MZ+CZ
mech. studies TSmech. final drawing TSmech. production FR+MZ
mag. Shielding, checks FR ?
ASSEMBLY allC
OM
PASS approval
CO
MPA
SS approval
INFN
approvalIN
FN approval
Start dismount Start dismount PDsPDs if if milestones satisfiedmilestones satisfied
matched !matched !
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 3737Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
BUDGET TOTALEBUDGET TOTALEcomponent n. pc.s unit. Cost tot. cost price source Institute notes
(k€) (k€)
modified anode planes 4 7 28 offer INFN requested now
MAPMTs 600splitted in 40 1 40 HAMAMATSU offer various PMT already available
410 1 410 HAMAMATSU offer INFN requested now150 1 50 HAMAMATSU offer Freiburg financement available
30 HAMAMATSU offer Mainz financement available50 HAMAMATSU offer Bonn-Erlangen financement available20 HAMAMATSU offer Prague financement available
field lenses 600 0.12 72 preliminary offer INFN requested nowconcentrator lenses 600 0.09 54 preliminary offer INFN requested nowlens glueing (25 d) 12 our estimate INFN requested now
HV power s. main frame 2splitted in 1 9.7 9.7 offers INFN main frame available
1 9.7 9.7 offers INFN requested nowHV power s. units 13splitted in 1 5.6 5.6 offers INFN unit available
12 5 60 offers INFN requested nowHV cables 8 CERN store INFN requested now
resistive dividers 600 17.2 offers INFN requested now
panels 4 13.2 52.8 offer INFN requested nowsoft iron (2 t) 10 material quotation INFN requested nowPMT block 15 preliminary estimates INFN requested nowothers 5
CMAD production 80 preliminary estimates INFN requested 2006FE cards 1200 40 see Daniele INFN requested 2006FE boards 2006 1200splitted in 20 see Daniele COMPASS available
20 see Daniele EU money availableFE LV 4 see Daniele INFN requested 2006F1 boards 150 120 Freiburg request being processedcooling 7 CERN prices INFN requested nowconsumables 10 INFN requested now
TOTAL 1260
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 3838Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
FINANZIAMENTI FINANZIAMENTI DISPONIBILIDISPONIBILI
component n. pc.s unit. Cost tot. cost price source Institute notes(k€) (k€)
MAPMTs 40 1 40 HAMAMATSU offer various PMT already availableMAPMTs 150 1 50 HAMAMATSU offer Freiburg financement availableMAPMTs 30 HAMAMATSU offer Mainz financement availableMAPMTs 50 HAMAMATSU offer Bonn-Erlangen financement availableMAPMTs 20 HAMAMATSU offer Prague financement availableMAPMTs 50 1 50 HAMAMATSU offer EU money financement available
modified anode planes 7 4 28 offerte coll. COMPASS financement availablepanels 4 13.2 52.8 offer INFN Freiburg workshop
HV power s. main frame 1 9.7 9.7 INFN main frame availableHV power s. units 1 5.6 5.6 INFN unit availableFE boards 2006 20 see Daniele COMPASS availableFE boards 2007 20 see Daniele EU money availableF1 boards 150 120 Freiburg request being processed
TOTAL 496.1
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 3939Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
RICHIESTE ALLRICHIESTE ALL’’ INFN 2005INFN 2005
component n. pc.s unit. Cost tot. cost price source Institute notes(k€) (k€)
MAPMTs 410 1 150 INFN requested now, 210 kE in 2006
field lenses 600 0.12 72 preliminary offer INFN requested nowconcentrator lenses 600 0.09 54 preliminary offer INFN requested nowlens glueing (25 d) 12
HV main Frame 1 9.7 0 offers INFN anticipo Collaborazione, 9.7 kE in 2006HV power s. units 12 5 0 offers INFN anticipo Collaborazione, 60 kE in 2006HV cables 8 magazzino CERN INFN requested now
resistive dividers 600 17.2 offers INFN requested now
soft iron (2 t) 10 material quotation INFN requested nowPMT block 15 preliminary estimates INFN requested nowothers 5 INFN requested now
cooling 7 CERN prices INFN requested nowconsumables TS 10 INFN sblocco sj
TOTAL 360.2
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 4040Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
RICHIESTE ALLRICHIESTE ALL’’ INFN 2006INFN 2006
component n. pc.s unit. Cost tot. cost price source Institute notes(k€) (k€)
MAPMTs 410 1 210 INFN 200 kE in 2005HV power s. units 12 5 69.7 offers INFN
CMAD production 80 preliminary estimates INFN requested 2006FE cards 1200 40 see Daniele INFN requested 2006FE LV 4 see Daniele INFN requested 2006
TOTAL 403.7
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 4141Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
BACKBACK--UPUP
RICHRICH--1 UPGRADE1 UPGRADES. S. DallaDalla TorreTorre
1.1. IntroduzioneIntroduzione1. storia del progetto2. un richiamo
esercizi ai test beam con MAPMT
2.2. ilil progettoprogetto finalefinale di updi up--grade grade delladella parteparte centralecentrale del del RICHRICH--11
3.3. le le prestazioniprestazioni previstepreviste
4.4. le le attivitaattivita’’ di di laboratoriolaboratorio per per ll’’upup--gradegrade
5.5. manpower, manpower, scalascala temporaletemporale e e costicosti
Roma, 21/3/2005Roma, 21/3/2005
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 4343Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
LA CARATTERIZZAZIONE LA CARATTERIZZAZIONE DEL RICHDEL RICH--1 (in 1 (in pillolepillole) )
<<NNph,ph,ββ=1=1 >/ ring = 14 >/ ring = 14 ( = 10 per ( = 10 per θθpartpart< 30 < 30 mradmrad))
σσphph = 1.1 = 1.1 mradmrad everywhereeverywhere
σσringring = 0.45 = 0.45 mradmrad (per (per θθpartpart> 30 > 30 mradmrad &&NNphph/N/Nph,ph,ββ=1=1 > 0.80)> 0.80)
non non scalascala con con NNphph : : fondofondo !!
efficienzaefficienza PID > 90%PID > 90% ((per per θθpartpart> 30 > 30 mradmrad eep > pp > p<5ph>/ring<5ph>/ring ;;70% per 70% per θθpartpart< 30 < 30 mradmrad))
purezzapurezza, , dipendedipende daldal campionecampione; un ; un esempioesempio rilevanterilevante ::
KK±± dada DD0 0 && DD0 0 concontagli canonici COMPASSθpart> 25 mradp>10.5 GeV/c
purezza = 72 %•• risolverisolve ππ/K /K nellanella regioneregione 1010--40 40
GeV/cGeV/c a a livellilivelli di di 2.5 2.5 σσ________________________________________________________________NB: NB: prestazioniprestazioni inferioriinferiori a a piccolipiccoli angoliangoli
(background e zone (background e zone mortemorte))
75% K75% K±±
caratterizzazionecaratterizzazione completatacompletata
sisi vedanovedano le le presentazionipresentazioni in CSN I:in CSN I:17/5/200417/5/200421/9/200421/9/2004
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 4444Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
2002 : Seff(*)= 151 (8)2003: Seff = 674 (17)
(*) Seff =S/(1+B/S)
un un esempioesempio notevolenotevole::∆∆G/G G/G dada segnalesegnale di open charmdi open charm
DD00 & D& D00 senzasenza microvertexmicrovertexdetectordetector
ilil RICHRICH--1 1 nellanella FISICA di COMPASSFISICA di COMPASS
20022002 2003 (2004)2003 (2004)SSeffeff//dayday * 4.9 * 4.9
Preliminary Preliminary
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 4545Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
RICHRICH--1 REGIONE CENTRALE 1 REGIONE CENTRALE
0.4
0.6
0.8
1
102
103
104
screens-pipe-holescreens-REDpipe-NOholeNOscreens-pipe-holescreens-NOpipe-holeNOscreens-NOpipe-holeNoscreens-NOpipe-Noholesolid-mirror-wall
Distance from Beam (mm)Distance from Beam (mm)
Effi
cien
cy M
onit
orEf
fici
ency
Mon
itor
efficienzaefficienza PID PID dada MonteCarloMonteCarlogeometricogeometrico(beam halo off)(beam halo off)
2 2 effettieffetti combinaticombinati: : -- alone del alone del fasciofascio-- zone zone mortemorte centralicentrali
tuttetutte le zone le zone mortemorte
solo le zone solo le zone mortemortedeidei fotorivelatorifotorivelatori
fotonifotoni generatigeneratidalldall’’alonealone del del fasciofascio
plot plot cumulativicumulativi di di immaginiimmagini di di eventieventi
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 4646Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
STRATO ANTIRIFLETTENTE ?STRATO ANTIRIFLETTENTE ?
NORMAL INCIDENCENORMAL INCIDENCE
10 DEGREES10 DEGREES
AR ON QUARTZ (2 PAIRS SiO2AR ON QUARTZ (2 PAIRS SiO2--HfO2)HfO2)
How many more How many more photons ? ~ 7%photons ? ~ 7%
reference:reference:Hafnium Oxide,Hafnium Oxide,Technical Publication,Technical Publication,http://www.cerac.com/pubs/proddata/hfo2.htmhttp://www.cerac.com/pubs/proddata/hfo2.htm
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 4747Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
““SINGLE PHOTONSINGLE PHOTON””PERFORMANCESPERFORMANCES
θθhithit ((mradmrad))
θθringring ((m
radm
rad))
all particlesall particles
selecting particles according to polar selecting particles according to polar angle and producing angle and producing θθringring slices slices
information on:information on:•• resolutionresolution•• number of detected photons number of detected photons •• backgroundbackground
exampleexample
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 4848Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
NUMBER OF PHOTONS NUMBER OF PHOTONS
n. of n. of ph.sph.s
background background
rings with < 5 rings with < 5 ph.sph.snot reconstructednot reconstructed
fit above 36 fit above 36 mradmrad
adding up regions 3adding up regions 3--66
ΘΘparticleparticle<30 <30 mradmrad
3030--60 60 mradmrad
120120--150 150 mradmrad 150150--180 180 mradmrad
9090--120 120 mradmrad6060--90 90 mradmrad
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 4949Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
RICHRICH--1 RESOLUTION1 RESOLUTION
σσ measured from measured from reconstructed ringsreconstructed rings
σσR
ING
RIN
G(( m
rad
mra
d ))
COMPARISON OF COMPARISON OF RING RESOLUTIONRING RESOLUTIONDIRECTLY DIRECTLY MEASURED MEASURED (reconstructed (reconstructed rings) AND rings) AND CALCULATEDCALCULATED FROM SINGLE FROM SINGLE PHOTON RESOLUTION:PHOTON RESOLUTION:FULL DETECTOR UNDERSTANDINGFULL DETECTOR UNDERSTANDING
single photon resolutionsingle photon resolution
σσph
oto n
phot
o n(( m
rad
mra
d ))
p (p (GeV/cGeV/c))ring resolutionring resolution
σσ calculated from single calculated from single photon resolutionphoton resolution
ΘΘparticleparticle ((mradmrad))
2.5 2.5 σ πσ π/K/Ksep. up to 40 sep. up to 40 GeV/cGeV/c
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 5050Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
PID with COMPASS RICHPID with COMPASS RICH--11
momentum (GeV/c)
θC
h (mrad)
0 10 20 30 40 50 60
0
10
20
30
40
50
60 K pπ
(x30)(x150)
π, µπ, µ
KK
pp
θθparticleparticle> 25 > 25 mradmrad
p (p (GeV/cGeV/c) > ) > ppthrthr(K(K) + 2 ) + 2 GeV/cGeV/c
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 5151Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
PID EFFICIENCYPID EFFICIENCY
ππ±± from from KKss decaysdecays
p> p> thrthr. (= on average . (= on average 0 0 photons ) photons ) p> p> thrthr. + 0.5 . + 0.5 GeV/cGeV/c (=on av. (=on av. 55 detdet. . ph.sph.s) ) p> p> thrthr. + 1.2 . + 1.2 GeV/cGeV/c (=on av.(=on av.88 detdet. . ph.sph.s) ) p> p> thrthr. + 2 . + 2 GeV/cGeV/c (=in m. (=in m. 1010 detdet. . ph.sph.s))
00--30 30 mradmrad
<p> = <p> = 12.4 12.4 GeV/cGeV/c
<p> = <p> = 9.3 9.3 GeV/cGeV/c
<p> = <p> = 7.1GeV/c7.1GeV/c
<p> = <p> = 5.8 5.8 GeV/cGeV/c
<p> = <p> = 4.9 4.9 GeV/cGeV/c
<p> = <p> = 4.3 4.3 GeV/cGeV/c
3030--60 60 mradmrad
6060--90 90 mradmrad
120120--150 150 mradmrad 150150--180 180 mradmrad
9090--120 120 mradmrad
MOMENTUM SPECTRA IN MOMENTUM SPECTRA IN θθparticleparticle BINSBINS
0. 90. 180. 0. 90. 180. ΘΘparticleparticle(mrad(mrad))
EFFI
CIE
NC
YEF
FIC
IEN
CY
0.
0.5
0.
0.5
1.
1.
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 5252Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
KK±± from from ΦΦ decaydecay(sample purity: (sample purity: 84%84% ))
p> p> thrthr. + 2. . + 2. GeV/cGeV/c(= on av. (= on av. 55 detdet. . ph.sph.s))
EFFICIENCY, learning curveEFFICIENCY, learning curve
ππ±± dada decadimentidecadimenti KKss(sample purity: (sample purity: 94%94% ))
p> p> thrthr. + 0.5 . + 0.5 GeV/cGeV/c(= on av. (= on av. 55 detdet. . ph.sph.s))
software software upgrade upgrade
0. 90. 180. 0. 90. 180. ΘΘparticleparticle(mrad(mrad))
EFFI
CIE
NC
YEF
FIC
IEN
CY
0.
0.5
0.
0.5
1.
1.
0. 90. 180. 0. 90. 180. ΘΘparticleparticle(mrad(mrad))
EFFI
CIE
NC
YEF
FIC
IEN
CY
0.
0.5
0.
0.5
1.
1.
PD PD stabilitystability
gasgasquality quality
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 5353Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
ADC fixed to FE cardADC fixed to FE card
Half PD : FE cards
ADC card
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 5454Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
Complete systemComplete system
Full APV readout on the RICH Detector :
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 5555Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
APV APV vsvs GASSIPLEX, test in GASSIPLEX, test in fasciofascioanalisianalisi P. P. SchiavonSchiavon
n. n. fotonifotoni/ring/ring
risoluzionerisoluzioneper per fotonefotone singolosingolo
fondofondo/ring/ring
APVAPVGASSIPLEXGASSIPLEX
APVAPV GASSIGASSI
GASSIGASSIGASSIGASSI
compatibilecompatibile con con •• Time gate : Time gate : FW = 375 nsFW = 375 ns
• for signals with AMP>12 ADC chan.time resolution<30 ns (50% of hits)
distribuzionedistribuzione deidei ““centricentri”” deglidegli anellianelli
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 5656Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
LATCH LATCH vsvs TDCTDCLatch mode TDC mode
4 x 8 =32 channels / F1 chip
5 ns time resolution
8 channels / F1 chip
128 ps time resolution
OR TDC
PatternUnit
Data
PMT
Strobe time30 ns
minimal time cut aroundRICH signals in offline analysis ≈ 2 ns (5 sigma, only limited by PMT time resolution < 400 ps)
minimal strobe time = 30 ns= minimal time cut around RICH
signals in offline analysis
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 5757Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
Hartmann plate
CCD
Testing
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 5858Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
ABOUT MANPOWERABOUT MANPOWERInstitute person FTE NOTES
CZ (*) D. Kramer 1M. Sulc 0.5others 0.5
ER (*) A. Teufel 0.5
FR (*) Ch. Schill 1others 0.5technician 0.5workshops mech / electr
MZ (*) A. Mutter 0.5postdoc 1workshop mech
TO(*) M. Chiosso 1others 0.5technician 1el. Engeneers 2 MAD4 mod
TS(*) S. Dalla Torre 1F. Tessarotto 1M. Apollonio 1postdoc 1technicians 2.5workshops mech / electr
(*) - students, not included in this table
physicists FTE :physicists FTE :
TS + TO TS + TO enlarged groupenlarged group5 5 1111
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 5959Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
MAPMT, MAPMT, aspettiaspetti commercialicommerciali
Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan
CERN purchasing end of m.delivery 50 50 50
INFN purchasing end of m.delivery 50 100 100 100 60
600 PMT needed600 PMT needed40 disponibili150 gruppi tedeschi + Praga410 INFN
offertaofferta indicativaindicativa novembrenovembre 2004: 2004: 134 000 134 000 ¥¥ / MAPMT, / MAPMT, selctedselcted
offertaofferta per 150 (per 150 (acquistoacquisto daldal CERN) CERN) disponibiledisponibile per PMT per PMT selezionatiselezionati: :
134 000 ¥ / PMT ( ~1000 € / PMT) come anticipato !
CERN iterno tendering !iter amministrativo, finito ~30/3
PMT selezionati:
anode sensitivity: min 70 A/lm (default: 70A/lm)
gain: min 1 x 106 (default: 0
dark current: max 2 nA/channel (defaultuniformity between anode max 1:3 (default: 1:5)QE min at 250 nm: 5% (default: - )
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 6060Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
CONTACTS WITH LENS PRODUCERSCONTACTS WITH LENS PRODUCERS
TECNOTTICA CONSONNI (TECNOTTICA CONSONNI (LeccoLecco))offer for preliminary design receivediteration ongoing
S.I.L.O. (S.I.L.O. (FirenzeFirenze))final design with preliminary tolerances sent (*)feasiblemeeting on 22/3/05
SchottSchott--GuinchardGuinchard ((YverdonYverdon))final design with preliminary tolerances sent (*)feasibleoffer promised
(*) since yesterday, final tolerances (*) since yesterday, final tolerances availableavailable
Contacts startedContacts started
SESO (Aix-en-Provence)feasible
SAGEM (Paris)feasable
LINOS Photonics GmbH (Munich)feasible
ALPHALAS GmbH (Göttingen)not aspherical surfaces
DOCTER GmbH (Schlez)not aspherical surfaces
EKSPLA (Vilnius)not aspherical surfaces
Optical Surfaces Limited (Surrey)feasiblemanual polishing ?
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 6161Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
1.1. LE ATTIVITALE ATTIVITA’’ DI DI LABORATORIOLABORATORIO
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 6262Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
IL SISTEMA DI TEST A IL SISTEMA DI TEST A SETTEMBRE 2004SETTEMBRE 2004
DD22
HVHV
triggertrigger
finestrafinestraCaFCaF22
lentelenteCaFCaF22
filtrifiltrineutrineutri
PMPMUVUV
PMPM UVUV
monitoraggiomonitoraggio luceluce
MAPMTMAPMT
movimmovim. . x, y x, y
monitoraggiomonitoraggio luceluce,,ancheanche triggertrigger
fibrafibraotticaottica
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 6363Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
IL SISTEMA DI TEST OGGIIL SISTEMA DI TEST OGGIschemaschema
flash flash lamplamp filtersfilters
pinhole pinhole diaphragm diaphragm
convexconvex--plane plane lenslens
biconvexbiconvexlenslens
diaphragm diaphragm
I.B. I.B. BerlmanBerlman, , O.J. O.J. SteingraberSteingraberand M.J. Benson, and M.J. Benson, Rev. Sc. Rev. Sc. InstrInstr., ., 39 (1988) 5439 (1988) 54
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 6464Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
IL SISTEMA DI TEST OGGIIL SISTEMA DI TEST OGGIfotofoto
flash flash lamplamp
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 6565Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
LAB ACTIVITY IN TRIESTELAB ACTIVITY IN TRIESTE
studying the flash lampstudying the flash lamp starting with starting with HelmholtzHelmholtz coilscoils
Voltage (y component)
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
Voltage (V)
Fiel
d (m
T)
Y ALIGNMENT
0,00
2000,00
4000,00
6000,00
8000,00
10000,00
12000,00
14000,00
-0,30 -0,20 -0,10 0,00 0,10 0,20 0,30
y position (mm)
Cou
nts
Y POSITION
aligning the test aligning the test system opticssystem optics
200 200 µµmm
Silvia DALLA TORRESilvia DALLA TORRE 6666Roma, 5/4/2005 Roma, 5/4/2005 –– CSN ICSN I
Pixel sizePixel sizeFOM factor vs pixel size (mm)
11.11.21.31.41.51.61.71.81.9
5 10 15 20
FOM factor vs pixelsize (mm)
pixel size (mm) vs cost (kE)
02468
10121416
0 1000 2000 3000
pixel size (mm) vs cost(kE)
n. of MAPMTs vs cost (kE)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 1000 2000 3000
n. of MAPMTs vs cost(kE)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
multiplicative factor of present FOM
cost
(kEu
ro)
Series1