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Pixels ATLASSOMMAIRE
• Détecteur pixels ATLAS• Motivations 2 ou 3 couches ?• Productions et problèmes• Réparation des échelles• Planning
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Pixels ATLAS Détecteur à pixels ATLASDétecteur à pixels ATLAS
80 millions de pixels80 millions de pixels
1 pixel :50x400 μm²1 pixel :50x400 μm²
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Pixels ATLASPixels ATLAS
• Pixels 50 µm x 400 µm• 80 millions de pixels• Module 16.4x60.8 mm• 46 kpixels/module• R=5, 9 et 12 cm• 22+38+52=112 échelles• 1744 modules
Destaged
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Pixels ATLAS Pixel destaging
• inefficacité 3 % pixels, 2 % chips, 1 % modules • b-layer 1 % chips, 0.5% modules• 400 μm b-layer z-pitch• Vertex primaire reconstruit• Pile-up petite luminosité• DC1 data sets:• WH(120,400)-> bb,uu• ttH-> bb - signal• ttjj -> b l ν b jjjj -background
WH(400)-> bb,uu
Ru
εb
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Pixels ATLAS Deux versus trois couches pixel
Process 2 -layers 3 -layers R 3/2
WH(120)
SV
131 ± 3 164 ± 6 1.25
WH(400)
SV
170 ± 5 257 ± 10 1.51
ttH(120)/ttjj
2D
50 ± 1 73 ± 1 1.46
ttH(120)/ttjj
3D
81 ± 1 119 ± 2 1.47
Rejection jets legers Rudsg pour 60% b-jet efficacité
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Pixels ATLASProblèmes 2005
• Rythme de production et qualité des modules - accélération
• Délamination échelles – renforcements par collars
• Rupture microsoudure MCC – re-wirebonding et abandon de potting
• Corrosion tubes Al
Bare modules - FE-I3 delivered
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
Aug-03 Dec-03 Apr-04 Aug-04 Dec-04 Apr-05 Aug-05 Dec-05 Apr-06
time
nu
mb
er
of
mo
du
les
IZM-FEI3
AMS_FEI3
Total FE-I3
3-layer
AMS-project
IZM-project
Total-project
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Pixels ATLASCorrosion
• Juillet 2005 – Apparition de fuites suite à un nettoyage de sels présents
dans les tubes (15 % des échelles testées ont ce défaut)
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Pixels ATLASAnalyse de corrosion
• Une échelle démontée au CPPM: 13 trous
• Grand trous sur Al-Ni interface, mais aussi au milieu du tube
• Experts corrosion : corrosion galvanique
• Principale raison de corrosion : Résidu de l’eau des tests thermiques
enfermé dans le tube pendant 1.0-1.5 ans avec un contact Ni-Al et des
résidus de Cl présents dans le tube après brasure
• Plusieurs autres facteurs difficiles à évaluer: courant de 10 A dans
carbone, contact Carbone-Al, inclusions et crevasses dans Al
• Décision de changer les tubes Al
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Pixels ATLASCorrosions et risques
• Risques de corrosions éliminées: l’eau dans les tests, l’air
humide, contact Ni-Al, traitement HCl, fissures-inclusions, 300
um des parois , captons entre Al tube et C –oméga, contrôle
pureté fréon
• Risque restant: poussières C dans la graisse entre Al et
TMT-Carbone
• RD sur les tests corrosives accéléré
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Pixels ATLASEfforts en cours
• Production d’ échelles neuves(min 35, max 90) IVW (Allemagne)
• Réparation de 60 échelles nues par délamination et recollage
• Réparation de 43 échelles avec modules
• Les 3 méthodes ont besoin de tubes Al
• Besoins: 112 échelles ATLAS + yields, spares, system tests -> 140 échelles
New staves
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200
Ranking cut
Sta
ves
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Pixels ATLASProduction de tubes
• 150 nouveaux D-tubes produits
• 150 D-tubes pour insertion produits• Alliage(3003) moins dur, mais 300μm épaisseur• 56 capillaires et 56 exhausts a produire (aide LPNHE pour dessinateur, soudage
laser,PP1AB)• Participation au 56 U-link
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Pixels ATLASRéparations des échelles nues
• 71 échelles dé laminées, 63 bon pour
réparations (83%)
• 16 échelles produites, tests thermiques et
mécaniques OK
• Isolation électrique des tubes Al renforcée
par une couche de 25 um de captons du côté
oméga
• 7 échelles assemblé au CPPM
• 4 échelles assemblé au Genova
• 1 échelle en préparation d’assemblage au
Wuppertal
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Pixels ATLASIntroduction de tubes dans les échelles déjà montées
• Introduction des tubes oméga anodise (gap de 200 µm)
• Options époxy STYCAST, 1 échelle produit et teste
• 3 échelles répare mars 06
• dT raisonnable, dP important en phase gazeuse, mettre 1-ère en bi-stave
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Pixels ATLASEchelles assemblées
• Production redémarre en Janvier, vitesse similaire au maximum avant arrêt.
• Limite par les échelles nues.
• Peak de production a démontre la feasabilite de deux échelles / semaine a Genova et Marseille
Loaded Staves
0
20
40
60
80
100
120
02/08/08 10/11/08 18/02/09 29/05/09 06/09/09 15/12/09 25/03/10 03/07/10
Date
No.
of
Sta
ves
Loaded Staves old Pipes
Original half-shell need
Loaded Staves new Pipe
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Pixels ATLASIntégration échelles au CERN
• Restart L1 intégration 10 mars 2006 avec 10 échelles au CERN (ligne A)
• 10 échelles câbles vers 28 Mars 06 (U-link critique)
• Avril restart intégration L2 sur la ligne B
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Pixels ATLASMilestones
• Finir réparation échelles nues – 28 Avril 2006
• Finir productions nouvelles échelles nues – 18 Avril 2006
• Finir introductions des tubes dans le échelles avec modules – 11 Juillet 2006
• Finir assemblage échelles – 21 septembre 2006
• Finir intégration couche L1 – 13 Juin 2006
• Finir intégration couche L2 – 10 Aout 2006
• Finir intégration b-layer – 15 Septembre 2006
• End-cap disk arrive au CERN – 15 Avril 2006
• Installation machine 3D au SR1 – 1 Août 2006
• Barrel et disks intègre – 13 Octobre 2006
• Intégration de patch panels – 2 Décembre 2006
• Insertion des pixel dans PST – 10 Janvier 2007
• Installation dans ATLAS – 10 Février 2007
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Pixels ATLASConclusions
• Rythme de production et qualité des modules satisfaisants
• 6 Disks sont prêt, installation au CERN Avril 2006
• Tous le 3 voix de réparations de corrosion marche bien
• Intégration de la couche 2 est commence (U-link critique …)
• Intégration de la couche 1 commence en Avril
• Optimisme pour installation de 3 couches pixels avec le Schedule ATLAS
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Pixels ATLASAppendices
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Pixels ATLASExemple de qualité en CTB
• Tranche de barrel d’ATLAS• 6 modules pixel FE-I2 • géométrie ATLAS• lecture par fibres, optoBOC,ROD,ROS• câbles et patch panels réalistes• alimentation et régulation réalistes• DAQ-1 d’ATLAS• EF en fonction
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Pixels ATLASPions en CTB
• Pions 120 GeV
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Pixels ATLASAvancements modules
• Modules barrel et disks
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Pixels ATLASAvancements Assemblage CPPM
•
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Pixels ATLASInterfaces des tubes et connecteurs
• 112 tubes soudés au laser aux US société EB • Test pression 20 bars et vide fuite He 10-7 atm cm3/s• 70 tubes qualifie, 56 tubes livres pour production • 48 tubes préparés au CPPM pour soudure 16.03.06• 21 tubes a prépare avant 24 mars 2006• si le taux de réussite satisfaisante – dernière série • capilaires disks finit• 56 capillaires barrels et 56 tubes exhausts en Avril-Mai 2006 • Soudages laser tubes exhaust par société ARES (Paris) très satisfaisante
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Pixels ATLASProductions de nouvelles échelles
• IVW a produit 4 échelles proto, en test thermique
• Wuppertal et LBL fabriquent les pièces carbones
• 2 échelles de production prévu 28 Mars 2006
• Contrat pour 35 échelles (option 90 échelles)
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Pixels ATLASNouveau U-link pour bi-stave
• Design et production Milano
• Soudage Laser EB au USA par LBL (premiers pièces 20.03.06)
• Connecteurs leur-lock – Marseille
• Sur le chemin critique pour intégration