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PAF 29 Mars 2006 A.Rozanov 1

Pixels ATLASSOMMAIRE

• Détecteur pixels ATLAS• Motivations 2 ou 3 couches ?• Productions et problèmes• Réparation des échelles• Planning

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PAF 29 Mars 2006 A.Rozanov 2

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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PAF 29 Mars 2006 A.Rozanov 3

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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PAF 29 Mars 2006 A.Rozanov 5

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