G. Costa, Roma 16 maggio 2006 Commissione I LAr: status report 1.

G. Costa, Roma 16 maggio 2006

Commissione I LAr: status report

1



2

Stato del rivelatore Attivita’ del gruppo



3

Commissioning HV Integrazione servizi Endcap ( A,C) Elettronica

Ricostruzione di e/ Studio ET

miss

Identificazione di leptoni



4

I Calorimetri LArg

ECA

Barrel

ECC

Detector barrel diviso in due ruote: ruota A e ruota C



5

Ottobre 05 il Barrel nel pit e’ stato posizionato nell’IP. completata l’installazione dei servizi e delle linee criogeniche

- In progresso l’installazione e test dell’elettronica di FE e BE

- E’ iniziato il cool down il 12 Aprile ( riempimento L Ar ~25maggio).

EC-C e stato calato nel pit nel Dicembre 05. Completato l’assemblaggio di EC-C e’ iniziata in febbraio l’installazione dei servizi.

EC-A da B 180 in SX1 nel gennaio- 06, e’ stato calato il 19 Aprile.



6

EC-A in posizione di parcheggio

EC-A



7

EC-A



8

Barrel cool down

0

50

100

150

200

250

300

23.04.2004

00.00.00

13.05.2004

00.00.00

02.06.2004

00.00.00

22.06.2004

00.00.00

12.07.2004

00.00.00

01.08.2004

00.00.00

21.08.2004

00.00.00

10.09.2004

00.00.00Date

K

MAXTTDET

MINTTDET

Cool dow n

Thermical stabilization

Warm up

Barrel Cool- down Temperature

140,00

160,00

180,00

200,00

220,00

240,00

260,00

280,00

300,00

12/0

4/20

06

19/0

4/20

06

26/0

4/20

06

03/0

5/20

06

10/0

5/20

06DateTe

mper

atur

e (K

)

Minimum detector temperature read on the cryo system

Maximum detector temperature read on the cryo system

Last updated 05-05-

2006

Situation on 6-5-06 Schedule for cool down:

- actual cool down speed: 0.2 K/h;

~ 25 of May argon filling, no access to cavern;

after filling about one week for temperature stabilization.

95 tons of Lar ready in the cavern for filling,

Few weeks from now final cooling of central solenoid start too, end of may readness



9

Sistema HV

7 crates (su 3 racks) necessari per il barrel installati e funzionanti in USA15 Rack cooling e ventilazione in funzione

Cavi (lunghi 92 m) testati e connessi da ambo i lati (Iseg modules/feedthrough calorimetro)

Il goal e’ di tenere 50 V sul calorimetro durante il cool down

Test gia’ iniziato (12/4/06).

Il sistema HV deve essere integrato in DCS



10

HV crates



11

Sistema HV

Running channel (RC) problem discovered last fall and under investigation since then.

In the ISEG PSs in question, each group of 16 channels is supplied with a single bulk high voltage supply.

The RC phenomenon is a substantial increase, after hours to weeks of operation, in the leakage current in a channels of a HV power supply module. This leads to a potentially dangerous increase in voltage output on such a channel if it is either "off" or at a significantly lower voltage than the bulk high voltage value.

The phenomenon is due to a faulty component in the voltage regulation circuitry

which deteriorates over time



12

Sistema HV

Short term solution (barrel cool down): A patch in the module firmware has been included to switch

off the module if a RC behavior is detected Removing the HV and heating the module does temporarily

cure or reset the problem. Long term solution:

Iseg has implemented and is testing (apparently with success after a few weeks testing) a modification in the regulation circuit

HV modules from other vendors are being evaluated and tested



13

Installazione dei Servizi su EC-C

◊ 13 CRATES DI ELETTRONICA ( su ogni EC) 4 DIFFERENTI TIPOLOGIE DI SERVIZI ( FCAL, EMEC, (HEC&EMEC-special),Crates-feet.region)

◊ Operazioni in posizione Truck (garage) : cavi PS , coperture PS, installazione manifolds cavi LV, cavi di trigger, installazione delle box di monitoraggio

◊ Completamento dell’installazione con EC in posizione finale

Per equipaggiare EC-C (utilizzato un team di tre persone, lavoro faticoso sull’impalcatura), Quasi completo l’ equipaggiamento servizi di ECC

◊ Resta da completare l’installazione nella regione dei crates vicino ai “piedi” di supporto di EC ( settimana del 5 giugno ?, e inizio installazione servizi su ECA ) .



14



15

Stato dell’elettronica Larg

•ROD

•FEB

•Preamplificatori

•LVPS



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L’installazione ed il “commissioning” dell’elettronica di Back End in USA 15, prosegue senza particolari problemi

Produzione dei moduli: ROD motherboard:

192 schede installate La produzione del secondo gruppo di 21 schede e’ iniziata ( “spares” ) Tutti i crate per le ROD ad eccezione di quattro sono stati consegnati. Tutte le altre schede necessarie sono all’Electronics Maintenance facility”

in attesa di essere installate.

La produzione dei moduli per l’elettronica di Front-end e’ quasi completata. La produzione delle FEB e’ finita (1524+spares). L’assemblaggio delle

FEB con i preamplificatori ed i test sono pressoche’ terminati Alcune schede sono ancora in produzione (Calibration e Controller), ma la

produzione dovrebbe terminare per meta’ giugno. L’installazione delle FEB sul BARREL sta continuando

~ 20 crate sono stati testati ~ 60 FEB hanno mostrato dei problemi … sotto esame

Stato dell’Elettronica di LAR



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Durante il PRR delle FEBs fu richiesto che venissero assemblate anche FEBs spares, cosi’ da avere per il commissioning delle spares di riserva onde evitare rallentamenti.Fu deciso di assemblare un ~ 5 % in piu’ di FEBs.La tabella della disponibilia’ dei preamplificatori risulta cosi’ modificata:

- non ci sono piu’ spares del tipo B-durante l’assemblaggio delle FEBs (si sono danneggiatidell’ordine di ~ 200 ibridi per ogni tipo

Hybrid type

No. of hybrids needed

Hybrids needed +

hybrids for spare FEBs

Spares (%)

A (50 , 1mA) 25088 26496 ~9

B (25 , 5mA) 12416 13248

8448 9248 ~30

-

D (25 Ω, 10mA)

Sezione

Calorimetro em

Front & Presampler

Middle & Back low current) + FCAL

Middle (medium current) & Back (high current)

Preamplificatori



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La mancanza PA (B) e’ dovuta principalmente al fatto che sono stati adottati per FCAL passando da ( 25 Ω 10mA) → (25 Ω 5mA)

1. Mancano gli ibridi B per poter completare la produzione delle FEB

spares ed avere + ibridi di scorta.

2. Per ovviare a questo problema si e’ deciso di:riparare eventuali ibridi danneggiati “poco”, usare gli ibridi di preproduzione.

Si definira’ come procurare i “nuovi” ibridi spare tipo B che possano essere disponibili nel futuro in caso di necessita’.



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Stato dei LV PS

Una serie di problemi sono stati trovati e risolti nei MDI power supplies: Problemi con i capacitori , induttori, air cooling

Soluzione raggiunta sembra soddisfacente

MDI ha consegnato 12“retrofitted” LVPS to BNL 9 LVPS sono stati gia’ testati e spediti da BNL al CERN

1 LVPS e’ sottoposto ad un “long term burn-in”: dopo 9 settimane nessun problema

MDI dovrebbe consegnare PS al ritmo di 5pcs/settimana

Se la “schedule” di consegna verra’ rispettata la fornitura dei power supply per il Barrel dovrebbe essere completata entro

fine Maggio 2006. dopo i test di accettanza (fatti a BNL), i power supplies per il Barrel dovrebbero

essere tutti al CERN entro meta’ Giugno 2006



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Prossime tappe/scadenze

• Completamento installazione servizi EC-C (~entro inizio giugno)

• Settimana del 25 maggio inizio filling LAr del Barrel,

(continuazione tests con HV al valore nominale )

• ~26 maggio previsto completamento tiles intorno EC-A

( sulla base di EC-C occorrono 3 weeks prima dell’ inizio

installazione dei servizi ECA),1° settimana per survey di EC-A

• 15 giugno dovrebbe aver inizio test del campo magnetico del

solenoide , EC-A/C devono essere accostati al Barrel.

- ( per l’installazione dei servizi EC-A, riservata settimana

da 12 giugno)

• luglio test barrel toroid

• E’ difficile attualmente avere una chiara schedula su tempi medio lunghi



21



22

MSSM A/H studyEt

miss, Reconstrution and Calibration ET

miss reconstructed from cells in topoclusters

(H1-style weights) Muons contribution (muons

reconstructed in spectrometer) Cryostat correction

Tau-jet calibration with H1-style Tau-jet identification:Likelihood using

Calorimeter and Inner info



23

Study of Z lep+had+s

Control sample for reconstruction of ’s and for calibration of ET

miss during commissioning:

(MZ) (ETmiss)

Applied cuts : pt(jet) > 25 GeV, ||<2.5pt(lep) > 25/20 GeV, ||<2.5 isEM & 0x7FF) ==0 , lep isolation: Etcone30<5geV1.< < 2.7 or 3.6< <5.3 mT(lept-pTmiss)<50GeV-likelihood > 8 (-eff ~ 30%) 66<rec m<116 GeV

Expected in 10fb-1

~ 9000 evts with ~ 20% backgd

Lowering pt thresholds:pt(jet) > 20 GeV, ||<2.5pt(lep) > 15 GeV, ||<2.5

~ 25000 evts with 30% backg

<> ~ 90 ~ 14

Results still preliminar due to low bacgd statisticsNeed to have also a bb sample!

Better cuts tuning No pileup yet!

Etmiss in situ Calibration



24

Etmiss Scale from Z lep+had+s

Sensitivity of the measured Z° mass to the absolute Etmiss scale

A variation of +/- 10 % of the EtMiss scale results in a shift of about 3% of the measured Z° mass

plotted errorscorrespond to ~ 1000 evts

preliminar



25

EM Energy reconstruction

Calibration scheme based on Geant 4 Montecarlo developed for testbeam analysis (data from 10 to 250 GeV): Achieve good resolution and linearity at the same time Calibration hits: energy lost in dead materials (upstream, downstream, absorbers)

Main purpose: study the exportability of the method to ATLAS Decouple all the effects step by step

Present status: Center of the cell no magnetic field finished. The method works at least for the

barrel in the ATLAS setup Full cell no magnetic field almost finished. The method still holds. Full cell with magnetic field is ongoing. Photons: only a quick look to be studied more carefully.

impactcellleaki

visi

sampl

visvisPS

visPS

rec fdepthfEf

EdEEEcEEbEaE 3,11 )(1

)()()()(

Energy lost upstreamof PS (cryo,…)

Energy lost betweenPS and calo

Inverse sampling fractionand lateral leakage

Longitudinalleakage

modulations



26

Contribution to E resolution

• Total Resolution (CCell no Bfield) • Resolution with only accordion energy reconstructed (all others E are TRUE, from MC)• Resolution with only front energy reconstructed (all others E are TRUE from MC)• Resolution with only back energy reconstructed (all others E are TRUE from MC)

At high the energy lost in front are the dominant contribution toenergy resolution



27

END



28

Composizione del Gruppo Milano Ricercatori :

D. Banfi (Dottorando, 100%) L. Carminati (Ass. Uni., 100%) D. Cavalli (Dir. Ric., 100%) G. Costa (Dir. Ric., 100%) M. Delmastro (CERN Fellow, 25%) M. Fanti (Ric. Uni., 100%) L. Mandelli (PO, 100%) M. Mazzanti (1° Ric., 100%) L. Perini (PA, 100%) F. Tartarelli (Ric., 100%)

Tecnologi: M. Citterio (1° Tec., 45%) S. Coelli (art. 23., 10%)

Tot: 10 fisici, 2 tecnol. (9,80 PE) Laureandi:

C. Paleari Tecnici:

G.Braga (100%), B.Monticelli (100%), F.Alberti (60%)

Coordinatrice WG Jet, e PTmiss Perf.

Membro LAr repres group; Membro BP3C e ECP3C steering groups

Responsabile ATLAS Italia

LAr electronic coordinator



29

BT next steps

Step 1: Cool down to 4.8K start end May ‘06, cleaning of the cavern

from magnetic metallic objects

Step 2: Field test in Jun-Aug ‘06, mostly overnightStep 3: Coils warming up summer ‘06 and wait for the 2 ECTs

and full magnet test (spring ‘07) for the final cool down

Problems : delivery of last section of busbars late (cable solution for

June tests found) several vacuum problems or false alarms (~4 weeks delays) few cryo lines (gas extraction to surface) isolation problematic --> new lines early test interferes with other systems installation



30

Situation on 20/04/06 Schedule for cool down:




Barrel temperature variation

200,00

210,00

220,00

230,00

240,00

250,00

260,00

270,00

280,00

290,00

300,00

0/1/000.00

5/1/000.00

10/1/000.00

15/1/000.00

20/1/000.00

25/1/000.00

30/1/000.00

4/2/000.00

9/2/000.00

14/2/000.00

Date

DT

(K

)

Minimum detectortemperature read on the cryosystem

Maximum detectortemperature read on the cryosystem

Barrel cool down

0

50

100

150

200

250

300

23.04.2004

00.00.00

13.05.2004

00.00.00

02.06.2004

00.00.00

22.06.2004

00.00.00

12.07.2004

00.00.00

01.08.2004

00.00.00

21.08.2004

00.00.00

10.09.2004

00.00.00Date

K

MAXTTDET

MINTTDET

Cool dow n


Warm up



31

Etmiss, Reconstruction and Calibration

Performance are crucial for MSSM A/H study ET

miss reconstructed from cells in topoclusters (H1-style weights = f(cell E/V, ,calorimeter )

Muons contribution (muons reconstructed in spectrometer)

Cryostat correction Good mass reconstruction

Tau-jet calibration with H1-style Tau-jet identification:Likelihood using

Calorimeter and Inner info The present performance allows the study of A

had-had

Jets (35t<pTt<1160 GeV)A (mA=300-800 GeV)

Z

--- 0.48*sqrt(SumET)--0.49*sqrt(SumET)) --0.55*sqrt(SumET)



32

Study of Z lep+had+s

events from single lepton trigger

Control sample for reconstruction of ’s and for calibration of ET

miss during commissioning:

(MZ) (ETmiss)

Applied cuts : pt(jet) > 25 GeV, ||<2.5pt(lep) > 25/20 GeV, ||<2.5 isEM & 0x7FF) ==0 , lep isolation: Etcone30<5geV1.< < 2.7 or 3.6< <5.3 mT(lept-pTmiss)<50GeV-likelihood > 8 (-eff ~ 30%) 66<rec m<116 GeV

Expected in 10fb-1

~ 9000 evts with ~ 20% backgd

Lowering pt thresholds:pt(jet) > 20 GeV, ||<2.5pt(lep) > 15 GeV, ||<2.5

~ 25000 evts with 30% backg

<> ~ 90 ~ 14

Results still preliminar due to low bacgd statisticsNeed to have also a bb sample!

Better cuts tuning No pileup yet!

Etmiss in situ Calibration

W e W

top



33

Etmiss Scale from Z lep+had+s

Sensitivity of the measured Z° mass to the absolute Etmiss scale

A variation of +/- 10 % of the EtMiss scale results in a shift of about 3% of the measured Z° mass

preliminar

Plotted errors correspond to 1000 events



34

Main contributions to the width : (2) Assumption on -decay prod directions , (3) Coverage effect , (4) Rec EtMiss (5) reconstructed (6) reconstructed , e

Z° lept-had channel study invariant mass reconstruction from decay products

1 2 3

4 5 6

EtMiss Rec EtMiss and Rec EtMiss, and /e Rec

Generated Truth Truth ||< 5

<> ~ 91.2 ~ 2.

<> ~ 90.5 ~ 4.8

<> ~ 90.9 ~ 16.1

<> ~ 90.6 ~ 16.

<> ~ 89.9 ~ 16

pT(lept) > 15 GeV,

pT() > 15 GeV,

< 2.7 , > 3.6

<> ~ 92.2 ~ 11.8

G3-H1 calib in 10.0.1

corr fact =1.12

EtMiss Rec EtMiss and Rec EtMiss, and /e Rec

Eff ~ 86 %

Eff ~ 90 %



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Situation on 20/04/06 Schedule for cool down:




Barrel temperature variation

200,00

210,00

220,00

230,00

240,00

250,00

260,00

270,00

280,00

290,00

300,00

0.1.000:00

5.1.000:00

10.1.000:00

15.1.000:00

20.1.000:00

25.1.000:00

30.1.000:00

4.2.000:00

9.2.000:00

14.2.000:00

Date

DT

(K

)

Minimum detectortemperature read on the cryosystem

Maximum detectortemperature read on the cryosystem

Barrel cool down

0

50

100

150

200

250

300

23.04.2004

00.00.00

13.05.2004

00.00.00

02.06.2004

00.00.00

22.06.2004

00.00.00

12.07.2004

00.00.00

01.08.2004

00.00.00

21.08.2004

00.00.00

10.09.2004

00.00.00Date

K

MAXTTDET

MINTTDET

Cool dow n


Warm up



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Since about 3 weeks we have been cooling down, now with gas (~ 4-5 deg/day)

~ 95 tons of LAr are already in the cavern dewars ready for the cryostat filling in few weeks

few weeks from now the final cooling down of the central solenoid will start too, targeting end of May for readiness

Drain line

LAr safety line

4 LN2 lines

LAr expansion vessel

LN2 valves box

LAr tank (50m3)

Barrel Cool- down Temperature

140,00

160,00

180,00

200,00

220,00

240,00

260,00

280,00

300,00

12/0

4/2

006

19/0

4/2

006

26/0

4/2

006

03/0

5/2

006

10/0

5/2

006

Date

Tem

pera

ture

(K)

Minimum detector temperature read on the cryo system

Maximum detector temperature read on the cryo system

Last updated 05-05-



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Richieste finanziarie

Missioni Estere 3 m.u.

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