Stato del progetto RPC P. Paolucci & RPC group. Pigi Paolucci - INFN Napoli 2 Novità Proposta di...

Stato del progetto RPC

P. Paolucci & RPC group

Pigi Paolucci - INFN Napoli 2

Novità

Proposta di ristrutturazione del progetto RPC nuovo organigramma MoA 2009-2011 e MOFB 2010 organizzazione shift 2009

Upgrade dei tool di monitoring a di analisi

Risultati con i cosmici

Sommario richieste (sblocchi ed extra)


Proposta di ristrutturazione

Progetto unico comprendente:

Barrel + Endcap e l’upgrade (piccolo angolo) ?

La domanda sorge spontanea: ma perché ? tecnologie comuni tool di monitoring/analisi comuni

più istituzioni + regole chiare ed approvate centralmente più fondi comuni (oggi solo italiani)

più manpower “bruto” (shift e manutenzione) responsabilità tecniche e manageriali italiane


Nuovo organigramma 2009

Alcune cariche istituzionali saranno proposte alle istituzioni del progetto endcap.

La proposta è in fasi di studio in CMS e sarà analizzata solo dopo l’eventuale approvazione dell’INFN.

project managerG. Iaselli

deputy PM commiss. & operation

A. Colaleo (BA)

Tech. coordinatorS. Buontempo (NA)

DPGM. Maggi (BA)

Resource Manager?

Istitution Board?

Editorial Board?

deputy PM upgrade

W. Van Doninck (belgium)

Electronic Coord.?

Run CoordinatorG. Pugliese (BA)


M&O 2009 M&O 2009

China (PU) 3

Korea (Seoul) 4

India (BARC) 3

Belgio (ghent) 2

Pakistan (NCP) 3

TOTALE ENDCAP 15

Bari 8

LNF 3

Napoli 4

Pavia* 5

Sofia Univ 4

Sofia INRE 3

TOTALE INFN 20 48%

TOTALE BARREL 27

TOTALE RPC 42

il manpower endcap è > di 15 FTE • non esperto• disponibile in periodi fissati dell’anno

* 3.5 nel 2010

Questo è stato il punto di partenza per ilcalcolo degli shift e dei MOFB 2010


MoA 2009-2011 - operation

RPC SYSTEM AREA DATA TAKING SHUT-DOWN

MANAGERS

OPERATORS

EXPERTS

TOTAL

MANAGERS

OPERATORS

EXPERTS

TOTAL

OPERATION DET. HARDWARE Detectors 3,0 3,0 1,0 7,0 1,5 1,5 0,3 3,3

Electronics 0,5 0,5 1,0 0,3 0,3

Services(Cooling e Gas) 0,5 0,5 1,0 0,3 0,3

TOTAL DET. HARDWARE 3,0 4,0 2,0 9,0 1,5 1,5 0,9 3,9

ELECTRONICS/DAQ Power system 0,5 0,5 1,0 0,3 0,3

VME/DAQ 0,5 0,5 1,0 0,3 0,3

DCS/DSS 1,0 0,5 1,5 0,3 0,3

TOTAL ELECTRONICS/DAQ 0,0 2,0 1,5 3,5 0,0 0,0 0,9 0,9

SOFTWARE/DQM Raw data 1,0 1,0 0,3 0,3

Reconstructed data 1,0 0,5 1,5 0,3 0,3

Physics quality data 2,0 1,0 3,0 1,0 0,5 1,5

TOTAL SOFTWARE/DQM 0,0 3,0 2,5 5,5 0,0 1,0 1,1 2,1

TOTAL OPERATION 3,0 9,0 6,018,

0 1,5 2,5 2,9 6,9


MoA 2009-2011 - maintenance

MAINTENANCE DET. HARDWARE Detectors 1,0 1,0 2,0 1,0 2,0 3,0

Electronics 0,5 0,5 2,0 2,0

Services 0,5 0,5 2,0 2,0

TOTAL DET. HARDWARE 1,0 1,0 1,0 3,0 1,0 6,0 0,0 7,0

ELECTRONICS/DAQ Power 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0

VME/DAQ 0,5 0,5 0,0

DCS/DSS 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0

TOTAL ELECTRONICS/DAQ 0,0 0,0 1,5 1,5 0,0 1,0 1,0 2,0

SOFTWARE/DQM Raw data 0,5 0,5 0,5 0,5

Reconstructed data 0,5 0,5 0,5 0,5

Physics quality data 1,0 1,0 1,0 1,0 2,0

TOTAL SOFTWARE/DQM 0,0 0,0 2,0 2,0 0,0 1,0 2,0 3,0

TOTAL MAINTENANCE 1,0 1,0 4,5 6,5 1,0 8,0 3,0 12,0

TOTAL SYSTEM AREA 4,0 10,0 10,5 24,5 2,5 10,5 5,9 18,9

8

Prospetto per gli shift 2009

July August September October November December

Bari 1,5 1,5 1,5 1,5 2,0 2,0 10,0

LNF 0,6 0,6 0,6 0,6 1,0 1,0 4,4

Napoli 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 4,8

Pavia 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 6,0

Sofia Uni 0,0 0,5 0,0 1,0 1,0 1,0 3,5

Sofia INRN 1,0 1,0 0,0 1,5 0,0 0,0 3,5

Ghent 1,5 1,5 1,5 1,0 1,5 1,5 8,5

PU 1,0 1,0 2,0 0,0 0,0 0,0 4,0

NCP 1,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 6,5

Seoul 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2,5

Uniandes 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 3,0

CERN 0,5 0,5 0,5 0,5 2,0

BARC 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2,5

FTE available 9,4 10,4 10,4 10,4 10,3 10,3

FTE requested 9 9 9 9 9 9

ITA = 48% (FTE)ITA < 41% (shift)


Expert list 2009/2010 July August Septemb October Novemb Decembe

Bari 0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 0,5 PA 8,0Bari 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E

Bari 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/Rd

LNF 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 3,0

Napoli 0,5 DCS 0,5 DCS 0,5 DCS 7,5Napoli 0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS 0,5 PS

Napoli 0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM 0,5 DQM

Pavia 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 0,5 gas 3,0

Sofia Uni 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/Rda 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/RD 0,5 Reco/RD 5,5

Sofia INRN 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E

Ghent 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 3,0

PU 0,0

NCP 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 0,5 D/E 4,5

0,5 DCS 0,5 DCS 0,5 DCS

Seoul 0,0

Uniandes 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 0,5 TTU/PA 3,0

CERN 0,5 gas/DCS 0,5 gas/DCS 0,5 gas/DCS 0,5 gas/DCS 0,5 gas/DCS 0,5 gas/DCS 3,0

BARC 0,0

FTE avail 6,5 6,5 6,5 7,0 7,0 7,0

FTE needed 6 6 6 6 6 6


MOFB 2010 - manpower

field items descrip. FTE cost (K€) cost (KCHF)

Detector reparation 6 tech/month 1,2 48,0 76,8

Electronic (TTU+FEB+CB) reparation 1 tech/month 0,1 4,0 6,4

HV-LV repar. And maint. 2 tech/month 0,2 8,0 12,8

HV-LV firmware upgrade 2 ing/month 0,2 8,0 12,8

DCS - DQM - DB software upgrade 2 ing/month 0,2 8,0 12,8

DCS - DQM machine maint. 2 ing/month 0,2 8,0 12,8

Gas gas test and reparation 4 tech/month 0,4 16,0 25,6

Gas Monitoring 2 tech/month 0,2 8,0 12,8

Cooling repar. And maint. 2 tech/month 0,2 8,0 12,8

TOTAL 2,9 116,0 185,6

Parte INFN = 88.4 KCHF


MOFB 2010 - materials

Parte INFN = 140 KCHF

Server (5 DCS + 3 DQM + RC) upgrade (every 2 years) 5,0 8,0

HV-LV spares (10HV+6LV) 96,0 153,6

HV-LV-ADC CAEN maintenance 20,0 32,0

HV-LV-ADC cable, connect. distrib 5,0 8,0

P5 Lab infrastr. 5,0 8,0

ISR gas & infrastr. 10,0 16,0

GIF detector test (SJ) 5,0 8,0

Gas Monitoring materials 5,0 8,0

Gas Monitoring spares 10,3 16,5

CERN store 10,0 16,0

Electronic Pool CERN 12,0 19,2

TOTAL (maintenance and reparation) 183,3 293,3


Sommario sulla ristrutturazione

Le istituzioni passano da 6 a 11 (13 ?) CERN ed Uniandes sono in fase di approvazione

I firmatari (senza phd) passano da 27 a 42 CERN ed Uniandes fanno già parte degli shift/expert

MoA operation vanno da 10 a 18

MOFB 2010 sono 500 KCHF (INFN < 48%) fino ad oggi tutti a carico INFN (170/380 KCHF) Riduzione del 20-30% dal 2011 (no spare)


Barrel Shutdown

Main Items:1) HV problems (Cables, Connectors)2) LV problems3) Inversion of Signal Cables4) Gas Leakage from chambers

thanks to A.Colaleo


CHAMBER Problem cause STATUS

W-2/S10/RB2in Short cable changed, problem fixed OK

W-2/S10/RB2out Short cable changed, problem fixed OK

W-2/S10/RB3- I0 limit unset, HV module restarted OK

W-2/S8/RB4+ Short cable changed, problem fixed OK

W-1/S4/RB2out Spare distributor used, CH OK OK

W+2/S7/RB3+ Distributor + black cable, CH OK OK

W-1/S10/RB2in_dw No intervention, longer gas flux OK

W-1/S9/RB2in_dw I0 module offset, cable chain and chamber ok OK

W-1/S4/RB2out Spare distributor used, CH OK OK

W-2/S9/RB1in_up No intervention, longer gas flux OK

W+1/S11/RB2in_dw No intervention, longer gas flux OK

W0/S6/RB2out_up High current in one gap. To be disconnected OK

W0/S2/RB2in_up Broken HV cable on the chamber side: fixed OK

W-1/S8/RB3+_up HV connector problem. To be replaced OK

W-2/S12/RB1out_up Problem between on the patch panel connector. Fixed OK

HV problem


Cables:

Febs

W-2/RB2in/10

W-2/RB3-/10 (B)

W-1/RB4-/6

W+2/RB1out/5 (B) distribution board replacedW+2/RB3-/6

W0/RB2out/8

LV cables

External cooling problem.Chambers opened and all febs changed

W-1/S6/RB4+ LV cable changed inside the chamber.

LV e Front-end


CHAMBER NOTE

W-2/S2/RB3-/BW Inversion on FEB level

W-2/S11/RB3+/FWInversion on FEB level

W+1/S6/RB1&2out Inversion of signal cables

Inversions of Signal Cables

W0/S4/RB3+ FW&BW (FEB1 & FEB4 OK)

W0/S4/RB3- FW&BW (FEB1 & FEB4 OK)

W0/S5/RB3+ FW&BW (FEB1 & FEB4 OK)

W0/S5/RB3- FW&BW (FEB1 & FEB4 OK)


Gas Leakage

CHAMBER PROBLEM INTERVENTION

W+2/S8/RB4+(RB4-1500/R)

Broken input T-connector

Chamber replaced


Sensori di umidità

H4000 RH Sensor – Typical calibration curvethanks to P. Vitulo

10 mm

40 m

m


Sensore 0

Sensore 1

Sensore 2Sensore 3Sensore 4

Sensore 6Sensore 7Sensore 8Sensore 9

Sensore 11

Sensore 10

Calibrazione del sensore


Closed Loop e Gas Gain Monitoring I

• Il Closed Loop e’ in funzione dal gennaio 2009 con 8% fresh mix. • Il Gas Gain Monitor consiste in un telescopio con (RPC 50cmx50cm) di raggi cosmici utilizzato per monitorare il punto di lavoro (guadagno ed efficienza) con tre miscele (clean, before purifiers, after purifiers)

• Il GGM e’ stato in test nel 2008 all’ISR con il closed loop. Punto di lavoro stabile al 2% per variazioni ambientali, sensibilita’ circa 20V.• In funzione al P5 dal dicembre 2008 (milestone)• DCS del GGM è in fase di integrazione e test. • In operazione un sistema gemello a Frascati per la caratterizzazione delle gaps spare e studi di miscele gas.


Closed Loop e Gas Gain Monitoring II

• Numerosi problemi di integrazione con il closed loop a causa delle carenze di manpower del cern gas group che hanno richiesto intervento di tecnici e fisici superiore al previsto (linee di gas, AC power, clean mix humidifier) • Mortalita’ delle RPC ragionevole (circa 20% scarto alla produzione, ulteriore 10% trasporti e operazione all’ISR) ma servono spares. Prodotte 12 gaps spare alla GT.

• Tre guasti HW al sistema DAQ. Necessita’ urgente di controller e ADC CAEN spare (presente nella lista MOFB).


Studi di filtri all’ISR

• In corso test di camere RPC RB-3 in closed e open loop all’ISR

• Risultati di run precedenti (S.Bianco et al. FRASCATI-PREPRINT-LNF-08-33(IR). Submitted to JINST.)

mostrano che i filtri rilasciano tracce di metalli, e che le procedure di rigenerazione

non sono ottimizzate. Produzione di HF.

• Scopo di questo run e’ correlare la produzione di inquinanti con aumento di

correnti, utilizzando un sistema di analisi gas ottimizzato (gorgogliamento in LiOH)

• Il ciclo di misura e’ iniziato nel settembre 2008 con nuovo materiale dei filtri e 14%

clean mix, ridotta al 8% in febbraio.

• I filtri mostrano una vita media molto maggiore di quanto nel passato, confermando

che la procedura di rigenerazione deve essere ottimizzata.

• Il ciclo di misura e’ ora alla fase n.4 (inizio aumento correnti)

• Al termine valuteremo se spostarci in ambiente hi-rad (vedi memo 01/09)


Stato finanziario al 1 maggioStato finanziario al 1 maggio 2009

Sezione MI (spesi/assegn.) ME (spesi/assegn.) Consumo

Bari 3,5/9.5 75/116 15

LNF 5.8/8.1 30/50.5 14/16

Napoli 2/7 25/50.7 7/14.5

Pavia 4.2/13.5 15.6/40.7 7.6/20

Stato Attuale ME: Bari 41 – LNF 20.5 - Napoli 25.7 – Pavia 25• a cui va sommata la manutenzione straordinaria (solo tecnici) fatta nel 2009 pari a: Bari 12 – Napoli 8 – Pavia 2.8 • Le spese previste per gli shift/comm 2009 sono:Bari 48 – LNF 18 – Napoli 24 – Pavia 24 shift 2009 (luglio-dicembre) Bari 8 – LNF 4 – Napoli 6 – Pavia 4 shift/commis. (maggio-giugno) Bari 56 – LNF 22 – Napoli 30 – Pavia 28 TOTALE previsto shift


Richieste di ME x completamento 2009

Tenendo conto delle responsabilità, dei turni di tecnici per maggio-giugno, degli esperti al CERN e di un minimo di metabolismo per le riunioni:

• Technical Coordinator (S. Buontempo – Napoli) – 4 mesi• Run Coordinator (G. Pugliese – Bari) – 4 mesi• Detector Expert (A. Dimitrov – Bari) – 4 mesi• Sistema di Potenza (D. Lomidze - Napoli) – 4 mesi• Data Quality Monitor (Cimmino – Napoli) – OK similfellow• Prompt Analysis (Trentadue – Bari) – OK similfellow• Detector Control System (Polese – Laaparanta/CERN) – OK (CERN+MOFB)• GGM (Benussi – LNF) – 2 mese• Gas (Bianco – LNF) – 2 mese• Editorial Board + DPG-POG (D. Piccolo – LNF) – 1 mese

• La richiesta totale di ME da maggio a dicembre 2009 è quindi:Bari 55+12 – LNF 24 – Napoli 36+8 – Pavia 8+2.8


Richieste RPC

SEZIONE MI-da sj ME-sj CONS INV ext APP MOF-B da sj

keuro keuro keuro keuro keuro keuro

Pavia 2 10,8*

LNF 5 24 6 8

Napoli 2 42 12 40+30

Bari 2 67

TOTALE RPC 6 143,8 12 0 40+30

• MI: per riunione RPC Italia – CMS week bologna – CMS Italia

• ME: manutenzione straordinaria + shift 2009 (luglio-dicembre) + esperti

• APP: spare per HW GGM di LNF 8 Keuro

• Sblocco MOFB (NA) per manpower + spare elettronica di potenza 40+30 Keuro

Richiesta extra di Paviaper ME analisi dati = 8 Keuro


Stato dei MOFB 2009 – 34 Keuro (materiale) Abbiamo un nuovo conto CERN per i MOFB barrel-endcap

a cui le “nuove” istituzioni parteciperanno con 5 KCHF (minimo).

Per chiudere il “vecchio” conto ed i debiti dal gas ISR (dal 2009 è pagato da CMS) abbiamo bisogno di un extra di 12 K€

I MOFB materiale 34+30 Keuro sono così impegnati: 1. 3 K€ materiale sistemi gas2. 2 K€ sensori gas + cooling3. 3 K€ riparazione camere4. 3 K€ riparazione LV-HV (distrib e prolunghe)5. 10 K€ manutenzione CAEN6. 4 K€ ISR7. 30 spare 3 HV- 3 LV (richiesta maggio 09)8. 8 spare HW GGM (richiesta maggio 09)

eventuali ulteriori spese/sblocchi a settembre 2009


Sbloco dei MOFB 2009 – 40 Keuro (manpower)

Chiediamo lo sblocco dei MOFB di Manpower pari a 40 KEuro (da spostare da Bari a Napoli) con le seguenti motivazioni:1. 5 mesi per G. Polese (resp. DCS) ago-dic 2009

2. 3 mesi per C. Viviani (sistema del Gas e monitoring) da giu-ago 2009

3. 1 mese per Gas analysis (LNF)4. 3 mesi DCS expert (mag-lugl) - Pakistan

5. 3 mesi HV-LV-DCS expert (ago-ott) – D. Lomidze

6. 2 mesi Detector expert (nov-dec)

7. 1 mese per necessità varie

TOTALE di 18 mesi/uomo 50 Keuro

Risultati analisi cosmici

RPC analysis and DQM group


RPC detector efficiency vs impact point measured extrapolating the DT segment on the RPC chamber. The lower efficiency points in step of 10 x 10 cm2 are due to the dead regions induced by spacers.The efficiency reduction is more visible for y coordinate around 55 cm where, due to the chamberconstruction, the RPC works in single gap.

Y (cm)

X (cm)

Single gap working region

0 20 40


Preliminary maximum efficiency distribution for the RPCs of three wheels of the barrel.The efficiency is measured extrapolating the DT segment on the RPC plane and lookingat fired strips in a small region around the impact point. The measurement is repeated at different RPC working voltage and the maximum RPC efficiency is obtained by a fit to the efficiency vs High Voltage trend.The tail in the distribution is due to problematic chambers working in single gap mode or affectedby swapped cables in the readout that have been fixed during the shut down.Systematic effects due to the fact that the distribution is obtained with cosmic muons and not with collision muons are under investigation, moreover no fiducial regions are selected to removethe edge of the RPCs.

PRELIMINARY


Distribuzioni corrente e temperatura - CRAFT

Monitoring online della corrente - DCS



Trend I – T – P durante il CRAFT

(10 giorni del CRAFT)media su tutte le camere (ogni 4 ore)

I

T

P


RPC DQM chamber quality plot


Data Input

Chamber OFFOFF

Dead Chamber≥ 80%

Partially Dead

50%< & <80%

≤ 50%

≥ 0.85Noisily Strip

< 0.85

ON

<# digi>

< 6

≥ 6Noisily Chamber

Good Chamber

OFF

Dead

Partially Dead

Noisily Strip

Noisily Chamber

OK !

Status Colors

HV Statu

s

Noisystrips

> 0 & ≤ 5

Occupancy Asym.

= 0

Bad Shape< 30%≥ 30%

% of Dead Strips

1 bin Cluster

Size

Algorithm of the RPC SM

OK

OK

OK

OK


Prompt Analysis tool

Conclusioni – Cosa va ! Il rivelatore barrel funziona bene ed ha dimostrato di

essere stabile – CRAFT Colaleo, Pugliese, Buontempo e Dimitrov - ruolo chiave Le temperature e le correnti sono stabili nel barrel.

Questi 6 mesi di ritardo ci hanno concesso di migliorare i tool dei DCS, DQM e prompt analysis – grazie a Trentadue, Cimmino, Lomidze, Carillo ed Ocampo.

La riorganizzazione del progetto potrebbe essere estremamente importante per CMS. Chiaro supporto di manpower non esperto (per ora) I costi nel 2009 restano invariati e potrebbero diminuire

nel 2010. Le responsabilità sono nelle mani degli italiani e degli

afferenti al progetto barrel – ma non basta Editorial board e Resource manager saranno utili


Cosa non va ! Il sistema non è ancora del tutto stabile dal punto di vista

dell’elettronica. Il maggior problema proviene dalla instabilità delle link-

board (progetto polacco-finlandese) e dal loro failure rate review interna aprile 09.

Bisogna intervenire quanto prima in modo convinto e con proposte fattive.

L’endcap è ancora in fase di commissioning La corrente crese con la temperatura Il cooling a 21 gradi non aiuta Poca esperienza nell’operation

Carenza di manpower nell’analisi del rivelatore e del sistema intero ! Aiuto concreto da Carillo ed Ocampo.

Trentadue, Cimmino e Piccolo sono fondamentali nell’analisi dei dati – ma non bastano !


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