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PIXELS ATLASSOMMAIRE

• État de design

• Staging

• Contributions CPPM

• PRR, schedule, coûts, personnel

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PIXELS ATLASInsertable Layout

Structure en fibre de carbone2 x 5 disques

Cylindre, 3 couchesR= 4 cm, couche du BR= 9 cm, couche 1R= 13 cm, couche 2

82 millions de pixels 50 x 400 µm2,1,7 m2, 1744 modules, 2,8 % X0 par couche

Disques

Bouchons

Endcap

Support Endcap

Structure en fibre de carbone

Montage disques

2x3 disques

Supports barrelStaves

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PIXELS ATLASPixel Support Tube

•Installation Pixels indépendant

•Découplage schedule pixels et ID

•Upgrade du détecteur de vertex plus facile

•PST est installé avec ID

•Pixels sont intégrés avec le tube a vide à la surface

•Installation d’un seul objet (7 m de longueur)

•Approuvé par ATLAS (ECR,PRR)

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PIXELS ATLASELECTRONIQUE DSM

•Transition de DMILL vers Deep Sub Micron (DSM 0.25 ) a produit le retard de 1,5 ans

•Première livraison IBM FE-I1 avait très faible rendement de 15 %

•Deuxième livraison a amélioré le rendement jusqu’à 70 %

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PIXELS ATLASELECTRONIQUE RADHARD

• 8 détecteurs+FE-I1 irradiés au PS(20 GeV, p) jusqu’à 60 Mrad.

• Ils ont survécu et marchent bien !!

• Bruit, seuils, déplétions, efficacité et résolutions (13 ) sont dans les specs

• FE-I2 doit améliorer la dispersion des seuils, timewalk, SEU rate, bruit pixels longs et interconnecté

Seuil =

3200 +- 190 e

Bruit = 340 e

Bonn-3

T=-19 C

FE-I1B chip

IZM SnPb bumps

CIS sensor

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PIXELS ATLASEFFICACITE

Non-irradié: =99,3 %

Plateau en temps: 12 ns Irradié: =97,7 %

Plateau en temps: 10 ns

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PIXELS ATLASSTAGING

• Pixel layer-1 est mise en staging pour financer les aimants toroïdaux (3 M CHF)

• perte de capacité de b-tag des jets de 30 %

• réduction de sensibilité pour Higgs léger en ttH->ttbb de 5%

• projet de upgrade pour restaurer la couche-1 pendant l’arrêt annuel (115 jours)

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PIXELS ATLASPRODUCTION PIXEL

• Détecteurs silicone CIS – 600 bonnes tiles (PRR en 2000), TESLA en qualification rad hard

• Tous les supports locaux (PRR en Juillet 2001) et globaux (PRR en Février 2002)

• Preproduction Kaptons flex (PRR Oct. 2002)

• Preproduction de modules nus (PRR Dec. 2002)

• Production accélérée d’électronique résistant au radiation pour disques commence 1 Mars 2003

• 70 km rad. hard fibre optique acheté. Contrat pour la partie rad-tolérant, ribbonisation et connecteurs en 2003, installation sur ATLAS doit commencer le 26 Juin 2004.

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PIXELS ATLASCONTRIBUTIONS CPPM

Activité software, R&D et préparation des PRR• Test des composants avec le système de refroidissement evaporatif au CPPM

• Coordination du groupe de travail de chargement des modules barrel

• Coordination du software off line pixel

• Coordination PRR Bi-stave

• Test d’irradiations au PS au CERN de l’électronique et module

• Activité faisceau test H8 (supports, trigger, prise des données, analyse)

• Systèmes de test des modules nus et câblés au CPPM

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PIXELS ATLASTEST EN FAISCEAU DES PROTOTYPES

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PIXELS ATLAS PRODUCTION SUPPORTS « STAVES »

« Staves » => CPPM + Gênes + Wuppertal

• Tubes de refroidissement barrel integré dans le support oméga, résistant à la pression de 16 bars

• Qualifications des staves du barrel

• Connecteurs tubes et interconnexions des bi-staves, isolation électrique

• Entrée capillaire des tubes pour C3F8 liquide

• Sortie echappement pour C3F8 gazeux

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PIXELS ATLASMONTAGE DES STAVES

• Outil de montage automatique des modules sur les staves• Montage des modules sur les 26 staves de la couche-2 et 13 staves de la couche-1 • Mesure de la position des 338 modules de la couche-2.• Test des modules avant, pendant et après le montage• Montage des staves sur la structure de demi-coquille de la couche-2.• Participation à l’integration et aux tests au CERN

Precision de positionement 5

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PIXELS ATLASMONTAGE BISTAVES

• Les bistaves sont montées au CPPM sur une demi-coquille de layer-2.

• La deuxième demi-coquille est assemblée à Gênes

• Les deux demi-coquilles sont assemblées au CERN

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PIXELS ATLASPRR

Électronique: • FE-I2, MCC, optochip en 2003

Hybridation:

• module PRR Septembre 2003

Mécanique:

• Bi-stave en Avril 2003

• Dépôt des modules sur stave Juin 2003

Câbles, PS, DCS:

• câble PRR Septembre 2003

• patch panels PP0,PP1,PP2 en 2003

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PIXELS ATLASSCHEDULE

•Production: • Plaquettes de diodes Si: Juin 2000---=> Décembre 2003

• Échelles: Octobre 2001 => Avril 2004

• Modules: Septembre 2003-----------------------------=> Octobre 2005

•Montage:• Montage des modules sur les échelles : Juillet 2004---------------=> Octobre 2005

• Montage des échelles sur les coquilles : Mai 2005-------------=> Novembre 2005

•Assemblage:

• Assemblage du détecteur (au CERN) et test Mai 2005 => Décembre 2005

• Ensemble du détecteur prêt à entrer dans ATLAS => Mars 2006

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PIXELS ATLASPERSONNEL

PERSONNEL

Ingénieurs

• 1 physicien appliqué, instrumentaliste• 1 ingénieur mécanique• 1 ingénieur électronique

Physiciens

2 physiciens travaillant sur la simulation et l’analyse

Besoins:

• 0,5 dessinateur• 0,5 technicien mécanique• 0,5 logiciel temps reél• 1 physicien profil détecteurs

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PIXELS ATLASBUDGET

BUDGET

• Budget totale IN2P3/pixels 1512 Keuros (14 % de ATLAS/pixel)• Staging layer-1 200 Keuros• Impossible de stager câbles, tubes, mécanique• Trop coûteux de stager détecteurs, microélectronique = grandes commandes• Possible de stager sur alimentation et électronique externe (ROD, Crates)• Économie en électronique DSM largement absorbée par le déficit Câble-Alimentation (et bump-bonding)• Il n’y a plus de budget R&D, mais PRR et LHCC demandent des tests, transition R&D => production, mise au point d’outillage, etc.…

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PIXELS ATLASAJUSTEMENT DES SEUILS