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Produzione Volumi di Gas (1)Dal 10-5-2002 al 31-08-2002 assemblati 860 volumi di gas in 50 giorni lavorativi (ATLAS, CMS, OPERA, BaBar, ARGO)
17 gap/day in media
Il piano di produzione può essere confermato e per ora non necessita correzioni.
Tolti BaBar e Opera (produzioni occasionali nel periodo di riferimento) c’é ancora qualche motivo di rallentamento per i tre esperimenti in produzione costante (ATLAS, CMS, ARGO)
Un Report dettagliato delle attività a GT , aggiornato settimanalmente, è disponibile sul sito della commissione: http://babar.roma1.infn.it/~morganti/ccrpc/
Produzione Volumi di Gas ATLAS
•Sostanzialmente in schedula.
•Ciclo di produzione globale (*) definito e a regime per il 90%•produzione/selezione della bakelite•produzione dei gas volume•procedure di test a GT•calendario spedizioni a Lecce
(*) richiesta specifica di ATLAS
GT
stop
per
pro
blem
i con
i di
stan
zial
i
passaggio da 1 a 2 tipologie & bakelite
graf
ico
aggi
orna
to s
ettim
anal
men
te s
u ht
tp://
baba
r.rom
a1.in
fn.it
/~m
orga
nti/c
crpc
Produzione Volumi di Gas CMS
•Ciclo di produzione/test dei volumi di gas OK, in corso di realizzazione la parte relativa agli assemblaggi delle RB2
GT
stop
per
pro
blem
i con
i di
stan
zial
i
bakelite
bakelite
bakelite
•Accumulato qualche ritardo per problemi di consegna della bakelite.
graf
ico
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fn.it
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nti/c
crpc
Produzione Volumi di Gas ARGO •Accumulato un ritardo significativo allo startup di Maggio per problemi di qualità della bakelite (fuori misura e/o spessore maggiorato)
•Non contribuisce in maniera significativa ai controlli sulla qualità della produzione
•Ciclo di produzione/test dei volumi di gas OK, Riorganizzata la linea di assemblaggio RPC nei locali del ex-laboratorio BaBar.
bakelite
grafico aggiornato settimanalmente su http://babar.roma1.infn.it/~morganti/ccrpc
Produzione Volumi di Gas (2)•Ritardo complessivo:
=-7% (141/1934 volumi di gas al 31/08/2002)
•ATLAS = -3 gg di produzione ATLAS standard•CMS = - 9 gg di produzione CMS standard•ARGO = -19 gg di produzione ARGO standard
Non siamo in una situazione critica ma è opportuno pensare e sperimentare diverse Strategie di recupero...
Produzione Volumi di Gas (3)•Riciclaggio: sperimentato con soddisfazione da ATLAS.
•Non lo si può (non è conveniente) applicare sempre.
•Giornata “lunga”: già sperimentata un paio di volte da GT. Con un turno spezzato di 10 h (6:12, 14-18) si può quasi raddoppiare la produzione giornaliera. Per adottare questa soluzione in modo sistematico bisogna programmare per tempo la creazione di un buffer di materiale semilavorato (lastre grafitate e con pet, cornici etc... ). Questo approccio coinvolge anche esperimenti “on time” e richiede che tutti e tre gli esperimenti abbianoi piani di produzione dettagliati (consegna materiali, variazioni di tipologia etc..) che prevedano questa eventualità.
Ovviamente nulla si recupera se gli esperimenti non fanno uno sforzo ulteriore per garantire i tempi di consegna della bakelite, verificare la qualità dei materiali, pianificare con cura le strategie di swop da una tipologia all’altra
Controllo qualità ATLAS e CMS hanno definito i loro protocolli “a regime”
per il controllo della qualità della produzione.
In parte complementari, assicurano, complessivamente un grado elevato di controllo degli standard produttivi.
Per renderli completamente efficaci bisognerebbe:1. uniformare tra gli esperimenti i QC a cura di GT sui materiali
e le lavorazioni 2. concentrare queste informazioni in modo che un unico
soggetto (un volontario della commissione rpc ?) possa avere una visione aggiornata e completa della qualità della produzione
Controllo qualità (2)
Test colla 4 volte per ciclo di incollaggio, test in depressione (leakage)
GT
Caratteristica tensione-corrente su tutte le camere prodotte prima e dopo l’assemblaggio in panini (freon @ 8 KV)
Test su tutte le camere prodotte in due fasi:In argon prima della oliatura (@ 2.5 KV)Con miscela binaria dopo l’oliatura (@10 KV)
Correntidifetti costruttivi, qualità dei materiali e delle lavorazioni,
Test in pressione a 20 mBar su tutte le camere prodotte
Controllo a campionamentoalla Babar (test a bassa pressione e push) di un volume di gas per giorno di produzione o tutta la giornata in caso di scarti
Incollaggitenuta dei distanziali, e delle cornici (leakage)
Ispezione visiva delle camere sacrificali
Analisi chimiche, una per ciclo di oliatura, di un campione di olio e di olio polimerizzato
Olio contaminanti, polimerizzazione
Apertura di tutte le camere scartate nei test standard
Una per ciclo di oliatura. Test alta pressione
Camera Sacrificaledifetti costruttivi visibili, pulizia
CMSATLASQC
Controllo qualità (sviluppi futuri)
I test di HV sono l’unico strumento che abbiamo per identificaredifetti di costruzione o nei materiali, anche invisibili ai testdistruttivi, che possono compromettere il funzionamento o la vita media di un volume di gas.ATLAS e CMS già prevedono test di HV su tutte le gap prodotte. Interessante lavoro di ATLAS per definire un test in grado di sollecitare la camera (mini-aging) per evidenziare subito problemi di instabilità osservabili altrimenti solo sul lungo periodo.
E’indipendente dal regime di funzionamento finale del volume di gas, potrebbe essere introdotto come test standard automatico nel normale ciclo produzione.
Inizia ad esserci ora abbastanza statistica per definire classi di problemi e correlarli a difetti di produzione o della materia prima.
Motivazioni del testLungo funzionamento previsto per camere a bassa resistività, studiato fin’ora con test di ageing su un piccolo numero di rivelatori.
Evidenziate sporadicamente instabilità di corrente di funzionamento e leakage di HV => screening di massa per individuare eventuali esemplari patologici nella produzione e rimuoverne le cause.
Misura di importanti parametri di qualità del rivelatore: R totale rivelatore; rho media delle lastre di bachelite; non linearità della caratteristica ohmica
Giulio Aielli
Modalità del testTest in Argon puro: burn-in + test precoce pre-oliatura. In questo test:
si misurano alcune caratteristiche del rivelatore come la resistenza complessiva di bulk (spacers + cornici) e quella dei piatti di bakelite
Si effettua un burn-in in termini di carica integrata per evidenziare instabilità delle proprietà elettriche dei materiali
Si individuano rivelatori patologici pima dell’oliatura.
Test finale con miscela binaria (C4H10+TFE) Test di HV leakage e di isolamento
Giulio Aielli
Test in Ar puroMonitoraggio di corrente in regime di streamer autosostenuto per verificare la stabilità a lungo termine.
Il test viene effettuato con le modalità di un burn-in con durata di circa 2-3 giorni.
HV=2500 V I ~ 200 microA/m^2 a 22 °C
Misura periodica di tutta la caratteristica V-A per l’estrazione di parametri del rivelatore da monitorare
Giulio Aielli
Pure Argon test: a new ageing techinque•10x10 cm^2 detectors (NG & OG)
•Filled with pure Ar: self streamer regime. Streamers are produced in cascade untill the field decrease under a critical value. As the field is restored the process repeats
•Sparks are not produced because of the resistive nature of the electrodes. 0.001
0.01
0.1
1
10
100
1000
0 1000 2000 3000 4000
Applied Voltage (V)
Curre
nt (m
icro
A)L’argon è un metodo molto semplice per sollecitare la camera senza danneggiarla dal momento che la tensione applicata è molto bassa (circa 2500 V) e l’Ar essendo un gas nobile non ha attività chimica. (presentato a Aging Phenomena in Gaseous Detectors, Hamburg 2001)
0.001
0.01
0.1
1
10
100
1000
500 1000 1500 2000 2500
applied voltage (V)
Cu
rre
nt
(mi
Series1Series2Series3Series4Series5Series6Series7Series10Series11Series12Series13Series16Series17Series18Series19Series20Series21Series22Series23Series24Series25Series26Series27Series28Series29Series30Series31Series32Series33Series34Series35Series36Series37Series38Series39Series40Series41Series42Series43Series44
Caratteristica V-A in Ar puro
• Crescita lineare dominata dal termine ohmico di bulk
•Ginocchio di accensione
•Fase dominata dalla resistività degli elettrodi
•Camere patologiche Giulio Aielli
Esempi di dati estraibili dal test
Estratto dalla slope ohmica iniziale
Distribuzione resistenza della camera
012345678
015
0035
0055
0075
0095
0011
500
1200
013
500
1350
0More
R (Mohm)
Freq
uenc
y
distribuzione della resistività media della bakelite di una camera
012345678
15 19 23 27 31 35 35 38 39More
rho (Gohm cm)
Freq
uenc
y• Estratto dalla slope lineare ad
alta corrente
Giulio Aielli
Test con miscela binaria Scanning in tensione previsto dopo il test in Ar e dopo l’oliatura per misura correnti in condizioni operative:
con miscela 95% TFE +5% IbuHV fino a 10 KV
Necessario per verificare il rivelatore fino al punto di lavoro.Test rapido: parallelo e semi automatizzato
Siamo in attesa del gas alla G.T. Per testare le 23 BOS dopo il test in Ar.
Giulio Aielli
Discriminazione di camere BOS (1.5 m2) nel test finale
Ohmic current @ 10KV vs. Working Current
0
50
100
150
200
250
300
0 100 200 300 400
exp. Component of the current (X10 nA)
Ohm
ic c
urre
nt (X
10 n
A)
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scartate
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sospese per alta corrente ohmica
accettate
Alcune camere estremamente patologiche non sono qui rappresentate e costituiscono generalmente circa il 2% delle camere analizzate
Giulio Aielli
Test di leakage per l’HVEvidenzia difetti in particolare nel cordone di colla e nell’isolamento in generale.Test già effettuato su camere di ATLAS ed evidenziate alcune perditeConsiste nel leggere i segnali prodotti da una camera tensionata indotti su un opportuna “antenna“ di massa costituita per es. Da una spazzola di sottili fili di rame.I dettagli tecnici e la collocazione del test rispetto alla produzione sono ancora da definire.
Giulio Aielli
GTGT seguita a evolversi aumentando qualità e capacità produttiva:
Macchina per bollinatura gapMacchina per il taglio dei pannelli di stripSpostati assemblaggi di Argo in un nuovo localePredisposta area assemblaggio CMS, in fase (finale) di realizzazione le attrezzature specifiche per l’assemblaggio delle RB2
La fornitura delle strip di ATLAS non è ancora a regime... ma non disperiamo di risolvere anche questo aspetto....
ConclusioniLa produzione dei volumi di gas è praticamente a regime e il piano di produzione sostanzialmente rispettato.
Ci sono ancora margini di miglioramento e ottimizzazione in particolare riguardo alla gestione del QC di GT e alla analisi complessiva dei test realizzati dai singoli esperimenti
Per qualche lavorazione (es: il lavaggio delle lastre) bisogna definire il protocollo di controllo e uso (analisi chimiche dei solventi, frequenza di refill etc..)
A un anno esatto dal “test di produzione” voluto dalla Commissione uno le speranze di portare a termine questa impresa sono decisamente aumentate....