LHCB

# Stato generale di LHCb# Stato dei progetti italiani

# (RRB Aprile 2005)# Gestione overcosti MU e RICH Money-Matrix # profili di spesa CORE e CF

G. Martellotti - CSN1 – 5/4/2005

Stato generale LHCb

Summary

Detector construction globally progressing well, but few areas of concern

Sizable overcosts in the RICH and MUON systems

Beam pipe Production progressing, expected okay

Magnet Operating according to specification

Vertex Locator Vacuum system okay, detector production to start (tight)

Trigger Tracker Delay with OB2 sensors, critical

Inner Tracker Production starting, expected okay for installation

Outer Tracker Production ongoing, expected okay for installation

RICH1 First component in production, but very tight planning

RICH2 Pre-assembly progressing, okay for installation

PS/SPD Production ongoing, expected on time for installation

ECal & HCal Production completed, installation starting

Muon Detector MWPC: serious delay, possibly incomplete at start up

Warm magnetAl coils 6000 Amps Yoke 1500 tons∫Bdl = 4 Tm

Magnet

Commissioned Nov’04Magnetic field precision measurements performed

Vertex Locator

Assembly and testing of complete system @ NIKHEF until October ’05

Installation in UX85 November ‘05

Detectors

Detectors production to start – schedule is TIGHT

Plans for detectors :o Production of modules from

April ’05 until end ’05 o Alignment of complete half detectors

in test beam in April ’06o Installation in UX85 in Q3 ‘06

Outer Tracker production progressing smoothly

~ 40% of total

Heidelberg

WarsawNIKHEF

TT

IT

OT

~ 5 m

3 stationsStraw tubes

B

Silicon Tracker: Trigger Tracker TTFour planes with stereo angle 0o,±5o,0o

Sensors: CMS OB2 type, ~1000 piecesLong Kapton interconnect cables bring signals to the FE electronics outside acceptance

Status:o Due to additional CMS orders, delivery of LHCb sensors delayed by about

6 months to October ‘05!!o Need to evaluate production yield by August - discussion with CMS o Any further delay would jeopardize the readiness of the TT stationo Installation of TT in UX85 in July ‘06

PS+SPD 32 super modules

Assembly cradleSuper Module

ECAL chariots installed in UX85

HCAL chariots in UX85

Calorimetry

Construction in very advanced stage on schedule

Stato progetti “Italiani”

- RICH - Trigger- MUONI

HPD

• Preseries of 9 HPDs received and tested

• Difficulties in producing assemblies at VTT overcome

• Series production of HPDs at DEP starting (contract

signature imminent, side orders placed through RAL)

- monthly rate ~30 tubes

RICH

Photodetectors

RICH1

Magnetic Shield

Beam Pipe

Photodetectors

Spherical Mirror

Flat Mirror

Gas Enclosure

Readout Electronics

2 * 3 * 1 m3

2 Radiators : - Aerogel - C4F10 gas

Status:o Magnetic shield: in productiono Gas enclosure: PRR in Dec 04o Be Mirrors: waiting for prototype (in production) - severe delayo Other items: design work ongoing

Overall schedule very tightInstallation end ’05 Q3 ‘06(interleaved with beam pipe inst)

AEROGEL Milano

Pre-series production :6 liters (3 tiles 20x20x5 cm3) july 2004all within specifications n=1.029-1.031 at =400 nm

Final production : 4 liters now13 liters 30/9/2005 6 liters (spare) 31/12/2005 or later

PRR will be organized

RICH2

Spherical Mirror

Photon funnel+Shielding

Central Tube

Support Structure

Flat mirror

Status: Preassembly in hall 156 progressing Mounting of mirrors now Alignment of mirrors in hall 156 Transport and installation in UX85 in July ’05, followed by alignment check in-situ

Attivita` italiane nel RICH-2

Genova: supporti dei fotorivelatori : meccanica, raffreddamento, connessioni agli HPD

I test di ottobre hanno evidenziato alcune modifiche da apportare al progetto (es: anodizzazione nera del telaio) ma Genova riesce a stare nel budget attuale – non fa richieste ulteriori 2005

Milano: Schermi magnetici - globali: consegnati al CERN ottobre 2004 - locali (mumetal) : in corso di ottimizzazione Ottica (test, allineamento) Elettronica (HV, LV boards, isolamento mumetal)

Milano chiede lo sblocco del SJ per le board HV e LV (30 kE)

# Optical Transmitters- Single Channel - Multi Channel mezzanine boardThe prototypes are ready and tested.The Bit Error Rate has been preliminary tested at the level of 10-13.Mezzanine boards have been delivered to the users.Production is starting By June we will start testing the entire production.In September the mezzanines can be delivered

# Selection Boards

L0 Calorimeter Trigger (Bologna)

(Detect a local high ET cluster in ECAL or HCAL)

Selection Board

• Final prototype presently under construction.• Board expected in May. Test will start in June.• Start the production of 12 boards by January 2006.• Boards should be ready and tested in four months time.

Test station

Bologna chiede l’anticipo al 2005 di 60 kE per l’acquisto dei componenti

Time schedule

This is OK

Buying the components by Q3 or Q4 of 2005 …

… we will respect the schedule

IntegrazioneElettronicaGEM Stato produzione MWPC

MUON DETECTOR

(Cagliari, Ferrara, Firenze, LNF, Roma1+ Potenza, Roma2)

iron filter

M1 M2-M5

supporting structureelectronics&gas racks

chambers

beam plugs

Aluminiumsupporting

walls

iintegrationIntegrazione Mu

II Muon System Integration Review 7 october 2004

1. Support structures- General support structure for M2-M5; - Chamber support structures, including chamber installation and alignment

2. Installation, Access and Interfaces3. Chamber Interfaces and various Services

- Chamber Faraday Cage and interfaces;- Cabling and grounding;- Gas system distribution; - Cooling.

4. Organizational aspects

Review Panel:• Chairperson for the Review: Hans-Juergen Hilke• Engineering aspects: Claude Giraud • Access and Integration: Daniel Lacarrere• Interface to the beam pipe: Juan Knaster • Alignment issues: Christian Lasseur • Cabling and Grounding: Vincent Bobiller • Gas System aspects: Ferdinand Hahn• Cooling aspects: Daniel Gasser• Safety issues: Mario Da Silva• Schedule: Rolf Lindner

(mancanza di man power per l’integrazione di M1 tra il RICH e il preshower Annecy)

CHAMBER

Iron filter3

80

mm

24mm

75mm10mm

9mm

old wall

Nuove pareti di honeycomb Allum. per M1-M5 Gara conclusa (LNF)

secondo le aspettative (108 kE)

Balconies on support structure allow mounting the chambers at the required precision (±1 mm in R1). Different spacers under foot allow tuning of the

different heights

Chamber fixation & positioning

space for cabling

Light hooks on the top ensure chamber stability

Da completare entro l’anno con l’avanzo della gara delle pareti (25kE)

Front end on-chamber connections

SPBCARDIACOPB

LVPS regulator board

•Safety ground must be connected to FC through a low impedance path (copper braid)

•Faraday Cage is the chamber signal ground

Ground connection

LVPS connector

CARDIAC connector

Faraday cage

UX85 – Detector Area

LEFT SIDE RIGHT SIDEIP8

LHC RingCenter

ECAL

MAGNETCRYO

POINT 7

POINT 1

MF4

LHC BEAM AXIS

QRLSEQUENZA DI INSTALLAZIONEcryo line junction 6/5assemblaggio MF4assemblaggio ECAL installazione gantryassemblaggio HCAL installazione struttura mu 8/5RICH2 7-10/5pareti alluminio M2-M5 9-11/5misura campo magnetico cavi 11/5–2/6gas 10-12/5racks 10/5elettronica 11/5-4/6PSD/PS 11/5-6/6installazione camere dx 2-4/6beam pipe 5-6/6installazione camere sn 9-11/6LHC sector test 11/6parete alluminio M1 12/6camere M1 1-2/7chiusura area 4/7

HCAL

RICH2

1 wafer contiene: 800 CARIOCA, 400 DIALOG, 200 SYNC, 200 CARIOCAGEM

SYNC conteneva importanti modifiche CARIOCAGEM è una nuova versione del CARIOCA

Il Production run è stato lanciato il 20 MarzoI wafer saranno consegnati per la fine di Maggio

La gara per l’impacchettamento ed il test dei circuiti è attualmente in corso Apertura buste per la fine di Aprile.

Dall’ Engineering run:• Prodotti 6 wafers

Tutti i circuiti sono stati testati con esito positivo

(non era scontato)

Circuiti integrati (Cagliari + CERN)

Elettronica Mu

Front-end (Cagliari + Roma1/Potenza)

La gara per la produzione ed il test delle 8000 schede CARDIAC è in fase conclusiva (apertura buste questa settimana)

Per inizio Maggio una pre-produzione di circa 300 schede

Produzione di massa da Luglio a Dicembre(~2000 al mese)

Le Spark Protection Boards sono già prodotte

CARDIAC (MPWC)

CARDIAC x GEM

La produzione di chip e schede resta sul percorso critico e va coordinata con molta attenzione.

Stato schede Off-Detector IB (LNF):1) Prototipi finali in fase di assembleaggio (pre-produzione) (con nuova ACTEL

FPGA); 2) Gia` ricevuti i tipi 1 e 2; 3) Test in corso. Il sistema di test per la produzione e` in fase di assemblaggio

ODE (LNF): Sono in corso i test di validazione :• Test di Qualita` dei link ottici: OK • Misure di Clock jitter (out QPLL): entro specifiche; • Tests di trasmissione attraverso il GOL nessuna anomalia• DAQ link test: Trovate delle discrepanze rispetto alle specifiche del GOL

Necessarie modifiche sul layout della scheda.Resta da fare:1) Ripetere misure di jitter 2) Test sulla trasmissione I2C col nuovo SYNC3) Modifiche al progetto del controllore (triple voting)4) Modifiche al board layout per il QPLL4 5) Modifiche al board layout per GOL – VCSEL

Non si vedono problemi per la schedula di produzione

SB (Roma):Pronte per la produzione

GEM for M1 inner region(Cagliari, LNF)

The M1R1 detector figures: - 12 chambers constituted by two triple-GEM detectors (+3spares) - active area 20x24 cm2

- pad size: 1.x2.5 cm2 192 pad/chamber

The milestones of the project:

- Feb. 2004: LHCb-TB approves GEM for M1R1 - June 2004: 1st TDR draft ready - May-Dec 2004: final detector design

Carioca-GEM chip & Cardiac-GEM production sites preparation

- Feb. 2005: Engineering Detector Review (not originally planned) - Mar. 2005: TB approves GEM EDR

start material procurement - May 2005: start chamber production

Construction tools and procedureshave been defined

Construction is performed in clean room

Frames & components preparation

GEM framing

Chamber assembly

Coupling of the two chambers

12

34

5

6

7

Chamber quality control defind

Before the construction check - cathode and pad PCB - GEM foil

On assembled detector test - Gas chamber leakage - Gain uniformity with X-ray

FEE board: CARIOCA & Cardiac GEMCARIOCA-GEM get rid of tail cancellation + increase the gain (x 1.5)CARDIAC-GEM (new design) 3 prototype boards assembled

HV passive divider studied

GEM electronics

Non si vedono problemi per la schedula di produzione e installazione

tracking with Cosmic Rays

Stato produzione MWPC

Roma 2 test stand

Container in LNF (~100 ch.)

Total: 333 chambers (23 %) built and tested (at least gas or HV)

Updated 1.04124

5

100

41

23

40

200

271

146

205

197

94

0 50 100 150 200 250 300 350

PNPI1

PNPI2

LNF

Ferrara

Firenze

CERN

Cham bers

All sites are now in production close to nominal rates Slow startup of PNPI-2

Ci approntiamo a definire in dettaglio la preparazione e i test finali delle camere prima della installazione

1. In labs: FE electronics, LV and Faraday Cage assembled on chambers- Chambers equipped and tested as soon as CARDIAC boards will be available.2. Shipping of MWPCs: INFN chambers to CERN: in special trolleys3. at CERN: Storage about 200 m2 available. Chambers stored under gas flux. check no-damage in transportation: test FEE and last test with HV

Test sistematici di qualita` delle camere prodotte

Ai LNF i test procedono a pieno ritmo con le stazioni di Roma1 e Frascati (tutte le nuove camere M5R3, 40/40 sono OK)

A Ferrara e Firenze i test non sono ancora del tutto a regime. Solo parte delle camere sono state testate in sede e parte sono state spedite e testate a Roma2 e LNF. Ci si sta organizzando

- il tavolo di test con sorgente radioattiva di Roma2 sta ora a Ferrara - anche Firenze sta mettendo a punto un tavolo automatico di test.

3 ch/week now in LNF

Fi close to nominal rate

Fe at nominal rate

Last 8 weeks total average rate about 11 ch/week

M2-M5 completed

M1

Se LHC mantiene la schedula ufficiale e` possibile che alla partenza la stazione M1 sia solo parzialmente installata

Gestione overcosti MU e RICH # Money-Matrix

MoU RRB Spares CORE Spares "INST"

Aprile04 ovc

Common Fund 400 (6%) (5%)

CERN ( 3%) 200 650 (9%) * + 360 90 (13%)

INFN ( 71%) 4850 5450 (79%) * 130 + 600 220 230 (77%)

PNPI ( 8%) 560 430 (6%) (5%)

Brasil (18%) 1220 0

TOTAL FUND 6830 6930 130 + 960 220 320Underfund 620 0

CERN-Iron 4000 4000

TOTAL COST 11450 10930 11060 11890 12560

MU

FUNDING / COSTI (kCHF) CSN1 - Settembre 2004

Richiesta all’ INFN +1050 (compresi “spare / M&O-B”)

* + 110 special new cash for Russia, + 340 reshuffling from other saves

* + 600 new cash dalla contingenza

MoU RRB-April Now Cern 1000 (13%) 1186 1559 (16%) Italy 1000 (13%) 1000 1230 (12.5%) U.K. 5700 (74%) 6300 7018 (71.5%) Total 7700 8486 9807 reshuffling new money

# CSN1 di Ottobre 2004 (leggera revisione di costi rispetto a Settembre - risparmio su housing HPD / Genova)

Fondi aggiuntivi Cern + 373 (28%) OK necessari Italy + 230 (17%) (richieste INFN)rispetto U.K. + 718 (54%) (richieste PPARK) al MoU Total +1321

RICH

richiesta all’INFN + 230 kCHF

Richieste della CSN1 a LHCb dopo Assisi

1) al gruppo Mu: - Dimostrare in pieno la capacita` di produz. di MWPC - Stabilizzare la stima dei costi/contenere le spese 2) al management LHCb: Proporre una soluzione di collaborazione al problema degli underfunding / overcosti. In particolare per il rivelatore MU per cui il problema e` determinato in gran parte dalla inadempienza del Brasile

Stima extracosti Sett 2004 Oggi

Meccanica 330 possibile riduz (- 40 ?)GAS 180 conferma per MWPC

prob riduz per GEM (~25)Camere 550 confermatoElettronica (+ spare) 220 - 90 (al 20/12/04) Contingenza cabling 100 forse non tutta necess.Varie (GEM,PNPI,manP.) 120 sembrano confermate

TOTALE 1500 kCHF oggi sembra probabile una piccola riduzione (100-200?) le stime si sono stabilizzate

1) Richiesta al gruppo MU : # Produzione camere salto qualitativo # Contenere le spese / Stabilizzare la stima dei costi

costo funding underfund MoU 7450 6830 - 620Add. TDR 6980 - 150 Russia - 130 Cern new funds + 110 CF (nuova prop) + 20

Il gruppo Mu deve gestire gli unerdfunding/overcosti rimanenti

+ conting. INFN

2) Richiesta al Management LHCb:# proporre una soluzione di collaborazione

Nuova proposta di LHCb

Brasile - 1220 azzerato l’ effetto CF (gia` approvati) + 400 Brasile con intervento CF (nuova prop) + 820 di collaborazione (CF)

New cash INFN + 600 (dalla contingenza) gia` approvato + 130 (per spare / M&O-B)

L’ overcosto residuo da gestire nel gruppo Mu e` diventato (minore o uguale di) 1000 kCHF

funding MoU new prop. Costo under fund

Italia 4850 4850 Cern 200 310Russia 560 430Brasile 1220 -Com Fund - 1240

6830 8560 - 1730

Nuova situazione di partenza senza Brasile:

La richiesta attuale per il MU :

CERN + 185 + 220 (aumento spare “M&O-B”)

INFN + 815 + 595 forse non tutti necessari a seguito dell’ aggiornamento dei costi

(“contingenza” residua = 400)

La richiesta per il RICH :

CERN + 373 , UK + 718 (PPARK ???)INFN + 230

resta in sospeso in attesa di sviluppi con UK e delle trattative con USA – (S. Stone da BTeV)

MoU RRB Spares new CORE+IN Spares

Aprile04 Aprile05 ovc

Common Fund 400 1240 (14.5%) 840CERN ( 3%) 200 200+340 reshuffl 495 (~6%) -155CERN spec Russia 110 new m.PNPI ( 8%) 560 430 430 (~5%)INFN ( 71%) 4850 5450 130 6395 (<~75%) 595 220

Brasil (18%) 1220 0TOTAL FUND 6830 6930 130 8560 1280 220

Underfund 620 0

CERN-Iron 4000 4000

TOTAL COST 11450 10930 130 12560 12210 220

MUNuova tabella FUNDING / COSTI (kCHF)- Aprile 2005

Distribuzione extra costi (rispetto ad Aprile 2004)

ITEM Total Overcost INFN Overc+ Cern+CF Overc+ PNPI+

+ Spare INST+ INST CernSpec

+ INST spare Russia

MWPC material 2200 500 1820 350 380 150

Mechanics/Integration 280 330 200 140 80 190

Gas system MWPC 310 180 150 310 30Gas system GEM 40 60 40 60

GEM 60 40 60 40

HV system 410 410 -235 235

Tooling & assembl PNPI-1 530 530

Tooling & assembl PNPI-2 230 -60 170 -60 50 10

(60 for PNPI-2 from INTAS)

Chamber System 4060 1050 2700 680 820 370 540

Contingen MWPC / cabling 150 150

Electronics 2870 2750 120

Electronics spares 130 220 130 220

M.P. CERN 1my@40ksf/y 40 40

M.P. PNPI (at CERN) 1my 40 40

Iron in kind 4000 4000

Total 11060 1500 5580 1050 -235 4940 450 235 540

Dettaglio costi / overcosti MU e proposta di sharing Modifiche :

SPESE CORE INFN Necessita`/ Richieste nel 2005 e Spese rimandabili

Trigger-Bo : 60 kE (~ 75 kCHF Core) in autunno 2005 per i componenti delle schede per partire subito nel 2006. Tutto il resto nel 2006

RICH : Nel 2005 non servono fondi aggiuntivi (il grosso al 2007)

Rivelatore MU : i soldi per le camere servono ~ tutti nel 2005.Si puo` rimandare al 2006 la meccanica M1, la contingenza cabling, il grosso della HV e il GAS (questo perche’ la parte Cern + CF e` disponibile e copre le necessita` per il 2005) - Si chiede la riassegnazione dell’avanzo gara delle pareti (25 kE) per il completamento dei supporti

Elettronica MU : Si possono rimandare al 2006 i TELL1, una “piccola” parte del cabling e poco altro. Il grosso serve nel 2005. Il Cern sta mandando un ordine centralizzato per i Crate (e Marathon). La spesa INFN puo` essere rimandata al 2006. Si tratta di stabilire le modalita` di restituzione al Cern (lettera di impegno a pagare nel 2006…)

INFN CORE spending profile (kCHF)

<2003 2004 2005 2005 2006 2007 Total

Common Fund 1170 500 500 680 2850

Detector Mu 1416 669 460 150 600 3295

Electronics Mu 475 1800 425 400 3100

RICH 330 430 20 450 1230?

Trigger Calo 50 200 75 105 430

DAH 10 860 870

TOTAL 2586 1524 2900 650 + 500

1125 + 500

1310 + 680

11775

3295 (a Settembre era 3530)3100 contiene anche gli spare (130+220), non e` cambiato 1230 contiene 230 di overcosti del RICH (a Settembre erano 265)

altre richieste 2005

Spare transp

2004 2005

DETECTOR

CALO 1,318 785DAH 696 920MAGNET 600 -OTR - 456INFRASTRUCTURE 800 1,500MUON 100   100

TOTAL 3,514 3,761

COMMON F. expected spending (kCH) - October 04

Totale CF ricevuti nel 2004 : 13227 / 18746 kCHF (L’ Italia ha dato 1171 / 2850)

Cat A M&O Estimate for 2006

Estimated Category A M&O Costs for LHCb 2006Items kCHF

Detector related costs 281Secretariat 185On-Call communications 9On-line Computing 360Test Beams 45Laboratory Operations 45General Services 530Total 1455

2006 Budget Sharing

FUNDING AGENCY PhD % PhD 2005 Power Total Cat A Equivs Equivs. Share Share plus Power

BRAZIL 14 4.13% 60,088 12,389 72,478CERN 52 15.34% 223,186 CHINA 3 0.88% 12,876 2,655 15,531FRANCE IN2P3 47 13.86% 201,726GERMANY BMBF 10 2.95% 42,920GERMANY MPG 7 2.06% 30,044ITALY INFN 55 16.22% 236,062NETHERLANDS 17 5.01% 72,965POLAND 13 3.83% 55,796ROMANIA 4 1.18% 17,168 3,540 20,708RUSSIA 32 9.44% 137,345 23,615 160,960SPAIN 15 4.42% 64,381SWITZERLAND 16 4.72% 68,673UK 50 14.75% 214,602UKRAINE 4 1.18% 17,168 3,540 20,708TOTAL 339 1 1,455,000 45,739

Forecast Cat A M&O Budgets for 2007-2009

Estimated Category A M&O Costs for LHCb 2007 2008 2009Item kCHF kCHF kCHF

Detector related costs 967 967 967Secretariat 205 205 205On-Call communications 9 9 9On-line Computing 740 740 740Test Beams 40 25 25Laboratory Operations 35 35 35General Services 536 486 486Total 2532 2467 2467

Power 600 903 903Grand Total 3132 3370 3370