Retour dexprience des tests DESY du prototype de

Retour d'expérience des tests à DESY du prototype de l'électronique intégrée LCTPC D. Attié, P. Baron, D. Calvet, P. Colas, C. Coquelet, E. Delagnes, R. Joannes, A. Le Coguie, N. Kalhaoui, S. Lhenoret, I. Mandjavidze, M. Riallot, W. Wang, E. Zonca Saclay 6 juin 2011

Bravo ! Merci à tous, malgré les difficultés, les tests ont été un succès. Electron 5 Ge. V, B=1 T 6 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 2

Vers une électronique AFTER intégrée Décembre 2008 6 juin 2011 Avril 2011… Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 3

Qu’avons-nous appris ? • Mécanique (Marc) • Electronique – Back-end (Irakli) – FEM (Sébastien) – FEC (Alain & Romain) – Détecteur (Marc, Christophe) • Refroidissement (Marc, Sébastien) • Logique Trigger VME (Denis, Nidhal) • Analyse des données (Wenxin, Paul) À chaque représentant d’un sous-ensemble de compléter/commenter les transparents qui suivent 6 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 4

Front-End Mezzanine (FEM) • Ajout d’un radiateur passif sur le FPGA • Rectification des hauteurs des fusibles FS 1 & FS 2 • Contact possible (expérimenté) entre FS 1/FS 2 avec les capots des FECs • Ajustement possible de la basse tension (~4. 5 V) pour diminuer la dissipation de la chaleur dans les régulateurs ? A vérifier ! • Besoin de monitorer le courant de la basse tension • Evolution de du firmware Suppression de Zéro « lissée » voire « intelligente » 6 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 5

Front-End Card (FEC) • Doit-on garder les résistances CMS 0201 ? – – A 0: 0Ω (partout ? ) A 1: 3Ω A 2: 5, 1Ω A 3: 10Ω (partout ? Pour le projet power-pulsing ? ) • Changement de l’emprunte de puce ? • Glop-top : en a-t-on besoin ? • Planéité à améliorer: – nouveau capot plus rigide/simple en Aluminium ? – choix d’un autre fabricant de PCB • A quand une version finalisée des gerbers ? !!! 6 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 6

Logique Trigger VME • Programme de commande/lecture GUI développé en JAVA par Nidhal fonctionnant sous Linux et sous Windows interfacé avec le client de Denis testé et opérationnel • Pas de possibilité de désactiver un des trois étages du trigger (A, B, C) 6 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 7

Evolution de la température à la mise sous tension 60 Temperature (°c) 50 40 30 Temperature dans le hall 20 FEC 1 FEC 2 FEC 3 FEC 4 FEC 5 FEMI 10 0 0 6 juin 2011 50 100 Temps (min) Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 150 8

Evolution de la température durant le refroidissment 60 Temperature (°c) 50 40 30 Augmentation du flux d’azote Temperature dans le hall 20 FEC 1 FEC 2 FEC 3 FEC 4 FEC 5 FEMI 10 0 0 6 juin 2011 20 40 Temps (min) Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 60 80 9

Mécanique Serrage goujons coté B (A 1, A 0) Serrage goujons coté A (A 2, A 3) 12 Ecart-Type (LSB) 10 8 6 4 2 0 1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 267 281 295 Channels Goujons non serrés 6 juin 2011 Serrage complet A & B Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 10

Evolution du refroidissement à tube Vortex Peut-on faire plus simple et plus esthétique ? 6 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 11

A t’on perdu des voies ? 6 Mai La réponse est NON ! 10 Mai 6 juin 2011 12 Mai Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 12

Mécanique • PCBs: détecteur et FECs non plans : – quel niveau de planéité doit-on imposer ? – résine haut Tg, température optimale, etc. • Seul 4 goujons sur 5 ont été utilisés : 5 goujons suffiront-ils ? • Ecrous modifiés afin de faciliter leur serrage • Collage du PCB détecteur doit être fait différemment : – épaisseur à l’intérieur du cadre pour répartir la pression – le mélaminé devra recouvrir toute la surface – le poids de charge ne devra pas dépasser 100 kg 6 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 13

Analyse de données sur la partie haute (11 lignes) 100 ns Peaking time 500 200 400 6 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 14

Planning pour la production • Gerbers finalisés de la FEC ! • Lancer une pré-série avant la fin de l’année • … 6 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée 15