Slides - indico in2p3

Evolution du système Laser ATLAS
Objet
Réunion CESPI
22 février 2007
François Vazeille
 Remplacement de deux éléments:
(Information donnée au CESPI d’octobre 2005, avril 2006 et janvier 2007
et auprès d’autres instances)
- Le Laser lui-même.
- L’automate.
 Les raisons:
- Les deux seuls éléments sans spares disponibles
 En cas de panne, le système Laser ne fonctionne plus.
- Remplacement impossible du Laser par un Laser équivalent:
• Le cout (~4000 €).
• La disponibilité problématique d’un Laser équivalent.
• Les inconvénients du Laser
(Cohérence, temps d’arrivée des signaux, fragilité…).
- Remplacement de l’automate par un système maison plus pratique
 Échéance: 2008, sauf difficultés de réalisation.
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Rappel du rôle et du fonctionnement du système Laser
 Créations de pulses lumineux équivalents à ceux délivrés par des particules
dans le Calorimètre à Tuiles d’ATLAS: Responsabilité de Clermont.
 400 Fibres optiques distribuent les pulses aux 10000 PMTs du Calorimètre
via des systèmes de partage implantés à l’intérieur des Modules
(Responsabilité de Coimbra).
 L’un des 3 systèmes de calibration du Calorimètre intervenant à divers niveaux
de l’électronique, donc complémentaires.
Automate
Boîte Photodiode Tête
Laser
Electronique
VME LPC
Boîte
Monitoring Laser
LPC
Fibre
Pompe
Pompe
Laser
2
Laser Box (vertically in the Rack)
Daniel
Lambert
Bottom
Top
Photodiode Box
PMT
PMT
500
Shutter
Semi-reflecting
mirror
Laser Head
Filter Wheel
Filters
Liquid fibre towards the Optical Patch Panel
800
Fibre back from the
Optical Patch Panel 3
Laser ROB
LasCo
Network
Laser VME crate
C
P
U
A
D
C
L
I
L
A
S
S
L
A
M
A
L
A
S
T
R
O
D
Stand-alone DAQ
SHAFT
PLC
Siemens
S7-300
PMTs
Photodiodes
Box
Laser Box
Laser Head
Laser Pump
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Source de lumière
Cahier des charges
 Source de lumière monochromatique, pulsée, déclenchée et modulée en amplitude.
 Longueur d’onde dans l’intervalle [480, 540 nm].
Plus elle est proche la borne inférieure, meilleur est le système.
 Largeur des pulses: ~10-15 ns.
 Fréquence de fonctionnement: 0.5 à 100 Hz.
 Energie et puissance maximale à 100 Hz: ~100 µJ et 11 mW.
 Dynamique: 25 à 30.
 Dimension du faisceau en sortie: < 10 mm.
 Volume disponible: 80x390x90 mm3
 La nouvelle source de lumière et son électronique doivent s’insérer dans le
système existant sans autres modifications que le remplacement de la Tête
Laser et la suppression de la Pompe Laser et du Toron de fibres associé.
 Utilisation possible en mode continu.
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Piste de départ
 Utilisation d’une ou plusieurs LEDs (en mosaïque).
 Evolution du système implanté dans les 7 Bancs Tests des PMTs conçus au LPC.
Travaux exigés
 Optique/électronique: choix d’un type de LED.
 Optique: faisceau délivré conforme aux spécifications.
 Mécanique: Boîte renfermant l’optique conforme aux spécifications.
 Electronique: Alimentations et déclenchements simultanés des LEDs
(Plus simple si une seule LED suffit).
 Informatique associée à l’électronique.
Personnels
 Supervision par un Physicien (CNRS + contribution Louis-Pierre Says)
 Total de 1.5 FTE: Electroniciens (Robert Chadelas et Michel Crouau
+ Techniciens)
Mécaniciens (à décider)
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Automate
Cahier des charges
 Mêmes services que l’automate existant:
- Commandes des mêmes mécanismes: Source , Roue tournante, shutter…
- Commande/contrôle des mêmes systèmes:
• Températures, humidité, débit de gaz.
• Alimentations Basses Tensions (4 Photodiodes, cartes électroniques, …).
• Alimentations Hautes Tensions des 2 PMTs.
•••
 Implémentation dans le châssis VME Laser.
 Commande/contrôle via le VME.
Travaux exigés
 Electronique.
 Informatique on-line.
Personnels
 Supervision: FV.
 Total de 1 FTE: Robert Chadelas + Techniciens (Travail déjà commencé).
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Rappels
 Après le démarrage du LHC (Novembre 2007 … et avril 2008),
les activités SLHC seront abordées: ATLAS et CMS sont les plus concernés,
… et nous sommes dans ATLAS.
 Discussions dans le cadre d’ATLAS (Structure en place et en fonction),
internes au LPC et en accord avec ATLAS/IN2P3.
 Activités déjà en cours: Marseille, Paris + Micro-électronique IN2P3.
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