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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. - PowerPoint PPT Presentation
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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 2011i r f u
yalcas
i r f u
yalcas
Retour d'expérience des tests à DESY du
prototype de l'électronique intégrée
LCTPC
Merci à tous, malgré les difficultés, les tests ont été un succès.
Bravo !
26 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Electron 5 GeV, B=1T
36 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Vers une électronique AFTER intégréeDécembre 2008 Avril 2011…
• 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
46 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Qu’avons-nous appris ?
56 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Front-End Mezzanine (FEM)
• Ajout d’un radiateur passif sur le FPGA• Rectification des hauteurs des fusibles FS1 & FS2• Contact possible (expérimenté) entre FS1/FS2 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 »
66 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Front-End Card (FEC)
• Doit-on garder les résistances CMS 0201 ?– A0: 0Ω (partout ?)– A1: 3Ω– A2: 5,1Ω– A3: 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 ?!!!
• 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)
76 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Logique Trigger VME
86 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Evolution de la température à la mise sous tension
0 20 40 60 80 100 120 140 1600
10
20
30
40
50
60
FEC 0FEC 1FEC 2FEC 3FEC 4FEC 5FEMI
Temps (min)
Tem
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ture
(°c)
Temperature dans le hall
96 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Evolution de la température durant le refroidissment
0 10 20 30 40 50 60 70 800
10
20
30
40
50
60
FEC 0FEC 1FEC 2FEC 3FEC 4FEC 5FEMI
Temps (min)
Tem
pera
ture
(°c)
Augmentation du flux d’azote
Temperature dans le hall
106 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Mécanique
0
2
4
6
8
10
12
14
1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 267 281 295
Ecar
t-Typ
e (L
SB)
Channels
0
2
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1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 267 281 295
Ecar
t-Typ
e (L
SB)
Channels
0
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1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 267 281 295
Ecar
t-Typ
e (L
SB)
Channels
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2
4
6
8
10
12
Channels
Eca
rt-T
ype
(LS
B)
Goujons non serrés Serrage complet A & B
Serrage goujons coté B (A1, A0) Serrage goujons coté A (A2, A3)
116 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Evolution du refroidissement à tube Vortex
Peut-on faire plus simple etplus esthétique ?
126 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
A t’on perdu des voies ?
6 Mai
10 Mai 12 Mai
La réponse est NON !
• 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
136 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Mécanique
Peaking time 100 nsPeaking time 200 nsPeaking time 400 nsPeaking time 500 ns
146 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Analyse de données sur la partie haute (11 lignes)
• Gerbers finalisés de la FEC !
• Lancer une pré-série avant la fin de l’année
• …
156 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée
Planning pour la production
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