Slides - Agenda

DAFNE Status
Catia Milardi
(on behalf of the DAFNE team)
CNS1, Torino, September 24th 2012
Sommario
•Punti salienti delle operazioni su DAFNE
•Proposta per il consolidamento del complesso di
acceleratori
•Attività intraprese durante la fermata estiva
•Programmazione futura
•Conclusioni
Maximum Peak Luminosity so far …
Same peak luminosity as in 2005, but
•less bunches in collision (100)
•lower currents
DAFNE upgrade
DAFNE
SIDDHARTA (2009)
KLOE (2005)
4.53•1032 (5.0•1032)
1.53•1032
[pb-1]
14.98
9.8
L∫1 hour [pb-1]
1.033
0.44
I-MAX in collision [A]
1.52
1.4
I+MAX in collision [A]
1.0
1.2
Nbunches
105
111
0.044
0.025
Lpeak
[cm-2s-1]
L∫day
y
DAFNE operations
Since January 2012 DAFNE operations suffered for several problems:
•Hardware faults
•Cooling system
•Power supplies
•Control system
•Injection kickers
•Linac klystron discharge
•Anti-solenoid power supply
•Holes in the Wiggler coils
•Beam pipe heating at IP1
•Non reproducibility of the beam parameters in the Main Rings
•Slow drift of the beam trajectory in the Transfer Lines
•Radioprotection alarm in the Control Room
•Adverse meteorological conditions:
DAFNE activities stopped for 6 and half days in February
Several glitches in the electric network
Luminosity History and Uptime
Attività di rilievo
V-RF = 190 KV  120 KV
Risultati:
•contenuto allargamento del fascio
ad alta corrente
•vita media piu' alta soprattutto
durante l’iniezione
•fondi su KLOE ridotti
• e 1.36 X 10^32 senza nessuna
ottimizzazione.
Inversione della polarità degli
elettrodi
TERREMOTO
prima
dopo
Fermata estiva
Misura ed allineamento della IR
Endoscopia della camera da vuoto
DAFNE and the Accelerator Division
The budget necessary for the the DAFNE operation is going to be
partially restored after being cut in the last two years
Personnel is steadily decreasing:
Five units have been lost in 2011 and two already in 2012
Some people are 100% involved in activities within the Division,
but different from DAFNE
The number of project in the DA is increasing and some of them are
becoming very demanding in terms of man power
In February 2012 the AD underwent a general reorganization
Consolidamento DAFNE in vista del run di KLOE-2
Il funzionamento del complesso di acceleratori DAFNE in vista di un periodo di
operazione continuativa di almeno quattro anni, finalizzato alla presa dati
dell’esperimento KLOE-2, necessita di un sostanziale intervento di consolidamento e
sostituzione di componenti vetuste e/o marginalmente funzionanti.
I necessari interventi verranno effettuati durante la fermata (di ~ 5÷6 mesi)
necessaria per l’installazione dell’inner-tracker di KLOE-2.
Questa programmazione implica che tutte le componenti in questione vengano
acquisite entro il secondo semestre 2012.
L’impatto economico di tali interventi è presentato in dettaglio nella tabella che
segue.
Profilo di spesa
Richieste per consolidamento
DAFNE 7/2012
costo IVA inclusa
priorità
60
1
160
2
Modifica Sfera Albemet
60
1
schermi berillio
25
1
irrobustimento sostegno zona interazione
40
1
lettura remota movimentazione IP
20
1
valvole DN40
24
1
valvole DN63 pompe getter
28
1
interfaccia alimentatori ioniche
10
sostituzione parti plc
15
1
kicker spare
25
1
Beam dump (incluso impulsatore Kicker)
40
2
sostituzione pannello interfaccia locale
14
1
vite senza fine + controller (oltre ore funz.)
70
3
Linac
nuovo impulsatore gun
1 riparazione Klystron
Ingegneria Meccanica
Vuoto
Criogenia
Radiofrequenza
sostituzione 2 plc potenza RF
15
1
8
1
180
1
25
1
alimentatori elettrodi e-cloud
45
1
thyratron kickers
30
1
sostituzione 2 oscilloscopi sala controllo rotti
25
1
sostituzione 2 oscilloscopi sala controllo vecchi
25
2
nuovo network
24
1
sistema movimentazione scrapers
32
1
server blade + processoriVME V7768
25
1
1 plc main rings
Power Supplies
36 alimentatori correttori skew
inverter OCEM
Diagnostica e strumentazione
Controlli
TOT Divisione Acceleratori
1025
Impiantia fluido
rinnovo sistema PLC
303
2
supervisore
70
1
manutenzione straord. torre di raffreddamento
50
1
TOT Divisione Tecnica
TOTALE
423
1448
Personale scientifico (Run Coordinators)
Run Coordinators % DAFNE
Other Activities
Milardi
Zobov
Drago
Di Pirro
Mazzitelli
Stella
Guiducci
Boscolo
Biagini
Foggetta
70
50
60
25
20
60
15
25
15
20
x
x
x
Gallo
30
x
Alesini
Bini
Buonomo
25
25
60
x
x
EU projects
EU projects
SuperB, SPARC, EU projects
SPARC, ELI
BTF, LNF Formation, SuperB
SuperB, SPARC
SuperB, EU projects, ILC
SuperB, ELI, SPARC, LNF Seminar
SuperB, EU projects, ILC
BTF, EU projects, SuperB
SuperB, EU projects, ILC, SPARC,
ELI
EU projects, SPARC, ELI
SPARC, SuperB
BTF, EU projects
•Un coinvolgimento minore del 30% puo’ essere molto utile e ragionevole in un
momento di operazione stabile e di presa dati da parte dell’esperimento, ma
diviene estremamente marginale in presenza di problematiche scientifiche da
analizzare, studiare, capire e risolvere.
•Da Dicembre 2011 i Run Coordinators di DAFNE sono diminuiti di 5 unità.
DAFNE Technical support
AD Group
Scientist
(Run Coordinator)
Technicians
(DAFNE Operator)
AD Staff
1
Electronics, Controls &
Diagnostics
1+1
3+3
Cryogenics Plant
2
4
Magnets & Power
Supplies
1
1+3
Mechanics
1
2+5
Linac
1
3+7
RF
1
1+3
Control System
1
2+2
Vacuum System
1
3+4
TD Group
Scientist
(Run Coordinator)
Technicians
(DAFNE Operator)
Fluid System
1
2+3
Electric Plant
1
2+1
Accelerator Division evolution
DAFNE design, construction and first phase of operation
70 physicists and engineers
70 technicians
2011
Some people moved to the new Technical Division
September 2012
27 physicists and engineers
44 technicians
Risorse umane
Un piano di consolidamento del complesso di acceleratori DAFNE oltre
a necessitare di risorse economiche non può prescindere da un
intervento sostanziale sul personale coivolto nell’attivit`a scientifica.
È indispensabile acquisire almeno 3 nuove posizioni:
• 1 fisico per attività di ottica di macchina
• 1 fisico per beam dynamics, beam-beam
• 1 fisico/ingegnere/informatico per il sistema di controllo.
Nell’ambito delle risorse esistenti e’ vitale recuperare un maggior
coinvolgimento del personale scientifico della AD, soprattutto di quelle
competenze che hanno partecipato attivamente al test dellp schema di
collisione Crab-Waist con l’esperimento Siddharta.
A tutt’oggi la situazione in DA sembra evolvere in direzione opposta.
Sono stati presi contatti con il CERN per attivare una collaborazione su
problemi specifici di fisica degli acceleratori. La definizione di tale
attivita’ ed il suo avvio sono subordinati alla stabilizzazione dei
sottosistemi e degli impianti del complesso DAFNE.
What is going on now
DAFNE operation restarted on September 3rd.
Stable beams have been available on September 19th only
due to faults concerning:
•component of a cooling tower engine (DT)
•ground fault in the Helmotz coils
•discharge in the klystron powering the B and C
modulator of the linac imposed a time consuming
conditioning procedure
Situazione attuale (23-24 September)
I+MAX ~ 0.8 A
I-MAX ~ 1.0 A
DAFNE plans
Sep 3rd – Nov 15th
The activity on DAFNE will be aimed at:
• verifying the IR alignment
• optimizing Main Ring optics
• completing tests concerning
collision with longer bunches
Ion clearing electrodes setup
• restoring collision operation
By mid November a six months a long shut-down should
start (this point will be rediscussed with the LNF
management) in order to:
install the KLOE inner tracker
undertake the DAFNE consolidation
Conclusions
•Al momento DAFNE, nonostante l’alta incidenza di guasti, ha dimostrato di
poter raggiungere:
Lpeak ~ 1.5•1032 cm-2s-1
Ldailyk ~ 7 pb-1 (acquisiti)
assumendo 280 giorni di operazione ed un’efficienza ~ 80% è ragionevole
prospettare una luminosità inyegrata annuale dell’ordine di 2÷2.5 fb-1.
•L’attività sperimentale portata avanti, prima della fermata estiva, ha evidenziato
promettenti prospettive per sviluppare le prestazioni di picco dell’acceleratore.
•È stata fatta un’accurata analisi dei problemi tecnici che si sono manifestati ed
uno studio dettagliato deile iniziative da intraprendere per risolverli nella
maniera migliore, compatibilmente con le risorse economiche e di personale
disponibili.
•L’INFN ha dato chiara indicazione di voler sostenere l’attività scientifica basata
su DAFNE e di voler finanziare quel consolidamento del collisore
indispensabile per raggiungere prestazioni di picco, individuare e superare gli
eventuali fattori limitanti e garantire una presa dati efficiente e stabile
all’esperimento KLOE-2.
…… ancora
•Esiste un evidente problema legato alla continua diminuzione del
personale tecnico scientifico. Ci sono alcune possibilitå per reperire,
forse, un ‘full time equivalent’ ed un dottorando, si sta anche attivando
una collaborazione con la Divisione Acceleratori del CERN.
•C’e’ un evidente ritardo nel raggiungere i risultati scientifici prospettati.
La cosa e’ intrinsecamente legata alla situazione dell’ hardware e del
personale tecnico-scientifico e riflette i tempi dell’ente nel definire e
perseguire la sua linea scientifica.
Grazie per l’attenzione
Spare slides
Electrical continuity in the IR
On mid January a sudden rise occurred in the temperature of the beam
pipes inside the KLOE detector due to the leak of electrical continuity in
the bellows at both ends of the section common to the two beams.
Temperature Celsius degrees
Restoring electrical continuity
BEFORE
AFTER
Current delivered by voltage generators
The voltage generators connected to the
electrodes absorbs the photo-electrons.
In the present configuration each voltage
generator is connected to three electrodes of
one arc (i.e. one wiggler and two dipoles).
The current delivered by the generator has
been measured as a function of the generator
voltage and for different beam currents.
The e-cloud is completely absorbed when I0. In all other situations there is still an e-cloud density. Fitting
these curves and scaling their behaviour up to currents >1A, one discover that a voltage of the order of
250 V is no longer adequate to completely absorb the e-cloud when IB>1A. So the applied voltage has to
be increased.
Bunch Length Measurements
(May 2012)
y, micron at SLM
500
400
300
200
100
Ib, mA
0
0
e+ May
---2012 (VRF= 180 kV scrapers in)
---- e- May 2012 (VRF= 180 kV scrapers in)
5
10
15
20
Comparison between e- bunch length
measurement
---- e- May 2012 (VRF= 180 kV scrapers in)
---- e- Jan 2011 (VRF= 180 kV scrapers in)
Luminosity History
April 18th
Dec ÷ Jan
July 9th
May 6th
Dec ÷ Jan
July 9th