Dune cdr the Single-Phase Protodune

Chapter 2: Detector components
2–115
and/or control, such as power supplies, cameras and lighting.
In particular, CERN EP/DT-DI is developing a dedicated readout system based on National
Instrument modules to allow the multiplexing of the RTDs inside the cryostat. A prototype of
this readout system is currently under test.
Figure 2.71 shows the general architecture of the control and safety system for ProtoDUNE-SP,
including the PCS, the DCS and the DSS.
The control system is composed of:
•
a chassis for electrical distribution (380 Vac, 220 Vac, 24 Vdc redundant);
•
two chassis for the PCS, composed of an FPGA, signal conditioners, interface, and cabling;
•
one chassis for the DCS, composed of an interface for LV/HV monitoring & control;
•
a chassis for the DSS, composed of an FPGA and relays for the safety of the experiment;
•
a chassis for a PC data acquisition & supervision (PVSS SCADA Supervisor), composed of
a computer with a display monitor, a switch and a server;
•
four chassis for the remote I/O to capture signals close to the detector and to avoid multi-
cabling structure; and
•
one chassis for the HV, controlled by the slow-control system.
All these elements will be mounted in 19-in. racks.
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Chapter 2: Detector components
2–116
Figure 2.71: Proposed architecture and technical solution of the detector control and safety system.
ProtoDUNE Single-Phase Technical Design Report

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Chapter 3: Space and infrastructure
3–117
Chapter 3
Space and infrastructure
ProtoDUNE-SP is to be housed in an extension to the EHN1 hall in the North Area of the Prévessin
site at CERN. The cryostat is constructed in a pit inside the building, surrounded on three sides
by the pit walls. On the fourth side of the cryostat, an ISO 8 clean room provides a space to
construct, test and assemble the TPC and other components. A material pass-through structure
called a sas
1
is adjacent to the clean room. Figure 3.1 shows the layout of these structures in
EHN1. A naming convention has been established for the four sides of the cryostat, shown in
Figure 3.2. The upper side is Jura, the lower is Salève, the left is Beam, and right is Downstream.
Figure 3.1: Layout of ProtoDUNE-SP cryostat, clean room and material sas in EHN1
Figure 3.3 shows an elevation section view of the cryostat indicating the position of the TCO and
the location of the integrated cold testing stand (described in Section 4.4).
Inside the clean room, a series of rails facilitate the movement of the detector components during
the test and installation processes. The conceptual layout of these rails is shown in Figure 3.4.
1
Sas is a French word for a space outfitted with two doors, where one can only be opened if the other is closed; a sas
used to pass between two spaces that must remain isolated from each other.
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Chapter 3: Space and infrastructure
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Figure 3.2: Conventions for labeling the four sides of the cryostat
Figure 3.3: Elevation section view of the cryostat
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Chapter 3: Space and infrastructure
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The rails are positioned vertically at the same height as the detector support structure (DSS) rails
inside the cryostat. A temporary rail is installed through the TCO to bridge the DSS rails and
clean room rails. All the large components of the cryogenics piping and TPC are supported from
these rails on movable trolleys as they are transported to the interior of the cryostat. Figure 3.4
also shows the approximate dimensions for the sas and the footprint of the clean room space.
These spaces are limited by the pit walls on two sides, and by the supports for the beam and beam
instrumentation on the other.
Figure 3.4: Conceptual layout of rails in clean room to facilitate movement of TPC components;
approximate dimensions for the material sas and the footprint of the clean room space are shown. (The
supports for the beam and the beam instrumentation are not shown.)
The lighting inside the clean room and any temporary lighting inside the cryostat is filtered to
limit the exposure of the PDS components to UV light; wavelengths below 450 nm are filtered out.
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Chapter 4: Detector Installation
4–120
Chapter 4
Detector Installation
4.1
Overview
As detector materials are brought into EHN1, they are passed into the sas through its removable
roof, then transported through a set of large doors from the sas into the clean room, where they
are tested and assembled. When ready, each assembled detector component passes through a tem-
porary construction opening (TCO) in the cryostat for installation. While material is lowered into
the sas from the gallery floor, the doors to the clean room remain closed to reduce contamination
of the filtered air in the clean room. Once the roof of the sas is closed, these doors can be opened
to move the material into the clean room.
The activities that will take place in the clean room include:
•
Attachment of FC assemblies to CPA modules;
•
Unpacking and testing of the PDS elements, and installation on the APA frames;
•
Unpacking and testing of the CE elements, and mounting onto the APAs; and
•
Integrated testing of APA with PDS and CE.
Figure 4.1 shows the planned locations for all of the activities that will be performed inside the
clean room.
4.2
Anode Plane Assemblies (APAs)
The APAs will be delivered to EHN1 in containers as shipped from the production sites. These
containers will be opened inside EHN1 and special lifting fixtures will be attached to each end
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