Status e prospettive del test filtri cms rpc al sistema di ricircolo



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STATUS E PROSPETTIVE DEL TEST FILTRI CMS RPC

AL SISTEMA DI RICIRCOLO

CLOSED LOOP DELL'ISR

Stefano Bianco per CMS Frascati

Febbraio 2009
1.STATUS

Il test in corso al sistema di ricircolo in scala ridotta "Closed Loop" si propone di determinare natura e quantità dei contaminanti rilasciati dal sistema in correlazione con l'aumento delle correnti in camere RPC dedicate. Il test segue gli studi preliminari (S.Bianco et al., Frascati preprint LNF-08/33(IR)) che hanno mostrato produzione di HF, rilascio di tracce di metalli dai filtri, e imperfetta rigenerazione dei filtri. Cfr anche gli atti del meeting ATLAS-CMS sul gas degli RPC http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=32987

Durante il test in corso il gas viene continuamente campionato con soluzioni complessanti, elettrodi specifici e filtri in PTFE. Il test iniziato nel settembre 2008 e' attualmente nella fase di stabilità

che precede la saturazione dei filtri e l'aumento delle correnti.

Grazie all'utilizzo di camere RPC dedicate, saremo in grado di seguire l'aumento delle correnti fino ad elevati valori che implicano alte concentrazioni di contaminante. Una volta raggiunta la massima corrente prima del danneggiamento permanente delle RPC, il sistema sarà commutato in open loop e i prelievi seguiranno la decrescita delle correnti fino al valore asintotico.
2.PROSPETTIVE

La previsione sulla durata del ciclo in corso vede l'ultima fase verificarsi intorno alla metà del 2009. Sulla base dei risultati raccolti dall'analisi dei contaminanti del ciclo in corso, l'attività proposta si svilupperà a fine 2009 e nel 2010 su due direttrici:

2.1 GIF - in ambiente ad alta radiazione, caratterizzazione dei

componenti dei filtri singoli, con verifica dell'efficacia delle procedure di rigenerazione dei filtri singoli

2.2 ISR - sostituzione dei filtri a polvere (20 micron attuali) con

altri con pori minori, verificando che vengano trattenute tutte

le particelle disperse nel sistema. Setting di un sistema di

filtrazione con nuovi filtri (si tenta almeno di eliminare il

filtro a Ni e di sostituire la zeolite con un'altra che sottragga

anche O2). L'interazione fra filtri e' complessa e non chiarita,

e' sufficiente ad esempio che il filtro di Zn si saturi perchè

il filtro di Ni venga contaminato catturando irreversibilmente S

e F e debba essere sostituito. L'alleggerimento dei filtri

inoltre consentirebbe di ridurre il danno provocato dal fatto che

ogni filtro raggiunge la saturazione presumibilmente in tempi

diversi.


2.3 Lab. ASTRA a Frascati - semplici prove nella cappa aspirante

del laboratorio ASTRA di CMS Frascati. Interazione di HF con

zeoliti. Analisi con gas cromatografo nuovo finanziato da

Divisione Ricerca, CSNI, CSNIII Frascati.


3. ORGANIZZAZIONE DELLE ANALISI CHIMICHE

3.1 Analisi da svolgere a cura dei collaboratori CMS Frascati

associati (Sapienza Universita' di Roma, Ingegneria Materie Prime,

Dip. ICMA.

3.1.a eventuale analisi al SEM-XRD del materiale trattenuto dai

filtri in PTFE

3.1.b attacco chimico e analisi del materiale trattenuto dai

filtri in PTFE

3.1.c misura del pH, dei volumi, e di altre eventuali

caratteristiche fisiche delle soluzioni di LiOH dei gorgogliatori

3.1.d analisi in cromatografia ionica degli anioni presenti

nelle soluzioni di LiOH dei gorgogliatori

3.1.e diffrattometria su filtri e zeoliti
3.2 Analisi commissionate al lab. Ingegneria Sanitaria del Dip.ITT

3.2.a analisi dei cationi sulle soluzioni di LiOH dei

gorgogliatori
3.3 Analisi da svolgere nel lab. ASTRA di CMS a Frascati

3.3.a analisi gascromatografica con apparecchiatura finanziata da

Divisione Ricerca Frascati, CSNI e CSNIII Frascati

3.3.b 9) prove con eventuali sistemi di filtrazione (zeolite,



soluzione basica o altro) che richiedono la ripetizione delle

analisi effettuate ai punti 3.1 e 3.2.

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