GEM Foil Quality Assurance For The ALICE TPC Upgrade

The ALICE (A Large Ion Collider Experiment) experiment at the Large Hadron Collider (LHC) at CERN is dedicated to heavy ion physics to explore the structure of strongly interacting matter. The Time Projection Chamber (TPC) of ALICE is a tracking detector located in the central region of the experiment. It offers excellent tracking capabilities as well as particle identification. After the second long shutdown (LS2) the LHC will run at substantially higher luminosities. To be able to increase the data acquisition rate by a factor of 100, the ALICE TPC experiment has to replace the Multi-Wire Proportional Chamber (MWPC) –based readout chambers. The MWPC are operated with gating grid that limits the rate to O(kHz). The new ReadOut Chamber (ROC) design is based on Gas Electron Multiplier (GEM) technology operating in continuous mode. The current GEM productions scheme foresees the production of more than 800 GEM foils of different types. To fulfill the requirements on the performance of the GEM TPC readout, necessitates thorough Quality Assurance (QA) measures. The QA scheme, developed by the ALICE collaboration, will be presented in detail.Peer reviewe

Quality Assurance of Gas Electron Multiplier Detector

Gas Electron Multiplier (GEM) detectors are special of position sensitive gas filled detectors used in several particle physics experiments. They are capable of sub- millimeter spatial resolution and energy resolution (FWHM) of the order of 20%. GEM detectors can operate with rates up to 50 kHz/mm2, withstand radiation excellently and can be manufactured up to square meter sizes. This thesis describes the Quality Assurance (QA) methods used in the assembly of 50 GEM detectors for the TOTEM T2 telescope at the LHC at CERN. Further development of optical QA methods used in T2 detector assembly lead into development of a unique large-area scanning system capable of sub-µm resolution. The system, its capability and the software used in the analysis of the scans are described in detail. A correlation was found between one of the main characteristics of the detector, the gas gain, and the results of the optical QA method. It was shown, that a qualitative estimation of the gain can be made based on accurate optical measurement of the microscopic features of the detector components. Ability to predict the performance of individual components of the detectors is extremely useful in large scale production of GEM based detectors

The GEM QA protocol of the ALICE TPC upgrade project

The ALICE experiment at the Large Hadron Collider at CERN is upgrading its central tracking detector, the Time Projection Chamber (TPC). The installation is foreseen during the second long shutdown of the Large Hadron Collider. The upgrade includes the complete exchange of the present MWPC readout chambers (ROC) with new ones based on Gas Electron Multiplier detectors. This is necessary due to the higher LHC luminosity and thus higher interaction rate. The new ROCs allow for continuous readout at 50 kHz compared to 500 Hz of the gated MWPC readout, while maintaining the particle identification capability of the present system. A thorough quality assurance scheme was developed to build a strict QA protocol. The QA consists of two stages. The first stage, the basic QA is done close to the GEM production workshop at CERN and later at the framing and assembly centers. The second stage, the advanced QA is done at dedicated QA centers. Full traceability of detector components will be maintained throughout the process. A detailed description of the protocol will be given with emphasis on the high definition optical scanning and gain measurements of individual GEM foils. The production of the new ALICE TPC ROCs has finally started. First QA experience under production conditions and workload will be presented.Peer reviewe

Unrecognized, concealed, or forgotten – the case of absent information in risk communication

There are differing and partially incompatible views about what kind of issues should be included into risk discussions and what kinds of risks should be emphasized and dealt with. While the emergence of new risks has been extensively studied, relatively little attention has been paid to the roles that the absence of information can play in risk debates. Potentially relevant information may be downplayed or omitted and less relevant overemphasized when actors with varying interests, knowledge bases, and risk frames interact. Multiple and cumulative environmental and health risks caused by chemicals and other stressors pose particular challenges for risk communication. We identify and discuss different forms of unrecognized, hidden, and forgotten information by using chemical risks as a case. A widely applicable typology of absent information in risk communication is outlined

Hole misalignment and gain performance of Gaseous Electron Multipliers

It is well known and has been shown that the gain performance of Gaseous Electron Multipliers (GEM) depends on the size of the holes. With an optical scanner it is possible to measure the dimensions of the holes, and to predict the performance of GEMs. However, the gain prediction of GEMs that are manufactured with a double mask etching technique is not straightforward. With the hole size information alone, it is not possible to make precise prediction of the gain. We show that the alignment of the photo-masks between the two sides of the GEM foils plays a crucial role. A misalignment of a few microns can lower the gain substantially. The study is performed by using the Helsinki high definition optical scanner for quality control of GEM foils, and this will show its true potential.Peer reviewe

Developing Policy Pathways : Redesigning Transition Arenas for Mid-range Planning

Sustainability transitions require new policy pathways that significantly reduce the environmental impacts caused by, for example, energy production, mobility and food production. Transition management (TM) is one of the approaches aiming at the creation of new ways to govern transitions. It uses transitions arenas (TA) as a key process and platform where new policy pathways are created in collaboration with multiple (frontrunner) stakeholders. TM’s ambitious and demanding agenda is not easy to implement. There is a continued need for testing and developing new ways of carrying out its key processes. We redesigned the TA process in the context of energy system change in Finland by 2030, focusing on interim goals, mid-range change pathways and developing a new notation system that allows participants to directly create the pathways. The resulting renewed TA process results in more specific and detailed mid-range pathways that provide more concreteness to how to implement long-term transition goals. It helps to bridge long-term national visions/strategies and low carbon experiments that are already running. The Finnish TA work created eight ambitious change pathways, pointing towards new and revised policy goals for Finland and identifying specific policy actions. Evaluation of the TA, 6–9 months after its completion underscores that an effective TA needs to be embedded by design in the particular political context that it seeks to influence. It is too early to say to what degree the pathways will be followed in practice but there are positive signs already

Keskipitkän aikavälin ilmastopolitiikan suunnitelman vaikutusarviot

Kestävä energia- ja ilmastopolitiikka ja uusiutuvien rooli Suomessa (KEIJU) -hankkeen tavoitteena oli tarkastella laaja-alaisesti energia- ja ilmastopolitiikan kokonaisuutta. Hankkeessa tehtiin kokonaisvaltainen selvitys Suomen mahdollisuuksista saavuttaa kustannustehokkaasti ja johdonmukaisesti hallitusohjelman ja Euroopan Unionin asettamat energia- ja ilmastotavoitteet. Hanke toteutettiin yhteistyössä Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:n, Suomen ympäristökeskuksen (SYKE), Luonnonvarakeskuksen (Luke), Terveyden ja hyvinvoinninlaitoksen (THL) ja Helsingin yliopiston (HY) kanssa. Kokonaisuudesta vastasi VTT. Tässä raportissa esitetään Keskipitkän aikavälin ilmastopolitiikan suunnitelman (KAISU) vaikutusarviot, joita on tarkennettu ja laajennettu taakanjakosektorin toimien osalta VNK raportissa 21/2017 aiemmin julkaistusta Energia- ja ilmastostrategian vaikutusten arvioinnista. Energiajärjestelmän mallitarkastelujen (TIMES) mukaan kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisen teknistaloudellinen kokonaispotentiaali vuonna 2030 olisi perusuraan (WEM-skenaarioon) verrattuna 5,1–6,8 Mt CO2 ekv. Suurimmat päästövähennyspotentiaalit ovat liikenteessä, mutta toisaalta liikenteen päästöjen vähentämiseen sekä siitä aiheutuviin kustannuksiin ja ympäristövaikutuksiin liittyvät myös merkittävimmät epävarmuudet. Lisäpäästövähennyksiä on mahdollista saavuttaa erityisesti vähentämällä mineraaliöljyn käyttöä rakennusten lämmityksessä ja työkoneiden polttoainekäytössä. Biopolttoaineiden käytön lisäys sekoitevelvoitteiden avulla liikenteessä, rakennusten lämmityksessä ja työkoneissa on merkittävin yksittäinen toimi. Kokonaisuudessaan KAISU:n toimilla on kansantaloudellisten vaikutusten arvioinnin tulosten perusteella hyvin vähäinen vaikutus kansantuotteen kasvuun. Yhdessä muiden politiikkatoimien kanssa KAISU:n toimet vaikuttavat ympäristöön, ihmisten terveyteen ja elinoloihin monin eri tavoin. Vaikutusten suuruus riippuu monista tekijöistä, minkä vuoksi vaikutusten ennakointiin liittyy monia epävarmuustekijöitä. Vaikutusten seuranta on siten tärkeää tavoitteiden saavuttamisen ja seurausten todentamiseks

Kohti saasteetonta tulevaisuutta : Saasteettomuuspolitiikan ja -sääntelyn ennakointi

Euroopan unioni on hiljattain julkaissut kunnianhimoisen saasteettomuustoimintaohjelman, jolla pyritään vahvistamaan kokonaisvaltaista saasteiden hillintää Euroopassa. Visiona vuodelle 2050 on, että tuohon mennessä ilmaan, veteen ja maaperään joutuvat päästöt ovat pienentyneet tasolle, jolla niillä ei ole enää haitallisia terveys- tai luontovaikutuksia. Visio on yhteiskunnallisesti laajasti hyväksytty, mutta tavoitteen saavuttaminen tulee vaatimaan merkittäviä ja kokonaisvaltaisia muutoksia taloudessa ja yhteiskunnassa. Tässä raportissa käsitellään saastumiseen ja sen torjuntaan liittyviä ilmiöitä, trendejä ja signaaleja. Lisäksi esitellään joukko mahdollisia uusia ohjauskeinoja ja kahdeksan poikkileikkaavaa EU:n saasteettomuuspolitiikkaan ja laajemminkin ympäristösääntelyyn liittyvää rinnakkaista kehityskulkua. Saasteettomuuspolitiikan toteuttamiseksi on kiinnitettävä huomiota yhä suurempaan joukkoon saasteita ja saasteiden yhteisvaikutuksia sekä sovellettava ja pantava täytäntöön jo käytössä olevien ohjauskeinoja nykyistä tehokkaammin. On myös pureuduttava niihin saasteisiin ja saastumista aiheuttaviin toimintoihin, joihin nykyiset ohjauskeinot eivät ole kyenneet puuttumaan riittävästi tai ei vielä lainkaan. Ohjauskeinojen avulla pyritään osaltaan eri tavoin kannustamaan teknologisiin innovaatioihin, jotka ovat keskeisiä sekä tuotantomenetelmien että saasteettomuuden seurannan kehittämisessä.Tämä julkaisu on toteutettu osana valtioneuvoston selvitys- ja tutkimussuunnitelman toimeenpanoa. (tietokayttoon.fi) Julkaisun sisällöstä vastaavat tiedon tuottajat, eikä tekstisisältö välttämättä edusta valtioneuvoston näkemystä