Reviewing the TESLA-detector costs Massimo Caccia + Paolo Checchia, Marcello Piccolo Roma, 10/XI/2005

A sketch of the detector, as of Spring 2001….

The Vertex Detector 5 layers (16, 25, 35, 50, 60 mm) constant length (  13 cm, 7 o to 25 o ) fixed modularity (18 o sectors, 20 modules) total sensitive area ~ 0.37 m 2 6” wafers (177 cm 2 ) useful area ~ 120 cm 2 (30 large area dies) 30% global yield  Effective area/wafer = 40 cm 2  # wafers ~ 93 production cost in AMIS 0.35 tech (~ AMS 0.35 OPTO): 75 kEUR (10 wafers) kEUR*80 wafers = 187 kEUR (might be short by a factor 2..) [original TESLA detector costs: kEUR] mechanics: 1.2 MEUR repeater electronics: 0.3 MEUR  VD ~ MEUR

The Silicon Intermediate tracker & FWD disks SIT strips ~1.7 m 2 FTD strips ~ 2.0 m 2 FTD pixels ~ 0.56 m 2 cost of Silicon ~ 50 EUR/cm 2 [!!!]  Strips ~ 2.0 MEUR [ATLAS]  pixels ~ 2.2 MEUR [ATLAS] mechanics & auxiliaries ~ 0.5 MEUR  SIT + FTD ~ 4.7 MEUR [cost of Si to be revised! Possibly Xchecked with ATLAS & CMS]

The Time Projection Chamber

Calorimetria

SiW 0.33 €/canale !! ~20 M€ con endcap 3 $/cm 2

Soluzione ibrida: LCCAL 45 strati 25x25x0.3 cm 3 Pb 25x25x0.3 cm 3 Scintill. 25, Celle 5x5 cm 2 3 piani a 2, 6, 12 X x0.9 cm 2 Pad di Si < 1/10 dei canali e del SI rispetto a SIW Stima dei costi (M€) alla TDR: 1)~shashlik (parte scint.)20 2)W 8 3)Si 7 4)Elettronica F.E. Si (1€ /can) Tot37

SiW: Non esiste nuova stima ufficiale dalla collaborazione CALICE J. C. Brient: Fattore 2 piu’ bassa Stime aggiornate Numero di piani di Si (e quindi di canali) fattore 2 piu’ basso  ~80 M€ E’ realistico ? Il dubbio maggiore e’ sul costo effettivo per canale di tutta la catena di read-out. L’approssimazione piu’ vicina (in quanto a canali e nel tempo) e’ data dal Tracker di CMS che e’ costato (tutto incluso) circa 3 CHF (~2€)/canale. Non e’ del tutto evidente scalare il numero di canali di un fattore 10 (LCcal) o di un fattore >>50 (SIW) per cui assegnare una cifra dell’ordine di 1€/canale sembra una stima non certamente conservativa.

The Hadron Calorimeter Tile & analog [ cost of photon detectors to be revised! PM and APD to be possibly replaced by SiPM] RPC & digital

The cost of the field…. [to be Xchecked with the final cost of the CMS system]

The muon system RPC modules: 0.6 MEUR electronics (discri, ADCs, TDCs:0.5 MEUR ancillaries:0.9 MEUR  Muon ~ 2.0 MEUR

… and the cost of every byte Assuming: 10 9 channels multiplexing ratio 10 2 (100 channels/output line) 10 3 output line/readout unit [my guess: # readout units overestimated; a lot of the processing will eventually occurr “on chip”]