Gruppo 1Giacomo Sguazzoni
14 Luglio 2014Consiglio di Sezione
LHCb Giacomo Graziani
LHCf Lorenzo Bonechi
NA62 Massimo Lenti
CMS Simone Paoletti
Stru%urato-‐ Adriani Oscar -‐ Bonechi Lorenzo -‐ Bongi Massimo-‐ D’Alessandro Raffaello -‐ Ricciarini Sergio
Scopo dell’esperimento misure di γ, π0 e neutroni emessi a piccolissimo angolo nelle interazioni: p-‐p da (0.45+0.45) TeV a (6.5+6.5)TeV p-‐Pb a 1.38 TeV/nucl (O%obre 2012) per la calibrazione dei modelli d’interazione adronica ad
alRssima energia
Non stru%urato-‐ BerR Eugenio-‐ Del Prete Marina-‐ Menjo Hiroaki-‐ Mitsuka Gaku-‐ Tiberio Alessio Arm#2 Detector
Personale afferente
LHC
Principali aYvità e risultaR nell’ulRmo anno -‐ Firenze
A4vità hardware• Upgrade del rivelatore Arm1 per la presa daR del 2015
– SosRtuzione in Giappone degli scinRllatori plasRci con GSO (gadolinium silicate Gd2SiO5(Ce), resistenR alla radiazione)
• Upgrade dei moduli di rivelatori al silicio per migliorare la risposta di segnale per alR rilasci di energia in vista del run a 13 TeV– Nuovi ibridi e nuovi moduli con diverso pa%ern di bonding
Analisi• Analisi dei daR acquisiR nelle collisioni p/Pb (Spe%ro di π0)• Analisi dei daR acquisiR nelle collisioni p-‐p (Spe%ro di neutroni)
Pubblicazioni principali• The performance of the LHCf detector for hadronic shower, JINST 9 (2014) P03016• LHCf detector performance during the 2009-‐2010 LHC run, Int. J. Mod. Phys. A28 (2013)
1330036• Transverse momenutm distribuNon and nuclear modificaNon factor of forward neutral pion
in p/Pb collisions at sqrt(s)=5.02 TeV, Phts. Rev. C 89 (2014) 065209
Spe%ro inclusivo di neutroni (7 TeV pp)Senza unfolding
Con unfolding
SignificaRvo picco di n di alta energia nella regione con η>10.76 (prede%o solo da QGSJET)! Piccola inelasRcità nella regione ‘very forward‘!
A4vità hardware e presa da9• Test beam a SPS per calibrazione finale dei rivelatori a O%obre 2014• Presa daR nelle collisioni p-‐p a 13 TeV prevista per i primi mesi del 2015
– Installazione del rivelatore nel tunnel– Presa daR per circa 1 mese– Rimozione del rivelatore durante un breve Technical Stop
A4vità di analisi• Tu%o il gruppo conRnuerà ad essere impegnato in varie aYvità di analisi
– Analisi dei daR del test beam 2014– Analisi dei daR raccolR nelle interazioni p-‐p a 13 TeV– Possibile uRlizzo dei rivelatori al silicio per misura di energia– Studio sperimentale dell’effe%o LPM (Landau-‐Pomeranchuk-‐Migdal)
• Possibile reinstallazione a RHIC a Brookhaven?– Collisioni p-‐p a 510 GeV con fasci polarizzaR – Technical Design Report presentato e discusso con il Program Advisory Commitee– Risposta nei prossimi mesi– Richieste per run a RHIC interamente SJ
Richieste per i servizi di sezione:– Nessuna
Piani per il (2014)/2015
Gruppo di Firenze:" Staff INFN: G.Graziani, G.Passaleva" Staff Uni: A.Bizzeti, M.Veltri" Post-doc: M. Frosini" Studenti: L. Anderlini (dottorando),
(5.6 FTE 5.2 nel 2013)
Stato dell'esperimento
Shutdown 2013-2014" Attività di consolidamento
in vista del Run II (2015-2018@13 TeV)
Firenze partecipa allo sviluppo del software di controllo HV, e al monitoring online per il rivelatore di muoni
Analisi Dati sul campione di 3.0 fb-1 ottenuti nel 2011-2012.
" 181 articoli pubblicati finora, molti altri in preparazione
" Le misure di precisione di fisica del flavour mostrano accordo quasi perfetto col Modello Standard, spingendo sempre più in alto la scala di energia per eventuale nuova fisica (LHCb = SUSY killer!).
... ma ci sono alcuni hints interessanti di possibili deviazioni, in attesa di conferma dal Run II
" Molti altri risultati oltre la violazione di CP: studi di produzione, spettroscopia di adroni pesanti...
Esempio: vita media del mesone Bc
" Con LHCb è iniziata la fisica di precisione col mesone Bc (unico mesone formato da due quark pesanti di flavour differente)
" La misura di precisione della vita media, usando il canale semileptonico Bc → J/ψ µ ν, ha permesso un test di fisica adronica e dato un input essenziale a tutti gli studi sul Bc
" Analisi completamente effettuata dal gruppo di Firenze (tesi di L.Anderlini).
" Il lavoro è stato segnalato sul Cern Courier (01/2014)
" LHCb ha presentato nel 2012 un “framework TDR” per l'upgrade (presa dati dal 2019), per completare il programma di fisica del sapore sui canali ancora limitati dalla statistica con 10 fb-1 ed estendere il proprio programma di fisica adronica. Previsti da 50 a 100 fb-1
" Il programma è stato approvato dall'INFN e dalle altre principali agenzie finanziatrici. I TDR dei sottorivelatori sono in corso di pubblicazione
" Firenze ha avuto un ruolo di primo piano nella preparazione del TDR del rivelatore di muoni, sottomesso nel dicembre 2013 (con gli altri rivelatori di particle identification)
Upgrade di LHCb
" Gestione del rivelatore di Muoni (software di controllo, monitoring, studi di performance), in particolare studio del comportamento a maggiore luminosità in vista dell'upgrade (runs speciali fino a 1033/cm2/s nel 2012)
" Studi di “flavour tagging” e misura di Δmd con canali semileptonici
" Fisica di stati “doppio -pesanti” con quarks b e c (sistema unico per la fisica adronica): misura della vita media del mesone Bc e ricerca di barioni Ξbc. Studio della produzione di ψ(3770)
RESPONSABILITÀ" Giovanni Passaleva è attualmente Coordinatore Nazionale di LHCb e Upgrade Detector Coordinator di LHCb " Giacomo Graziani membro dell'Editorial Board fino a luglio 2014" Lucio Anderlini co-responsabile dello “Stripping” (prefiltraggio dei dati)
Firenze: attività, responsabilità e richieste
Richieste 2015" Prevalentemente Missioni Estere per garantire
un'adeguata presenza al CERN per l'inizio del Run II e l'attività di analisi
" Servizi: nessuna
NA62 Firenze(+PRIN2012-‐KLEVER*)
Responsabile Locale: M.LenR
*KLEVER: evoluzione di NA62 per lo studio di decadimenN K ultra-‐rari
Il RICH di NA62
• Responsabilità principale di Firenze: RICH di NA62• “Vessel” installato al CERN in maggio• Specchi in fase di installazione ora (completamento in agosto)
• PM ed ele%ronica in fase di test a Firenze, installazione al CERN in se%embre 2014
• O%obre-‐Dicembre 2014: primo run di NA62 (fascio estra%o dall’SPS)
• Giugno-‐Novembre 2015 (indicaRvo): run di NA62• A seguire: run di 5-‐6 mesi nel 2016 e forse 2017
The NA62 RICHCoordinatore: M.LenR
Sala Sperimentaledi NA62 (ECN3)
In verde smeraldo:Il vessel del RICH(l:17 m, d:4 m)
Specchi
8 specchi montaR all’interno del RICH, “appesi” al pannello di supporto in honeycomb di alluminio
FotomolRplicatoriLaser Test in Lab a Firenze
Prima flangia(976 PM) priontaper laser test
Seconda Flangia(976 PM)Test preliminari
HV cablingpronto
ANAGRAFICA NA62-‐FIFISICI:
A. BizzeR (P.A. UniModena): 40% F. Bucci (Art.23 INFN): 64% (+36% PRIN-‐KLEVER) E. Iacopini (P.O.): 100% M. LenR (Ric. INFN): 64% (+36% PRIN-‐KLEVER) R. Volpe (Posdoc): 0% (+100% PRIN-‐KLEVER) TOTALE 4.4 FTE. (2.68 NA62 + 1.72 PRIN-‐KLEVER) 4.9 nel 2013
TECNICI: R.Ciaranfi 50% F.Male%a 80%
8 M.U. richiesR al Servizio di Ele%ronica 6 M.U. richiesR all'Officina
RICHIESTE 2015 NA62 FI
CONSUMI: Metabolismo (1.5K/FTE) : 6.5 K Manutenzione PM RICH: 2.0 K Manutenzione FE RICH: 3.0 K Manutenzione Controller Piezo: 2.0 K Lavorazioni Meccanica RICH: 2.0 K TOTALE: 15.5 K
MISSIONI: M.I. (Metabolismo, 1K/FTE): 4.5 K M.I. (viaggi per PM e FE a Perugia e Pisa): 2.0 K M.E. (Metabolismo 1 m.u./FTE, 4K/m.u.): 17.5 K M.E. (Manutenzione PM,FE, Piezo RICH, 1 m.u.): 4.0 K M.E. (Run 2015, shits, 1 m.u./FTE) : 8.5 K M.E. (Run 2015, responsabilità RICH, 2 m.u.): 8.0 K TOTALE: 44.5 K
CMSFisici: 11.9 FTE 12.8 nel 2013 G.Barbagli, V.Ciulli, C.Civinini, R.D’Alessandro, E.Focardi, E.Gallo, V.Gori (PhD), P.Lenzi (AR), M.Meschini, S.Paoletti, S.Pelli, S.Sciortino, G.Sguazzoni, L.Viliani (PhD).
Studenti (tesi/laurea triennale): A.Puggelli, A. Paladini + altre due probabili
personale tecnico: M. Brianzi, E. Scarlini
maggio, studio inserzione del pixel detector
Situazione dell’esperimento
• LHC: inizio run di fisica ~aprile 2015
• Iniziata fase cool-down (completato consolidamento delle splices).
Scenario probabile (2015):
• 6.5 TeV per fascio
• bunches 25 ns
• <Pile Up> tra 20 e 50
• int Lumi ~ 15/fb (circa 95 gg presa dati)
Jun 24 [email protected]
Global Seal: test
POSITION-C (how it looks like):
• Tracciatore a strip: ottimizzato sistema di raffreddamento e realizzato sealing per funzionare a freddo. Temperatura di esercizio per i prossimi anni: -15C.
→ Contributo di Firenze in questo ambito
Varie manutenzioni e upgrades del detector: nuova beampipe, elettronica, trigger, DAQ
2010 - 2035
3
RUN1 RUN2 RUN3 HL-LHCHL-LHC
A Firenze: R&D sul nuovo tracciatore centrale di CMS:• Simulazione della geometria e
tracciatura• new R&D e sviluppo del pixel
detector
new Implementazione del tracciatore nel trigger L1• studi di fisica• utilizzo di memorie associative
RD_FASE2 Nuova sigla: Contenitore delle richieste per l’R&D sui detector di HL-LHC congiunto ATLAS e CMS
PRIN H-TEAM(aspetti di fisica del trigger Lv1 del tracciatore) Technical Proposal
in preparazione
Ruoli e responsabilità del gruppo di Firenze
• Manutenzione del rivelatore (Brianzi, Focardi, Paoletti)➡ sistema di alimentazione, cooling
• Studio della tracciatura (Civinini, Sguazzoni, Lenzi, Viliani)➡ material budget ed ottimizzazione algoritmi tracciatura in presenza
di PU➡ Ottimizzazione algoritmi di tracciatura per il nuovo pixel detector
(fase-I)➡ Studio della geometria e della tracciatura per il tracciatore di fase-II
• Responsabilità per l’upgrade di fase2:➡ G. Sguazzoni deputy project manager tracker upgrade➡ M. Meschini riferimento italiano per upgrade pixel fase2 di CMS
• Responsabilità nella fisica per i generatori MonteCarlo:➡ V. Ciulli co-convener generatori
➡ SM@LHC a Firenze nel 2015 (~100 partecipanti, teorici e sperimentali, con focus soprattutto su fenomenologia SM e generatori)
Stato delle analisi in CMS e a Firenze
• 320 articoli pubblicati (1 su Nature): http://cms.web.cern.ch/org/physics-papers-timeline
• Risultati recenti sulla Higgs in accordo con previsioni Modello StandardGlobal)signal)strength)and)break)down)
• Overall(signal(strength(
• “theo.”(includes(QCD(scales,(PDF+αs,(UEPS,(and(BR(
• Per(production(and(decay(tag:(• χ2/dof(=(10.5/16(• p=value(=(0.84(
(asymptotic)(
ICHEP$07/04/14$ Mingshui$Chen$(IHEP$CAS)$ 6$
presentati ad ICHEP
A FIRENZE:• Fisica SM: γ + jets, Z + jets (CMS
PAS SMP-14-005)S.Gonzi (tesi PhD), V.Ciulli, E.Gallo
• ricerca Higgs-like ad alta massa: (approvato, pubb a breve)H → ZZ → 2l 2q V.Gori (tesi PhD), A.Puggelli (tesi laurea), P. Lenzi
• new Width Higgs nel canale WWH→WW → 2l 2ν [off-shell]L.Viliani (tesi PhD), V.Ciulli, P.Lenzi
• Partecipazione al sistema di review delle pubblicazioni (vari Analysis Review Committee, 4 Institutional Review, E.Gallo nel publication committee, M.Meschini nel Tracker Conference Committee)
Richieste per il 2015• CMS impegnato nel 2015 su tre fronti:
• conclusione analisi coi dati del RUN1
• nuovo run di presa dati. Acceleratore rinnovato, messa a punto del detector, nuovo campo di energie da esplorare
• sostanziale impegno dello studio del detector per la fase2 di LHC (HL-LHC)
• RICHIESTE:
• 170 k€ ME, 12 k€ MI, 25 k€ consumi
• richiesta tecnici: 8 mesi Brianzi (80%) e 8 mesi Scarlini (80%)
• richiesta servizi: 2 mesi-uomo servizio di elettronica
• attività in clean room di sezione
Nel 2014 a Firenze:12 marzo (CMS), 26 marzo (LHCb)2 aprile (CMS)
Format: • Lezioni introduttive• visita al LABEC• esercitazione con analisi dati in aula
informatica• videoconferenza con le altre sedi
dell’evento.
Iniziativa molto apprezzata, ottima l’adesione da parte delle scuole (circa 100 studenti in 3 giornate)
• IPPOG: rete di ricercatori e divulgatori nata nel 1997 per iniziativa dell’ECFA (European Committee for Future Accelerators) ed il board di alte energie della EPS (European Physical Society).
International Particle Physics Outreach Group
Le International Masterclass sono giornate di studio ideate per avvicinare gli studenti delle superiori alla fisica delle particelle. Ogni anno le International Masterclasses coinvolgono circa 10000 studenti di 37 paesi.