C.d.L. 8 Luglio 2002

Motivazioni (I)

• 1999 Scoperta dell’effetto dei raggi cosmici in Nautilus

Phys. Rev. Lett. 84 (2000) 14.

• 2000 Scoperta di segnali molto più grandi del previsto (dal modello termoacustico + spettro raggi cosmici) in una frazione degli eventi

Phys. Lett. B499 (2001) 16.

• 2001 Segnali grandi scompaiono a T>1 Kelvin (Al non superconduttore),

restano i segnali “normali”

accettato da Phys. Lett. B

• Rate: 100 volte maggiore di quanto aspettato

• Energia: 100 volte maggiore di quanto calcolato (Modello termoacustico)

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Motivazioni (II)

Segnale calcolato da densità particelle

Seg

nale

in N

autil

us fit retta per [0,0]

2 = 13.3

m = 0.85 ± 0.16(stat) ± 0.42(syst)

• modello termoacustico in accordo con i dati a T > 1.1K

• un nuovo fenomeno compare a T < 1.1K esperimento RAP

T > 1.1K

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Conversione Termo-acustica

Modello termoacustico: tutta l’energia depositata è convertita in un riscaldamento locale:

T = E/(CV);

p = ·E/V;

= Y/(C) = costante di Grüneisen

C.d.L. 8 Luglio 2002

Conversione Termo-acustica

L’energia termica è proporziona al quadrato della costante di Grüneisen:

·(dE/dx)2

Risultati sperimentali contradditori:

• La costante di Grüneisen è costante anche quando l’Al è superconduttore?

• Tutto l’energia termica proviene dalla ionizzazione?

C.d.L. 8 Luglio 2002

Da 300K a <1K• Fase 1: 300K

Apparato completo dal punto di vista dell’acquisizione, della struttura meccanica, in parte

della criogenia.

• Fase 2: 4K

Misure a rivelatore freddo, Al non superconduttore.

• Fase 3: <1K

Apparato completato da refrigeratore a diluizione, Misure con Al superconduttore.

• Misure con fascio adronico?

Non necessarie in caso di risultato positivo con gli e

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Attività 2001-2002

• Attività di studio e progettazione

Studi sulla superconduttività

Simulazioni barra (GEANT)

Progettazione apparato (sospensioni)

• Proposal dell’esperimento

LNF-01/027(IR) http://wwwsis.lnf.infn.it/pub/LNF-01-027(IR).pdf

• Commissioning della BTF

• Criostato, barra Al(5056)

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BTF

LINACAccumulatore

Anelli DANE

Sala BTF

• Energia e: 50-750 MeV

• Rate: fino a 50 Hz, pulse: 10 ns

• Corrente massima 500 mA/pulse

• 103 e/s permessi, upgrade a 107 e/s

Fascio del Linac attenuatoda bersaglio in rame

Selettore di energia:dipolo+collimatori

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Commissioning della BTF (I)Dal LINAC

Calorimetro tipo KLOE, Pb/fibre scintillantiProfondità: 7X0

Risoluzione misurata: 12% @ 400 MeV

1,2,3,4,5,… elettroni

, altri utizzatori

C.d.L. 8 Luglio 2002

Commissioning della BTF (II)Simulazione Monte Carlo: e uscenti dal bersaglio in rame

Num

ero

di e

Energia selettore (MeV)

Dati sperimentali (pulse = 2 mA):energia rivelata nel calorimetro

Il numero di e rivelati dipende dall’accettanza della linea, ovvero:• dalla configurazione dell’ottica (specialmente il quadrupolo dopo il target)• dall’energia del selettore

a b c d f

a

c

e

b

d

f

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BTF: otticaIl target introduce un’altissima divergenza del fascio: un quadrupolo focheggiante nel piano verticale (?) è stato spostato a valle del target per migliorare l’efficienza di trasporto (in aggiunta al quadrupolo focheggiante nel piano orizzontale)

C.d.L. 8 Luglio 2002

Attività 2002-2003

• Costruzione dell’apparato per la fase 300K

• Miglioramento della diagnostica di fascio: calorimetro segmentato, camera a ionizzazione

• Pilot run con fascio BTF (Feb 2003) ?

C.d.L. 8 Luglio 2002

Richieste per il 2003

• Collaborazione con il Servizio Criogenia per la realizzazione/gestione del sistema criogenico

• Officina meccanica, per progettazione/lavorazioni (sistema di supporto del criostato, ecc.)

• Disponibilità del fascio in modalità BTF per il pilot run a 300K durante lo shutdown (2 tecnici Linac, anche a turni ridotti)

C.d.L. 8 Luglio 2002

Percentuali 2003Bertolucci S. Dir. Ric. ? ?

Di Gioacchino D.

Fafone V.

Marini A.

Modestino G.

Raffone G.

Ronga F.

Valente P. Art. 23 20% Gruppo I

Mazzitelli G. Tecn. Div. Acceleratori

Pellegrino L.

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Web RAPSito Web completo di documentazione: http://www.lnf.infn.it/esperimenti/rapp/