C.S. 10/07/2019 P. Camerini 1

Consiglio di Sezione 10/07/2019Richieste-preventivi 2020

• ESPERIMENTI IN CORSO

- ALICE- EIC_NET (dotazioni)- FAMU- n_TOF- VIP (dotazioni)

Gruppo 3 - Trieste

P. Camerini 2

V I P

VIP (VIP-2)

High-precision test of the Pauli Exclusion Principle in bulk matter (Cu, Pb)

Collaborating institutions:

• Dipartimento di Fisica, Universita di Trieste and INFN-Sezione di Trieste, Italy• Laboratori Nazionali di Frascati – INFN , Italy• Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universita di Bologna, Italy• IFIN-HH, Institutul National pentru Fizica si Inginerie Nucleara Horia Hulubei, Magurele, Romania • Stefan Meyer Institute for Subatomic Physics, Austrian Academy of Sciences, Vienna, Austria • Centro Fermi, Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche “Enrico Fermi”, Italy• Institut de Physique, Universite de Neuchatel, Switzerland• Laboratori Nazionali del Gran Sasso – INFN , Italy• Institut fur Hochenergiephysik der Osterreichischen Akademie der Wissenschaften, Vienna,

Austria • Excellence Cluster Universe, Technische Universitat Munchen, Germany

VIP-2: current status

1. VIP-2 with 6 SDDs (SIDDHARTA type) installed at LNGS end of 2015 – data taking (no shielding) till end of 2017

2. VIP-2 with final SDDs (4 arrays of 2x4 SDD detectors) installed at LNGS in April 2018; test and data taking without shielding till November 2018

3. Shielding installed in November 2018 – data taking ongoing

4. Optimization of the veto system ongoing

VIP-2: future developments

1. Consider modulation of power supply current to modulate any possible anomalous X-ray signal; carry out optimization studies with modulated current

2. Modify data acquisition to take advantage of current modulation

12 Pubblicazioni:1 - H. Shi et al.,“Experimental search for the violation of Pauli Exclusion Principle ”, Eur.Phys.J. C78 (2018) no.4, 319 2 - E. Milotti et al., “On the Importance of Electron Diffusion in a Bulk-Matter Test of the Pauli Exclusion Principle ”, Entropy 20 (2018) no.7, 515 3 - K. Piscicchia et al., “Experimental constrains on the Continuous Spontaneous Localization model from spontaneous radiation emission”, PoS CORFU2017 (2018) 201 4 - H. Shi et al., “Search for the violation of Pauli Exclusion Principle at LNGS ”, EPJ Web Conf. 182 (2018) 021185 - S. Donadi et al., “Test of gravity-induced wave function collapse”, submitted to Science6 - Detector setup of the VIP2 underground experiment at LNGS, accepted in NIM A (arXiv:1807.02182)7 - K. Piscicchia et al., “High precision test of the Pauli Exclusion Principle for electrons”, Condens. Matter 2019, 4(2), 45;8 - K. Piscicchia et al., Search for a remnant radiation of the Pauli Exclusion Principle in a Roman Lead block, to be submitted to EPJ C9 - VIP-2 at LNGS: testing the Pauli Exclusion Principle, submitted to Journal of Physics: Conference Series10 - K. Piscicchia et al., High precision test of the Pauli Exclusion Principle for electrons, submitted to Journal of Physics: Conference Series11 - Vip-2 underground experiment as a Crash-Test of Non-Commutative Quantum Gravity – in preparation12 - Putting the Pauli exclusion principle on trial, CERN Courier review article, March 2018 issue http://cerncourier.com/cws/article/cern/71089

9 Pubblicazioni: related to other quantum mechanics and fundamental physics studies

21 Presentazioni a Conferenze Internazionali + 10 dissemination talks

4 international workshops and meetings organised

5 internationl awards

VIP-2 pubblicazioni e conferenze 2018/2019

Analisi in corso (con partecipazione EM)

Analisi dell'esperiemento VIP-Lead (analisi di possibili segnali residui dovuti a interazioni non-Pauliane in piombo romano presso LNGS); articolo in preparazione.________________________________

Partecipazione e richieste

Partecipazione personale: Edoardo Milotti, 0.1 FTE

Nessuna risorsa richiesta alla Sezione. Missioni interne: 1.5 Keuro (missioni a LNF)Missioni estere: 1 Keuro (missioni a Vienna presso Stefan-Meyer-Inst.)

P. Camerini 7

n_T O F

n_TOF al CERN, misura di sezioni d’urto neutroniche ad alta accuratezza, alta risoluzione ed in un ampio intervallo energetico(neutron Time Of Flight)collaborazione composta da ≈ 120 ricercatori da 30 istituti (Europa, USA, Russia, India, Giappone)Coinvolge le sezioni INFN di Bari, Bologna, LNL, LNS, Perugia e Trieste

Astrofisica nucleare

Tecnologie nucleari emergenti

Nucleosintesi degli elementi più pesanti del FerroCaratterizzazione delle condizioni stellariCosmocronologiaNucleosintesi primordiale

Reattori di IV-GenerazioneSmaltimento delle scorie radioattive (trasmutazione)

Lavori in corso (di ambito INFN)

Pubblicazioni recenti (in evidenza)

Cross section measurements of 155,157Gd(n,γ) induced by thermal and epithermal neutronsThe European Physical Journal A 55, 9 (2019) -> tesi magistrale di Michele Sguazzin (UniTS)

Be7(n,p)Li7 Reaction and the Cosmological Lithium Problem: Measurement of the Cross Section in a Wide Energy Range at n_TOF at CERNPhysical Review Letters 121, 042701 (2018)

Experimental setup and procedure for the measurement of the 7Be(n,p)7Li reaction at n_TOFNuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 887, 27-33 (2018)

Analisi dati di prossima pubblicazione

Cattura neutronica su 89Y, 140Ce, 154Gd (di interesse astrofisico)Studio della reazione 235U(n, f) ad energie del GeV (per stabilire una sezione d’urto standard sopra i 200 MeV, di interesseper la tecnologia nucleare e medico)

n_TOF Schedule 2020Shut-down degl acceleratori CERN – intenso periodo di upgrade degli apparati sperimentali e della facility(realizzazione di un nuovo bersaglio di spallazione con aumento ulteriore del flusso neutronico)

Molto lavoro al contorno

Extended ventilation systemNew collimator (remotely moveable)Re-cabling from the Rack area to the Bunker and from the bunker to the old control roomRemoval of asbestosGrounding improvement (from Rack area to bunker) Removal of the sweeping magnet –installation of the new oneConsolidation of the alignment systemNew long pipes in carbon fibreConsolidation gas pointConsolidation alignment system (4 lasers at 90 degrees rather than 3 at 120 degrees )New material room…

Primo fascio atteso per la primavera 2021

n_TOF @ CERNMisure di sezioni d’urto neutroniche ad alta risoluzione ed in un ampio intervallo energetico, per Astrofisica e per lo sviluppo di Tecnologie Nucleari

1.25 FTE - Palo MMILAZZO - 100%, FrMATTEUCCI – 25% + Roberto BACCOMIRichieste finanziarie 2018

Missioni: 10.0 k€(riunioni collaborazione ed analisi dati, preparazione e turni di misura, partecipazione al board n_TOF)

Consumo: 1.5 k€(mantenimento sistema di cambia-campioni)

Totale: 11.5k€

Servizi: 0.5 mese/uomo Officina Meccanica0.5 mese/uomo Laboratorio di Elettronica0.5 mese/uomo Servizi Generali

P. Camerini 12

F A M U

FAMU: spectroscopic measurement of the hyperfine transition of the 1S state ofmuon hydrogen. Information on proton structure and muon-nucleon interaction.

FAMU main goals:Fundamental physics studies: µ-p HFS measurement and µ-p properties → proton radius/fundamentalconstant determination (Rydberg), transfer rate of muons to higher-Z elements.

Experiment work flow for HFS measurement:1) create muonic hydrogen2) laser excitation3) count triplets4) repeat varying laserenergy to find resonancevalue.

FAMU: spectroscopic measurement of the hyperfine transition of the 1S state of muon hydrogen.Information on proton structure and muon-nucleon interaction.

2018 activity in one slide

Fit to the FAMU data (circles) using a parabolic dependence of the muontransfer rate on temperature T (solidline). PSI measurement is also shown(triangle).

Transfer rate from muonic hydrogen to oxygen: comparison of the present work with the experimental and the theoretical results. Shaded region represents the propagation of experimental uncertainties on the fit. The solid line represents our best fit within its range of validity. The shaded region represent the main uncertainties

The temperature dependence of muon transfer rate from µp atoms to oxygen between 100 and 300K ismeasured for the first time. Data were obtained from the X-ray spectra of delayed events in gaseous targetH2/O2 exposed to a muon beam at RAL. Based on the data, we determined the muon transfer energydependence up to 0.1~eV, showing an 8-fold increase in contrast with the predictions of constant rate in the lowenergy limit. This result set constraints on theoretical models of muon transfer, and is of fundamentalimportance for the measurement of the hyperfine splitting of µp by the FAMU collaboration.

Highlights 2018:

• Two data taking at RAL (March and December)• Analysis of the data collected in 2016 has been

completed and sent for publication.• Data analysis of other gas mixtures and

temperatures is on going,• The procurement phase of the FAMU Laser

components is completed.• In progress the study of the optical cavity of the

experiment.• Simulations and engineering study of the

target for the final spectroscopic measurements continues.

• Three collaboration meetings.

http://arxiv.org/abs/1905.02049

Responsibilities in Trieste:- Collaboration PI (A. Vacchi)- Collaboration analysis coordinator (E. Mocchiutti)- Collaboration laser responsible (L. Stoychev)Activities:- collaboration coordination- laser construction and development- data analysis and simulation- DAQ development

FTE 2020: 9.4 (+1.7 rispetto 2019)20 ricercatori [di cui 4 ric. stranieri, 3 PhD], 2 tecnologi

Richieste finanziarie (tot. ~150k + 25 SJ):Missioni: 65kConsumo+Manutenzione: 18kTrasporti: 8kApparati: 60k (spares vari + oscillator +reiterazione richieste seeder e beam shaper) SJ: 25k nuovo cristallo DFGRichieste di servizi:Alte tecnologie: 1 muElettronica: 2 mu Officina Meccanica: 4 mu

(servizi necessari principalmente nel primo semestre prima e durante la presa dati – da settembrelong shutdown acceleratore a RAL per upgrade)Furgone di sezione per due viaggi al RAL (trasporto materiale)

FAMU: Trieste group and services requestPresent activity (2019): - Tuning of laser system- Construction of new target- By end of the year: installation at the

lab and first laser frequency scan

Planned activity (2020):- More precise laser frequency scan- Possible improvement of laser - Data analysis

P. Camerini 16

EIC_NET

EIC-NET

17S. Dalla Torre

REMINDER: Sigla aperta dal 2019 in CSN3 con 2 finalita’

1. Networking esterno (verso la proto collaborazione internazionale – EICUG) ed interno (formazione di unasolida collaborazione INFN per EIC)

2. R&D e simulazioni per la futura sperimentazione a EIC

• Aggiornamento sullo stato del progetto EIC

• A fine luglio 2018 il rapporto, molto positivo, di NAS (National Accademy of Science) ha aperto la via alle azioni concrete del DOE

• Il DOE ha inserito EIC nel budget preventivo FY 2020• Questo implica l’imminente CD0, cioe’ l’inizio ufficiale del progetto

• Per quanto riguarda l’INFN, in EIC_NET:

• Le sezioni gia’ attive (FE, GE, LNF, Roma1, Roma2, TS) hanno proseguito/incrementato l’attivita’• Le sezioni BA, BO, CT, TO hanno iniziato attivita’ concreta

EIC_NET – Attivita’ a livello nazionale

18S. Dalla Torre

NETWORKING Attivita’ testimoniata, ad esempio,dal programma di missioni svolto e da svolgere nel 2019

R&D e simulazioni• Attivita’ specifiche (gia’ 10 su 11 sedi coinvolte!)

• Iniziate prima del 2019• Sviluppo di generatori di eventi per diffusione

elettrone-nucleone ed elettrone-nucleo (TS)• Calorimetria elettromagnetica e streaming RO (GE,

ROMA2)• Sviluppi per identificazione di adroni con tecniche

Cerenkov a immagine (CT, FE, LNF, ROMA1)• Sviluppi di rivelatori a gas di singolo fotone per

applicazioni Cerenkov (BA, TS)• Iniziate nel 2019

• programma di spettroscopia adronica a EIC (BO, GE, Roma2), meeting kick-off a EIC* in dic.18

• Attività propedeutiche per futuri contributi agli studi di fisica e rivelatori (BA, BO, TO)

• Studio delle potenzialità di un rivelatore a tempo di volo per l’identificazione di particelle a EIC (BO)

• Sviluppo streaming read-out for DAQ a EIC (GE, ROMA1, ROMA2)

EIC_NET – Attivita’ Locali

19S. Dalla Torre

R&D – fotorivelatori a gas• prototipo realizzato e

studiato su test beam• analisi dati avanzata• Studio per il disegno

di una seconda versioneda caratterizzare nel 2020 Attivita’ generatori

MonteCarloContributo specifico alle librerie MC per la generazione di eventi: introduzione correzioni radioattive (RC) nel generatore Pythia 8

aggiunta di un pacchetto specifico: DIRERilevanza delle RC: modificano la cinematica

Stretta collaborazione con esperti teoriciSfide tecniche per l’implementazioneMonte Carlo Workshop dedicati: MCEGs

MCEGs2018, a Regensburg, MCEGs2019, Trieste, 20-21/5/2019https://agenda.infn.it/event/17249/ (MILESTONE soddisfatta)

Continuazione attivita’ di sviluppo nel 2020

Cherenkov photons from a quartz radiator

Clear ring image after subtracting the MIP contribution

In spite of single photons, time resolution: 14 ns

Gain from amplitude spectrum: 30 k

NETWORKINGPartecipazione a DIS2019, POETIC2019, SQM2019, EICUG2019A. Bressan membro di EICUG Institutional BoardS. Dalla Torre nell’ International Advisory Committee di EICUG2019

EIC_NET – parametri numerici

20S. Dalla Torre

A LIVELLO NAZIONALE:2019 2020

Persone fisiche 45 46FTE 5.9 6.9Richieste totali 100.5 k€ 113 k€

LOCALMENTE:2019 2020

Persone fisiche 6 8FTE 1.1 1.8Richieste totali 30.5 k€ 35.5 k€

Richieste ai servizi• Elettronica & rivelatori 6 mu 6 mu• Meccanica 4.5 mu 5 mu

FONDI ESTERNI 2019:

• MAECI - Progettto di Grande Rilevanza Tecnologica Italia-USA “Un sistema di acquisizione triggerless per l'Electron Ion Collider (EIC)” per il 2019 55 keuro9 (Genova, Roma 1, Roma 2);

• nell’ambito del programma Generic R&R for EIC:• progetto eRD23 (streaming read-out), 7 k$

per il 2019 (Genova, Roma2);• progetto eRD1 (calorimetria), 20 k$ per il

2019 (Genova, Roma2);• progetto eRD14 (PID), 60 k$ per il 2019

(Ferrara, LNF, Roma1);• progetto eRD6 (gaseous photon detectors)

50 k$ per il 2019 (Bari, Trieste);• progetto eRD20 “Developing Simulation

and Analysis Tools for the EIC”, 6 k$ per il2019 (Trieste);

• progetto europeo STRONG-2020, JRA6 (next-DIS: Challenges for next generation DIS facilities) 43.5 keuro (Trieste).

P. Camerini 21

A L I C E

Stefano Piano ALICE Trieste | CdS INFN-TS 10.07.2019 22

ALICE TRIESTE

Stefano Piano – INFN sez. Trieste

Stefano Piano ALICE Trieste | CdS INFN-TS 10.07.2019 23

ALICE TRIESTE

Stefano Piano – INFN sez. Trieste

2018Fine RUN2!

• 2018: raggiunto il gol di Lint per Run2 (2015-2018) completando il programma approvato per RUN1 e RUN2:

– pp @ 13 TeV: stesso trigger mix del 2017 ALICE ha acquisito 27.3 pb-1

– Pb-Pb @ 5.02 TeV alla fine del 2018:159M di eventi Minimum Bias, 133M di eventi centrali, 118M di eventi mid-central, 250 μb-1 di eventi rari con trigger dato dal barel centrale (TRD and EMCAL/DCAL/PHOS) e 750 μb-1 of eventi di muoni

• Il gruppo di Trieste impegnato nella operazioni delle SSD (ITS) per manutenzione e mantenimento funzionalità• Ricoperti ~70 giorni di turni (gran parte Shift Leader e SSD on-call expert)

• Trieste impegnata nell’organizzazione (comitato locale) di Quark Matter a VE dal 13 al 19 Maggio 2018, seguite in particolare da Trieste la poster session (~400 poster), 3 tracce parallele (7 sessioni), segreteria (A. Filippi)

Stefano Piano ALICE Trieste | CdS INFN-TS 10.07.2019 24

2019Inizio LS2

• Smontaggio SSD (gennaio – marzo 2019)

Stefano Piano ALICE Trieste | CdS INFN-TS 10.07.2019 25

2019Inizio LS2

• Smontaggio SSD (gennaio – marzo 2019)

Stefano Piano ALICE Trieste | CdS INFN-TS 10.07.2019 26

Gli esperti smantellatori!

Il supporto tecnico scientifico

IL BUBEZ(apprendista)

Produzione FPC: ITS-UP 201720182019• Responsabilità a Trieste della produzione e dei test di qualità degli FPC dell’ITS-UPGRADE: due gare per

1700+800 + incremento 6/5 440+135 FPC tra 2016-2019 – produzione in corso degli ultimi 135 FPC

• Caratterizzazione degli FPC a Trieste (metrologia, test ottici, test elettrici)• Impiego dei servizi di Officina Meccanica ed Elettronica e Servizi Generali principalmente per:

– Test per il controllo degli FPC durante produzione: • Test metrologici: sala di metrologia con macchina di ispezione ottica (upgrade software mitutoyo)

c/o officina meccanica • Test elettrici: installate 2 stazioni di test in camera pulita per misura di resistività, continuità e corti

– Trattamenti pulizia, saldatura dei cross cables, imballaggio e spedizione• 2 vasche ad ultrasuoni con Topklean + Novec 71 Ipa• 2 stazioni di saldatura con opportuni jig• Macchina a vuoto di impacchettamento

Stefano Piano ALICE Trieste | CdS INFN-TS 10.07.2019 27

Attività di Analisi di Fisica ALICE-Trieste

• LF :– ∑(1385) + K*+ Risonanze Barioniche (pp, pPb, PbPb)– (Anti)Nuclei and (Anti)Hypernuclei: (Anti)Hypertriton, (Anti)Deuteron e (Anti)3He Flow – Femtoscopia Kp (+ collaborazione con TUM: pp, pΛ, ΛΛ e pΞ )

• HF :– Analisi Dati D* e flow di HF con tecniche di ML e IA

• MM:– Multiplicity e Underlying Event

• Software per ITS-Upgrade:– Impegnati nello sviluppo e nelle analisi del WP1&2 – In particolare simulazioni della risposta del chip Alpide

• Produzione Scientifica ALICE:– 40 articoli nel 2018 e 20 nel 2019 ad oggi– In tutto più di 260 papers! High impact !

• Presentazioni ALICE-Trieste: – 2018: 12 presentazioni a congressi (di cui 6 plenarie) a conferenze internazionali !

Stefano Piano ALICE Trieste | CdS INFN-TS 10.07.2019 28

Composizione Gruppo ALICE-Trieste e richieste

• Da giugno 2019 Stefano Piano Computing Coordinator dell’esperimento ALICE • Composizione gruppo ALICE-Trieste: 9.6 FTE

– 8 ricercatori al 100% + 1 ricercatore al 80%– 1 tecnologo al 80%

• Responsabilità in ALICE:– 1 Computing Coordinator (Responsabile Nazionale del Calcolo in dimissione)– 1 Editorial Board Member + 1 Management Board Member– 3 Physics Analysis Group Conveners

• Richieste finanziarie in KEuro:– Missioni 70.0 (49.6 ALICE + 16 ITS-UP + 5 CALCOLO)– Consumo 8.0 (5 ALICE + 3 ITS-UP)

• Richieste Calcolo Tier-2 (BA,CT,PD-LNL,TO):– Inventario: Dismissioni 2019 774 k€ + Crescita netta 142 k€ + Overhead 86 k€

• Richiesta servizi ALICE-Trieste per il commissioning ITS-Upgrade nel 2020:– Laboratorio di Elettronica 15 mu– Officina Meccanica 10 mu

Stefano Piano ALICE Trieste | CdS INFN-TS 10.07.2019 29

SOMMARIO

ANAGRAFICA

Persone: 43 (35 nel 2018)

FTE: 23.05 (18.65 nel 2017)

P. Camerini 30

Gruppo 3 - Trieste

RICHIESTE FINANZIARIE:

TOT: 263 k€ (+ dot.) [+1002 k€ calcolo]Missioni: 106 k€

Altro: 157 k€RICHIESTE SERVIZI

Richieste totali (m.u.)• Officina meccanica: 19.5 (25)• Laboratorio elettronica: 23.5 (25.5)• Alte tecn: 1• Servizi generali: 0.5