Esperimento OPAL

Responsabilita`costruttive INFN

34 Istituti e Laboratori di 8 nazioni (CND, D, H, I, ISR, J, UK, USA) e CERN Istituti italiani: BOLOGNA (INFN e Dipartimento di Fisica )

Hadron Calorimeter Costruzione e test LSTs – Sistema HV - Strips – Installazione - DAQ

Collaborazione di circa 300 fisici

Forward Detector Elettronica front-end – Alimentazione HV - DAQ

SiW Luminosity Monitor Sistema LV silici – Slow controls – DAQ

Presa dati esperimento OPAL

● 13.8.1989 Pilot run Ore 23:16

OPAL registra il primo evento di Z0 a LEP

● 1989 – 1995 LEP1 √s ≈ 91 GeV 4,5 M eventi Z → adroni 600 K eventi Z → coppia leptoni <eff.> DAQ = 88%

● 1995 – 2000 LEP1,5 - LEP2 √s = 130 – 209 GeV

9500 eventi W+W-

<eff.> DAQ = 91%

● 2.11.2000 Ore 7:59 Ultimo evento registrato in OPAL

Settori di fisica studiati

☺ Fisica EW (Z0 e W)☺ QCD☺ Ricerca Higgs☺ Ricerca di particelle

esotiche (SUSY, …)☺ Heavy Flavors☺ Fisica del Tau☺ Fisica γγ

EW

QCD

Higgs

Ricerche

Heavy Fl.

Tau

2-gamma

OPAL

Oltre 400 pubblicazioni su riviste internazionali

11 Tesi di Dottorato e 29 Tesi di Laurea nel gruppo di Bologna

Eccellente sistema di tracking (Vertex chamber, Jet Chamber, Z chambers) (Risol. doppia traccia 2 mm)

(1996) Miglior misura

esistente (con ALEPH) della vita

media del τ

ττ = 289.2 ± 1.7 ± 1.2 fs

Si-microvertex detector(Risol. su parametro impatto 18 μm)

+

Eccellente calorimetria EM (vetri al Pb)

σE/E ~ 5%/√E

20.5 – 24.6 Lunghezze di radiazione

Ottima separazione degli eventi Zo → ℓ+ℓ -

(1990)Primo risultato di “single γ counting” Гinv = 0.50 ± 0.08 GeV

→ Nν = 3.0 ± 0.45Evento candidato “single γ” con fotone di ~ 15 GeV

Bhabha scattering a piccolo angolo

Misura di maggior precisione a LEPΔL/L = 0.34 ‰

Monitor di luminosita` al SiW

(2005)Prima evidenza diretta del running di αEM (canale t)

Universalita` leptonica testata al 0.5%

Z0 lineshape e Asimmetrie FB

Mz = 91.1852 ± 0.0030 GeV

Гz = 2.4948 ± 0.0041 GeV

σoh = 41.501 ± 0.055 nb

Rℓ = 20.823 ± 0.044

AFBo,ℓ = 0.0145 ±

0.0017

Nν = 2.984 ± 0.013

Re = 20.902 ± 0.084

AFBo,e = 0.0089 ± 0.0044

Rμ = 20.811 ± 0.058

AFBo,μ = 0.0159 ± 0.0023

Rτ = 20.832 ± 0.091

AFBo,τ = 0.0145 ± 0.0030

(2004) Fermion and Boson production cross sections

(2000)

|Vcb| = (40.7 ± 2.9)×10-2

Misura più precisa in PDG (2004)

Angolo di mixing elettrodebole

sin2θW = 0.23211 ± 0.00068

(da polarizzazione del τ) (2001)

sin2θW = 0.23238 ± 0.00052

(da AFB Zo → bb in leptoni) (2003)

Rb = 0.2178 ± 0.0017 (1998)

Rc = 0.180 ± 0.017 (1997)

Massa e larghezza del W

e+e- → W+W- → qqqq

e+e- → W+W- → qqμνμ

(2005)

Mw = 80.415 ± 0.051 GeV

Гw = 1.996 ± 0.140 GeV

Distribuzione delle masse ricostruite dopo un fit di tipo 5C

QCD

(1989) Primi risultati a LEP

su Jet rates e misura di αs

Prima chiara evidenza sperimentale del carattere non-abeliano di QCD (studio di correlazioni angolari in eventi a 4-jets) (1990)

Misure dirette dei fattori di colore CA = 3.02 ± 0.55 (tot) CF = 1.34 ± 0.25 (tot)

(1992) Prima misura globale di

αs (shapes, jet rates, Rz e Rτ)

(2005) Misura piu` recente

del running di αs (event shapes)

Valore combinato 91 – 209 GeV

αs = 0.1191 ± 0.0011 (exp) ± 0.0045 (th)

(1995) Osservate con precisione differenze fra i Jets prodotti da quark leggeri e quelli prodotti da gluoni

Molteplicita` carica Jets u,d,s e Gluoni

Flusso di energia attraverso un cono di raggio variabile

(2002) Differenza in molteplicita` fra

eventi e+e- → bb e e+e- → qq (q = u,d,s)

QCD coherence

Ricerca di nuove particelle

1-CLb e rapporto CLs = CLs+b /CLb in funzione della massa di test del bosone di Higgs

Limite inferiore sulla massa del bosone di Higgs dello SMMH = 112.7 GeV/c2 ( 95% C.L.)

Molti nuovi limiti e studi su:

Chargini e NeutraliniSUSY leptons SUSY quarksHeavy fermionsExcited leptonsLeptoquarksExoticaContact interactionsCompositenessecc.