Gruppo 1Giacomo Sguazzoni

14 Luglio 2014Consiglio di Sezione

LHCb Giacomo Graziani

LHCf Lorenzo Bonechi

NA62 Massimo Lenti

CMS Simone Paoletti

LHCf

2

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

LHCb

7

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

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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  

CMS

21

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 2014francesco.palmonari@cern.ch

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

Outreach

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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.