16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara1 Stato di ATLAS e piano x 2010 16/9/20091L. Rossi – CSN1 Ferrara Stato dell’ esperimento Alcuni rivelatori in dettaglio.

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1 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara1 Stato di ATLAS e piano x 2010 16/9/20091L. Rossi – CSN1 Ferrara Stato dell’ esperimento Alcuni rivelatori in dettaglio (attivita’ italiana) Organizzazione di ATLAS Italia Doveri vs ATLAS e piano 2010

2 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara2 End of October 2008: ATLAS opened for shut-down activities Examples of repairs, consolidation work, and achievements:  Yearly maintenance of infrastructure (cryogenics, gas, ventilation, electrical power, etc.)  Inner Detector: refurbishment of cooling system (compressors, distribution racks); now running with 203 cooling loops out of 204.  LAr: 58 LVPS refurbished; 1 dead HEC LVPS repaired Dead FEB opto-transmitters (OTX) replaced; 6 died since (128 x 6 channels)  Tilecal: 30 LVPS replaced (1 died since), 81 Super Drawers opened and refurbished  Muon system: new rad-hard fibers in MDT wheels; gas leaks fixed; CSC new ROD firmware being debugged; RPC gas, HV, LVL1 firmware, timing; some EE chambers installed  Magnets: consolidation (control, vacuum,..); all operated at full current 25/6-30/6 Schedule:  Cosmics slice weeks started mid April  Two weeks of global cosmics running completed this morning: ~100M events recorded  July-August: continue shut-down/debugging activities (EE installation, shielding, complete ID cooling racks and install opto-transmitters, TDAQ tests, etc.)  Start of global cosmics data taking delayed by 3 weeks to ~ 20 September (after discussion with CERN/LHC Management) Detector status and shut-down activities Gianotti- A-week 7/09

3 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara3 Preoccupazione principale e’ la stabilta’ (run lungo)… (LAr OTX, LAr e Tile LVPS, ID cooling, schermo termico TRT/SCT, … ?) Stato di salute dei rivelatori System Fraction of working detector Pixel 98.5% SCT ~99.5% TRT >98% LAr EM 99.5% LAr HEC 99.9% LAr FCAL 100% Tilecal ~99.5% MDT 99.3% TGC >99.5% RPC ~95.5% Era il 70% 11/2008,  ora e’ il 97% e in crescita -- fill LHC simulati -- ATLAS data taking  efficienza 83%

4 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara4 schermo termico SCT-TRT Barrel The Problematic Pads N Pads = 8, Area/pad = 0.64 m 2 Power Density = 100W/m 2 Total Power = 8 x 64 = 512 W Peak current = ~1.5A  Temperature limit of 12 o C (TRT side)  When the SCT evaporative coolant runs at -10 o C T of unpowered pads is just above the 12 o C limit 3 pad failed in 2008

5 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara5 Analisi cosmici (e beam-splash):  Risultati significativi per il commissioning (rivelatori e catena di analisi)  ~ 300M eventi (run 2008) riprocessati 2 volte e analizzati, alcuni run anche nel 2009, il run continuo partira’ dalla prima settimana di Ottobre.  O(200) plots approvati x talks a conferenze (e.g. https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/Atlas/AtlasResults ) https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/Atlas/AtlasResults  Molte note interne in preparazione, ~ 10 diventeranno pubblicazioni  Cosmics Analysis Coordinator (Christian Schmitt) nominato x garantire uno sforzo coerente (simulazioni)  Il livello di comprensione del rivelatore e’ soddisfacente, le performance sono a livello di specifiche (talvolta meglio).

6 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara6 Allineamento ID – ok in 1 settimana! usando gli stessi allineamenti del 2008

7 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara7 Correlazione ID-  -calorimetri ok

8 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara8  tests dettagliati sia con cosmici che con impulsatori: -- eventi selezionati da LeVelL1 -- HighLevelTrigger in modo pass-through, molti algoritmi sono stati operati in condizioni realistiche -- I dati sono stati organizzati in stream in base al risultato dell’ HLT (o del LVL1)  La strategia per il commissioning del trigger e’ stata definita per le prime collisioni e in funzione della luminosita’ (  workshop di Beatenberg : http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=44626 e follow-up) http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=44626  E’ ora possibile cmbiare il prescaling dell’ HLT durante il run (flessibilita’). Nota: LVL1 and HLT prescaling e’ costante all’interno di un LuminosityBlock  E’ stato fatto molto lavoro per propagare l’informazione di trigger dall’on-line all’off-line.. Maggiori dettagli sul trigger  Pasqualucci Trigger

9 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara9 reconstruction analysis Physics analysis at Tier2 Physics analysis at Tier2 Event Summary Data raw data Reprocessing at Tier1 Reprocessing at Tier1 Simulation at Tier1/2 Simulation at Tier1/2 analysis objects (extracted by physics topic) 1st pass raw data reconstruction at Tier0 and export 1st pass raw data reconstruction at Tier0 and export processed data simulation interactive physics analysis 4 sono le operazioni principali secondo il Computing Model:  Prima ricostruzione dei dati al CERN Tier0 e loro trasmissione ai Tier-1s/Tier-2s  Data re-processing ai Tier-1s usando le costanti di calibrazione meglio definite (24h loop)  Produzione di campioni Monte Carlo ai Tier-1s e Tier-2s  Analisi fisica (distribuita) ai Tier-2s e altre facility locali (Tier-3s) Il CM e’ parecchio piu’ complesso: include organizazione dei dati, strategia di storage e di distruzione dei dati obsoleti, organizzazione dello spazio disco, repliche dei DataBase, bookkeeping, etc. IL CM e le operazioni descritte sono state esercitate con test funzionali, stress tests e data challenges di crescente complessita’. Va comunque osservato che l’analisi caotica distribuita non e’ stata ancora verificata a sufficienza (ancora pochi utilizzatori “generici”). Attivita’ significative recenti/prossime: Si sta mettendo in piedi una TaskForce per il modello di analisi del primo anno di dati: per affrontare i punti piu’ critici (e.g. formati dei dati, campioni, distribuzione dati) per rendere l’analisi piu’ effciente a tutti i livelli (dal commissioning del rivelatore ai plots di fisica) STEP09 challenge : ATLAS con gli altri esperimenti LHC (buoni risultati INFN  Carlino) Computing

10 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara10  Sforzo significativo per: simulazione, cosmici, reprocessing, trigger …  Buona maturita’ e realismo, ma stabilita’, semplificazione, validazione richiedono sforzi continui.  Un Performance Management Board (PMB) e’ stato messo in funzione per ottimizzare le performance tecniche. Maggiori dettagli sul calcolo  Carlino 300 tt, memory-2GB - 15.2.0 April 2009 - 15.3.0 June 2009 Improvement: 100 MB tt, 15.1.02 - no pile-up - 4 pile-up events - 7 pile-up events Software MB 2GB e’ la RAM dei processori

11 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara11 Scopo : analizzare i primi dati rapidamente ed efficientemente  Consideriamo la lista delle analisi da fare con i primi dati: -- minimum-bias -- jets -- inclusive leptons -- di-leptons -- etc.  Per ogni analisi: -- definire le priorita’ per le conferenze invernali 2010: risultati minimi (+ programma ambizioso in seconda priorita’). -- valutare tutti i passi necessari (rivelatore  calibrazione  trigger (e suo controllo)  data- quality  ricostruzione  simulazione MC) necessari per ottenere i risultati pianificati. -- controllare che tutte le fasi siano coperte e comprese (“vertical integration”) Fisica Proposal recente: “Analyses readiness walk-throughs” Per ogni analisi si istituira’ un gruppo di ~5 persone che istruira’ la valutazione della “readiness” di una analisi e presentera’ i risultati in una riunione aperta (~mezza giornata) cui seguira’ una review (definita da EB + Phys. Coord.) e una serie di raccomandazioni. Time scale: da fine Agosto si inizia con un paio di casi. In generale: Il rivelatore funziona bene Il sistema di calcolo e’ adeguato per iniziare e lo abbiamo provato sotto stress L’analisi e’ stata provata in tutti i modi ragionevoli …. non manca che il fascio Maggiori dettagli sulla fisica  Polesello

12 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara12 Analysis readiness walkthrough: le prime due review J/  and Upsilon with dimuons (31/8) –Committee: A Nisati (chair), A Cerri, F Cerutti, C Guyot, R Hawkings, P Wells, T Cornelissen Minimum Bias with Tracks (8/9) –Committee: A Nisati (chair), K Assamagan, K Einsweiler, D Fournier, D Froidevaux, A Hamilton, W Liebig (TBC) Riunioni aperte (EVO) + 1 ora chiusa per il comitato –Istruzioni per i reviewers http://www.hep.anl.gov/lecompte/Public/guidelines.doc –Ciacun gruppo deve presentare una roadmap per l’analisi con i dettagli di ogni passo necessario per la misura –Scopo del walkthrough e’ di identificare parti non (o poco) coperte e porvi rimedio ~ok

13 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara13 Expected number of events in ATLAS for 100 pb -1 after cuts J/ ψ  μμ W  μν Z  μμ tt  μν+X inside peak (strong cuts) Preliminary

14 Rivelatori a responsabilita’ italiana (qualche dettaglio del loro stato) Lucid Pixel L Ar Tile MDT RPC IBL FTK (e altri R&D per sLHC) 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara14

15 LUCID 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara15

16 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara16 LUCID vede segnale ai primi beam splash C side A side e vede segnale a ogni iniezione (come MinBias Trigger Scint.) 2.1 <  < 3.8 5.6 <  < 5.9  LUCID contribuira’ al trigger di minimum bias Settembre 2008

17 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara17 LUCID-Riassunto attivita’ 2009 …  La scheda LUMAT, disegnata come ROD per la misura di LUMINOSITA’ e per fornire il TRIGGER di primo livello su interazioni e’ stata installata nella primavera scorsa e validata nel TDAQ di ATLAS a Maggio  A Giugno 3 fibre usate per la calibrazione di altrettanti tubi (lato A) sono state riparate con successo. Adesso il lato A e’ completamente calibrabile, il lato C lo sara’ entro Luglio  Partecipazione alla presa dati con cosmici alla fine di giugno  2 settimane di test beam (H6) per migliorare la descrizione della risposta dei tubi Cerenkov nel MonteCarlo si e’ appena concluso (+ misura prototipo per Lucid fase2 (10 34 cm -2 s -1 ) = Cerenkov in quarzo)  Installazione su 4+4 tubi del readout basato su MAROC chip (lettura della luce Cerenkov tramite fibre+PMT multianodo) entro la fine di questo mese  Pronti per fornire la luminosita’ di ATLAS dal primo giorno di funzionamento di LHC

18 Pixel 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara18

19 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara19 Efficienza Ottenuta guardando se mancano hit che ci dovrebbero essere Una volta scartati i moduli non funzionanti (~ 1.5% nei Pixel, ~ 0.6% nell’SCT) l’efficienza e’ sopra il 99%   ?

20 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara20 ToT, soglie e calibrazioni 20

21 Risoluzione spaziale Residuo (hit-fit) dopo l’allineamento La risoluzione di parametro di impatto si misura: – dividendo la traccia in 2 segmenti – confrontandoli al punto di estrapolazione La risoluzione ed efficienza dei Pixel e’ buona all’ LHC startup! perfect alignment  =32  m after alignment  =49  m p>2 GeV N.B.: Plot prima della correzione per  2 Integrato su tutto lo spettro di momenti >2 GeV after alignment  =24  m perfect alignment  =16  m p>2 GeV 16/9/200921L. Rossi – CSN1 Ferrara

22 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara 22 Ciclo di calibrazione (24h) Stream di dati sono dedicate alla calibrazione veloce: –“general purpose express stream” –“specialized streams” (allineamento) Si prevede che il ciclo duri <24 h –In alcuni casi e’ solo monitoraggio della stabilita’ Non e’ stato possibile testare in dettaglio questa procedura: –Poca statistica nei run di cosmici pero’ quasi tutti gli algoritmi sono stati provati con successo Determinazione maschere di rumore  probabilita’ di rumore random ~O(10 -10 ) escludendo ~ 0.01% dei canali

23 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara23

24 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara24 Attivita’& riparazioni nel 2009 Cooling: La modifica del cooling system consente ora di misurare le perdite canale per canale e con il fluido di raffreddamento. Provate le perdite con C3F8 e si sono rivelate meno (~ ¼) del previsto (estrapolando da misure con He)  si possono usare tutti i circuiti di raffreddamento.  Studi sono in corso per stabilire se c’e’ rischio (e.g. corrosione dei w-bond) legato all’inquinamento dell’ ambiente Pixel (N 2 ) dovuto a C 3 F 8. Elettronica sul rivelatore 30/1744 moduli non funzionanti (principalmente servizi: connessioni HV, LV, ottiche) : 4/286 nel B-layer Elettronica remota Tutti i TX plugins sono stati sostituiti ( 300 ordinati (272+spare)) Il nuovo opto-heater control system e’ stato installato e messo in funzione DAQ Nuovo codice DSP provato e usato per la calibrazione del rivelatore prima del run di cosmici 2009 (calibrazione in parallelo, molto piu’ veloce) Implementato lo stop-less recovery (esclusione di moduli durante il run)

25 Liquid Argon calorimeter 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara25

26 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara26

27 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara27 LAr calorimeter Il calorimetro e’ di nuovo in posizione di presa dati dall’inizio di giugno –Terminati i lavori previsti: riparazioni varie, shielding dei LVPS, sostituzioni di componenti delle FEB, refurbishing dei LVPS, e’ stato riparato 1 HEC- LVPS. –HV ON su tutto il rivelatore Il rivelatore sta acquisendo: eventi cosmici e aspetta collisioni Criticita’ note: –LVPS, (1 modulo con problemi, continua pero’ a funzionare in ridondanza) –OTX ( 6 rotti dopo la chiusura del calorimetro) ( indagine in corso) Fraction of working detector LAr EM 99.5% LAr HEC 99.9% LAr FCAL 100%

28 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara28 Durante lo shutdown 2010 ci dovranno essere: Installazione nuovi OTX soluzione non ancora definita ( esistono in studio 2 opzioni 1) nuovo VCSEL, 2) sistema con due VCSEL e accoppiatore ). Sostituzione dei LVPS (la produzione della nuova serie sara’ decisa a fine 2009 dopo tests dei prototipi costruiti da due fornitori : 1) AA, 2) Wiener) produzione entro meta’ 2010 Milano dovra’ partecipare a : Sostituzione degli ibridi (PA) probabilmente danneggiati dal lavaggio delle FEB ( durante la produzione) Intervento sui servizi EC per l’installazione dei nuovi LVPS VCSEL (laser emitter) e’ il componente che si rompe ( causa probabile ESD) 1 OTx per FEB (64 or 128 canali per FEB)

29 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara29 Calibrazione elettromagnetica e/γ e studio delle performances del calorimetro elettromagnetico basta su MC. Coi primi dati di ATLAS: valutazione della effettiva distribuzione dei materiali di fronte al calorimetro e confronto con la simulazione attuale. Se necessario: generazione di nuove simulazioni per la produzione dei nuovi coefficienti di calibrazione per e/γ (D. Banfi, L. Carminati, L. Mandelli) Calibrazione ET miss, determinazione della scala ET (D. Cavalli, C. Pizio, S. Resconi) ( attivita’ che va oltre LAR) DCS/HV mantenimento/sviluppi e interventi sul SW dei calorimetri LAr e gestione del Barrel em. Fino ad oggi e’ stata garantita per il Barrel EM in modo continuo una assistenza e controllo “on call” remoto. Con inizio presa dati i turni “on call” di ATLAS dovranno essere svolti al CERN ( HV/DCS Tartarelli, Grassi, Carminati ) Responsabilita’ di Milano Rivelatore/Performances

30 Tile 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara30

31 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara31 III Physics Workshop ATLAS Italia 16-17 Giugno 2009 Uno dei primi risultati a LHC: fisica dei jet L’enorme sezione d’urto di QCD produrra` una valanga di jet … 10 7 Fondo: QCD e` il maggior fondo per tutte le analisi di scoperta, dobbiamo dimostrare di saperlo misurare e controllare PDF: sensibilita` alle pdf a grande x Scoperta: Le stesse misure una volta capita la regione “nota” possono essere utilizzate per misure di scoperta (sottostruttura del quark, extra large dimension, resonant production) 31 10 pb -1 @ 14 TeV -> O(100) jet p T > 1TeV D0 e CDF p T Max = 700 GeV 10 pb -1 @ 14 TeV -> O(100) jet p T > 1TeV D0 e CDF p T Max = 700 GeV

32 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara32 Attivita’ di Pisa sui rivelatori TILECAL Test stabilita’ PMT (Pisa lab) Sviluppo programmi di monitoring (A.Dotti, R. Vitillo) Calibrazioni Laser (Giangiobbe, Del Prete) FTK Preparazione TDR (Giannetti, Dell’Orso, Punzi, Donati, Volpi, Crescioli, Sartori) R&D e sviluppo di una cella AM chip e di una scheda AM board SLHC Sviluppo e test di sensori planari (Calderini) Attivita’ di simulazione -Studi dell’utilizzo dei primi dati per:. Calibrazione energia jet: eventi gamma-jet, jet-jet (Cascella, Giangiobbe, Calderini, Del Prete). Misure inclusive di jet (Roda, Francavilla). Misure di multijet (Zenonos, Cavasinni)

33 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara33 Sistema di calibrazione laser  Light diffuser in the Coimbra box Bundle of 400 fibers. To the patch panel connectors Convergen t lens Divergen t lens Liquid fiber. From the LASER box Unpolished acrylic disk (diffuser) BEFORE AFTER Nuovo diffusore: sfera cava con vernice diffondente in costruzione a Pisa

34 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara34 Metodo Pisa: guadagno PMT LBC Laser monitoring of PMT gain reached precision 0.2%. Soon to be introduced into COOL database. Linearity studies are improving

35 Monitored Drift Tubes 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara35

36 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara36 Stato del sistema MDT alla fine dei lavori di manutenzione, livello di failure: RO Channels : 0.4% 2.5% prima shutdown T Sensors : 0.5 % B Sensors : 0.6 % Allineamento: 1-2 % Completata la campagna di upgrade dei moduli di RO (CSM) delle camere del Barrel. Ogni CSM (uno per ogni camera) è stato smontato, aggiornato hardware, rimontato e testato. Questo lavoro è stato fatto sotto la responsabilità dei gruppi italiani.

37 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara37 Roma Hardware hit efficiency > 99% Il grafico in alto mostra come la risoluzione per singolo filo sia ormai molto prossima a quella misurata durante i test- beam. Per effettuare il confronto in modo corretto si deve usare la curva rossa che tiene conto della precisione del trigger RPC (~2ns rms). La distribuzione, abbastanza indipendente dal raggio, dei residui dal fit, nel grafico sottostante, ci dice della bontà della calibrazione. I Centri di Calibrazione (tra cui il tier2 di Roma) hanno funzionato bene durante la fase di run di cosmici. I dati sono stati estratti in tempo reale dalla express stream dedicata alla calibrazione. I risultati della calibrazione erano disponibili dopo 36 ore dalla acquisizione.

38 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara38 Data Quality - Allineamento I tools di DQ (GNAM e DQMF) sono stabili e funzionali, sono stati attivati alcuni display per rendere piu semplice e funzionale il lavoro degli shifter. Il lavoro procede su ottimizzazione di algortimi per condensare le informazioni su pochi plots e i criteri per la definizione dei diversi stati del rivelatore (DQ flags). L’allineamento procede per due vie parallele per Endcap e Barrel. La figura mostra per la parte Endcap il passaggio dalla geometria nominale a quella con le correzione sulla sola base delle informazioni ottiche. Il risultato di circa 48 micron di valore medio è gia molto vicino a quello di disegno. Per la parte barrel si sono ottenuti valori analoghi con l’uso dei cosmici ma solo nei settori alti dove la statistica è migliore. Si pensa di effettuare qualche run di fisica a toroide spento (  allineamento assoluto con tracce dritte + relativo mediante ottica)

39 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara39 ResistivePlateChamber

40 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara40 Efficienza RPC (estrapola da MDT, ok se RPC<7cm) Rumore trascurabile precisione come aspettata RPC cosmic trigger Random trigger ~1% gas gaps con perdite (curate da inversione flusso) ~1.5% gap con corrente alta (>4  A) (curate da alim e flusso separati)

41 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara41 Stato DAQ/LVL1 DAQ status  Rate test at 100kHz con random trigger: ok  Transition times: ok  Stop-less recovery funziona ed e’ gia’ in uso LVL1 status  La copertura del trigger e’ stata migliorata molto nello shut down (70% -> 97%) e prosegue (obiettivo di quest’anno: 98%)  E’ stata ottimizzata la temporizzazione del trigger con i cosmici Trovate lunghezze di fibre diverse dal disegno -> La messa in tempo con i cosmici deve coprire diversi BC’s Sono stati preparati tools per convertire questa temporizzazione in quella per le collisioni e per verificarla non appena possibile.

42 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara42 Copertura del Low-P t trigger (Sett ‘09) Phi strips Accettanza ~97% (il 3% mancante e’ dovuto per meta` a problemi di gas e HV che sono parzialmente in corso di recupero e per l'altra meta` e` a torri di trigger senza hit che stiamo investigando) Eta strips

43 16/9/200943L. Rossi – CSN1 Ferrara C’e’ una perdita del 2.8% dell’accettanza di trigger RPC dovuta all’ “ombra” dei piedi di ATLAS che e’ recuperabile aggiungendo RPC in basso Questi RPC non erano previsti dal MoU I rivelatori, le pipes e i cavi ci sono gia’  manca l’elettronica di lettura/trigger e le alimentazioni. Parte dei fondi (~1/3) per la parte che manca ci sono gia’ nella collaborazione mu (Israele, etc.), il resto potrebbe essere riconosciuto come M&O. La produzione di queste parti potrebbe essere fatta in Italia (follow-up di attivita’ gia’ fatte) ed e’ legata a competenze (e ditte) italiane. Installazione (eventuale) al prossimo shut-down RPC nei piedi

44 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara44 InsertableB-Layer

45 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara45 Progetto a direzione italiana (PL: Darbo) Approvato da ATLAS (2/09) nel quadro dell’Upgrade di fase1 (<3 10 34 ) TDR al LHCC (e MoU) per 5/2010 Installazione prevista inverno 2013 INFN e’ attivo (grazie all’esperienza nel progetto Pixel) in: Sensori (sia planari che 3D) (Ud, Ge) Elettronica di front-end (architettura digitale) (Ge) Meccanica di supporto (Mi) Alimentazioni (regolatori tensione) (Mi) Ibridizzazione (flex ) e system tests(Ge) Elettronica di lettura e DAQ (Bo, Ge) Vista trasversa Vista dal fascio

46 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara46 Il progetto e’ tecnicamente complesso per la parte meccanica (poco spazio, operazione di installazione critica), elettronica (densita’, resistenza alle radiazione, data throughput) e sensori (res. radiazione). L’ elettronica di front-end FEI4 in tecnologia 0.13  m e’ sul percorso critico (review finale del prototipo a Nov e produzione subito dopo)

47 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara47 La scelta del sensore e’ anche cruciale (ma tra un anno): confronto 3D e Planari –Test beam con campo magnetico (Planari sensibili, 3D no) –Se si ottiene bordo attivo (~5 to ~10 µm dal bordo) si semplifica la meccanica di supporto nello spazio disponibile (niente overlap). 50  m Nel progetto sono implicati i lab che hanno costruito il rivelatore a Pixel, nuovi lab interessati a questa tecnologia e ATLAS TC (per la parte di infrastruttura). Il piano di ATLAS e’ di finanziarlo (tot~9.6Mchf) tramite un mix di M&O_A, M&O_B e fondi da nuovi partecipanti, il tutto verra’ definito in una MoU (iMoU per 12/09). La definizione delle responsabilita’ INFN nel progetto e’ in corso (  MoU)

48 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara48 FastTracK

49 16/9/200949L. Rossi – CSN1 Ferrara FTK (vedi CDF) fa pattern recognition su un tracciatore mediante MA’s e puo’ essere adattato ad ATLAS –Le motivazioni di fisica sono legate soprattutto alla selezione topologica di eventi con b-jets (vertici secondari per b, c, t) e con tau-jets (1-prong o 3-prong isolati identificati dall' InnerDetector all'interno di jets) –I gruppi attivi (Pi+LNF) + (ANL+ Chicago, Illinois) + Waseda. Pi e’ sempre stato un gruppo di riferimento per questi sviluppi. Pixel barrelSCT barrel Pixel disks 6-12 Logical Layers: full  coverage 6 18-bit buses, hit rate: 40MHz/bus input bandwidth of 4 Gbit/s 1/2  AM Divide into  sectors with overlaps 1/2  AM R&D proposal accettato in ATLAS 2/08  TDR per fine 2009 E’ stato definito come interfacciare il processore FTK con il TDAQ di ATLAS e questo si puo’ fare con medifiche semplici al TDAQ di ATLAS.

50 Fast Track + few (Road Finder) CPUs Fast Track + few (Road Finder) CPUs Track data ROB Track data ROB high-quality tracks: Pt>1 GeV Ev/sec = 50~100 kHz Impatto ridotto su DAQ PIPELIN E LVL1 Fast network connection CPU FARM (LVL2 Algorithms) CALO MUON TRACKER Buffer Memory ROD Buffer Memory FE Raw data ROBs 2 nd output 1 st output Nessun impatto su LVL2

51 16/9/200951L. Rossi – CSN1 Ferrara La complessita’ di FTK dipende dal numero di patterns (templates) da considerare  dalla granularita’ del tracciatore e dalla densita’ di tracce  per ATLAS a L >10 34 occorre andare a densita’ di integrazione corrispondente a gate length tra i 90 e i 65 nm per la memoria associativa. Si propone di implementare il processore con l’attuale tecnolgia (180 nm), producendo ulteriori chip (ne esiste gia’ un certo numero a Pi) e boards (sia per le memorie associative (Pi) che per il clustering nei pixel (LNF). Questo dovrebbe consentire di validare FTK e di usarlo fino a L <10 34. Inoltre occorre procedere con un prototipo di nuovo chip a 90 nm per studiare l’estensione a L >10 34.

52 16/9/200952L. Rossi – CSN1 Ferrara R&D per sLHC

53 16/9/200953L. Rossi – CSN1 Ferrara Ci sono varie attivita’ di R&D che si stanno definendo e che sono basate su competenze consolidate (tutte, meno la prima, inserite nel programma R&D di ATLAS) - RPC a gap multiple (Bo,Rm2)  per aumentare la rate capability e la durata - Gas veloci per MDT (Cs e Rm3)  per aumentare la rate capability - Micromega (Na)  per sostituire le CSC ad alti  - GeSi (x LAr) (Mi)  per lettura rapida del calorimetro LAr - Si rad-hard (Pi)  ovvio In vista della LoI per sLHC (meta’ 2010) ATLAS fara’ una review delle attivita’ di R&D e di consolidamento e stabilira’ delle priorita’ (in accordo con LHCC) Questo dovrebbe dare un quadro degli impegni prevedibili a medio termine, poi si dovranno discutere le sorgenti di finanziamento. Gia’ finanziate dalla CSN1

54 Organizzazione ATLAS Italia 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara54 Tutti i coordinatori sono eletti dalle rispettive comunita’ e rimangono in carica 2 anni, rinnovabili 1 volta con i 2/3 dei consensi (eccezione il coord analisi, vedi dopo) Rappr. Naz. Coord. AnalisiCoord. UpgradeCoord. Calcolo Coord LucidCoord PixelCoord LArCoord TileCoord MDTCoord RPCCoord TDAQ

55 Responsabili di attivita’ ATLAS Stato dei rinnovi di coordinatori di attivita’ (nuovi coordinatori in funzione dopo la CSN1 di Settembre) Lucid: Zoccoli(Bo)  Zoccoli (Bo  30/9/11) Pixel: Meroni(Mi)  Gemme (Ge  30/9/11) TileCalCavasinni(Pi)  Cavasinni (Pi  30/9/11) LArCosta(Mi)  Tartarelli (Mi  30/9/11) MDTMaccarrone(LNF)eletto 5/3/08 RPCSantonico(Rm2)  Boscherini (Bo  30/9/11) TriggerPasqualucci (Rm1)eletto 12/10/07 16/9/200955L. Rossi – CSN1 Ferrara Coordinatori di attivita’ generali (a livello ATLAS Italia) AnalisiPolesello(Pv)esteso al 30/9/10 CalcoloCarlino(Na)esteso al 30/9/11 UpgradeDarbo (Ge)Meroni (Mi)

56 Abbiamo inoltre cambiato l’organizzazione delle analisi in Italia. La definizione di un coord. delle analisi (5/2007) ha aumentato la coerenza dello sforzo italiano (  vedi presentazione di Polesello e i 3 workshop di fisica dal 2007). Lo sforzo di analisi e’ destinato ad aumentare con i dati e abbiamo deciso di affiancare al coordinatore un deputy con funzioni e responsabilita’ definite e che diventa coordinatore dopo un anno e per un anno. In questo modo: – rafforziamo la capacita’ organizzativa – Alleviamo piu’ persone con una visione generale (delle analisi in corso in Italia) – Manteniamo coerenza al sistema La votazione del deputy e’ in corso, il deputy (anzi la deputy) entrera’ in funzione l’ 1/10/09 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara56

57 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara57 La pagina web di ATLAS Italia (outreach e spazio di lavoro privato) e’ in funzione http://web.infn.it/atlas/

58 Doveri verso ATLAS e piano 2010 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara58

59 Shifts di Cat1 – Difficili da stimare senza esperienza di run significativa. Le stime attuali (per tutto ATLAS) sono di 21000 shifts(*) di Cat1 (i.e. in Counting Room per il funzionamento del data taking) per 5 mesi di run cioe’ ~2 shifts/ per ogni mese di run. Tasks e shifts di Cat2 (x sottorivelatori) – Definiti in OTP e necessari per ottimizzare il funzionamento di ciascun sottorivelatore. In parte (e.g. calibrazioni, allineamenti,...) sono turni, in parte sono tasks (e.g. messa a punto e maintenence di DataBase, DAQ, DCS, etc.) fatti per lo piu’ da esperti. – Manutenzioni parti sotto nostra responsabilita’ (soprattutto durante gli shut down, ma ci sono parti accessibili durante il run) Calcolo (secondo i pledges, i.e. 5%....) – Tier 1 e 2 (ricostruzione e simulazione) Contribuire alle spese correnti (M&O_A e B) – Secondo quanto deciso dall’ RRB 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara59 _____________________________________ (*) = 50 fisici/ turno. Di qesti 22 sono necessari per le postazioni nella Main Control Room, il resto sono on-call o per operazioni legate ai sub-detector (che hanno 1 fisico nella Main CR)

60 Andamento autori ATLAS nel tempo (per Italia, Germania, US) 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara60

61 Responsabilita’ Italiane in ATLAS 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara 61 Abbiamo definito i livelli di responsabilita' come segue: - livello 1: eletti (o endorsed) dal Collaboration Board - livello 2: nominati dal PL (o Phys/Computing/Software Coord) - livello 3: responsabilita' definite (ad esempio il responsabile di un algoritmo o di un sistema di alimentazione), che implicano obblighi verso la collaborazione (mantenere funzionante, ottimizzare, riparare). ATLAS Italia oggi ha: - 11 livello 1: (Barberis, Bruschi, Cerutti, Darbo, Giacobbe, Nisati, Orestano, Polesello, Pontecorvo, Rimoldi, Schiavi) - 39 livello 2 e - 26 livello 3 Su un totale di 199(*) partecipanti attivi (>70%). ----- (*) di cui 26 dottorandi

62 Piano 2010 16/9/2009L. Rossi – CSN1 Ferrara62 Prevede: run di 10 mesi e manutenzione per 2 Conclusione del finanziamento e messa in opera del Trigger/DAQ TDR (e MoU) dell’IBL e inizio della sua costruzione Approvazione del FTK e prove della sua compatibilita’ con Trigger-DAQ... analisi dati