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Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 1 Status of the EEE.

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Presentazione sul tema: "Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 1 Status of the EEE."— Transcript della presentazione:

1 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 1 Status of the EEE Project (Extreme Energy Events) in Emilia Romagna Dott. M. Garbini Project leader Antonino Zichichi Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi: RISULTATI E PROGETTI

2 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 2 Introduction

3 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 3 The Emilia Romagna telescopes INFN Liceo Sabin Liceo Galvani Liceo Fermi ~ 1000 m ~ 2200 m ~ 2300 m ~ 1600 m ITIS Nobili Liceo Marconi

4 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 4 School istallation Liceo Galvani ITIS Nobili Liceo Fermi After construction at CERN the MRPCs are delivered in Italy, tested and installed inside schools.

5 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 5 Status of the telescopes TelescopeStatusSince INFN (BO)DAQ2008 ITIS Nobili (RE)DAQ2007 Liceo Fermi (BO)DAQ2008 Liceo Galvani (BO)DAQ 2009 Liceo Sabin (BO)DAQ2011 * Liceo Marconi (PR)Inst. complete2012 DAQ started at the end of 201. Long time between installation and Data taking due to school renovation

6 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 6 Data Analysis

7 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 7 Available Data: November 2008-July 2009 Site Nb. of Livetime (h) (Hz) INFN7.8 · FERMI7.5 · GALVANI5.0 ·

8 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 8 Available Data: January-June 2010 Site Nb. of Livetime (h) (Hz) INFN3.4 · FERMI4.4 · GALVANI4.3 ·

9 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 9 Available Data: January-December 2011 Site Nb. of Livetime (h) (Hz) INFN5.8 · FERMI8.6 · GALVANI5.4 ·

10 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 10 Bologna Telescopes rate summary FERMI INFN GALVANI

11 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 11 Search for 2 fold Coincedences Build the t distribution, where t= T 1 -T 2 And T 1 and T 2 the muon arrival times at telescope 1 and 2 (GPS) EventTime1:year. month, day, s, ns EventTime 2: year,month,day,s,ns Coincidence peak on top of flat background

12 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 12 t distribution of 2 fold coincidences 2011 INFN-GALVANI INFN-FERMI The t are flat in agreement with detection of accidental coincidences

13 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 13 2 fold coincidences in 2011 INFN-Galvani INFN-Fermi

14 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 14 INFN-GALVANI INFN-FERMI t distribution 2009 and 2010 INFN-FERMI INFN-GALVANI

15 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 15 Search for 3 fold Coincedences 2009 Livetime (h)2964 Found54 Expected (accidental)56

16 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 16 Search for 3 fold Coincedences 2010 Livetime (h)2313 Found42 Expected (accidental)43

17 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 17 Search for 3 fold Coincedences 2011 Livetime (h)3345 Found57 Expected (accidental)57

18 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 18 Monte Carlo Simulations

19 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 19 Evaluation of the expected flux We built a MC simulation to evaluate the expected number of events due to the measured primary cosmic ray flux E -2.7 E -3 Knee

20 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 20 Case studies: Bologna - LAquila BOLOGNA Liceo 2 (100,0) Liceo 1 (-100,0) 200 m LAQUILA x (m) x (m)

21 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 21 Results Expected Nb. of events per year in Bologna INFN Fermi INFN Galvani Galvani Fermi INFN Sabin Expected Nb. of events per year in LAquila 2 telescopes 200 m apart (~100 per day) In good agreement with measures Expexted number of 3 fold coincidences ~0.6/y

22 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 22 Activity in schools

23 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 23 Main Activities 1.Lessons: Cosmic Rays, particle detectors and focus on EEE Project MRPCs. 2.Training on detector monitoring: once again thanks to teacher and students we obtained a large data set. 3.Local measurements: MRPCs Efficiency (periodical) Muon rate and enviromental conditions (P,T)

24 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 24 Conclusions The EEE Project telescopes installed in Emilia Romagna are almost all fully operational. The DAQ phase of the Parma telescope will start in few months. Thanks to the effort of all students teachers, researchers and technicians involved we are able to collect data for long periods. We built a Monte Carlo simulation to evaluate the expected number of events. The new approach allows to study, in relatively short times, different arrays and geometrical configurations. Concerning the second phase of the EEE Project (started in 2009) we provided trigger cards (and support) for the new installatons.

25 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 25 An example of impact of the EEE Project 2 new Physics students but there are many others

26 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 26 EXTRA

27 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 27 Forbush effect February 2011

28 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 28 Rate & Pressure Rate decrease after pressure correction

29 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 29 Found and expected coincidences in 2009 INFN-Galvani INFN-Fermi

30 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 30 2 fold coincidences in 2010 INFN-Galvani INFN-Fermi

31 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 31 L'analisi effettuata prevede la ricerca delle coincidenze di muoni in telescopi diversi la cui differenza di tempi UTC, T ev, sia minore di una determinata quantità T coinc : Ricerca di coincidenze in 2 telescopi La finestra temporale è stata determinata valutando la massima differenza di tempo di arrivo al livello del mare di muoni appartenenti allo stesso sciame. Considerando la distanza media tra i telescopi a Bologna T coinc è stata fissata a 10 s.

32 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 32 Parallelismo delle tracce ricostruite nei due telescopi: sono stati selezionati solo gli eventi in cui le tracce ricostruite formano un angolo minore di 10°. Eventi multi-traccia: sono stati selezionati solo gli eventi in cui più di un muone è rivelato in almeno un telescopio. I risultati indicano che pur avendo ridotto il fondo dovuto alle coincidenze accidentali, non si ha evidenza di segnali dovuti a muoni appartenenti allo stesso sciame. Risultati analoghi per la coincidenza INFN-FERMI Criteri di selezione INFN-GALVANI 2009

33 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 33 La logica di trigger Logica sviluppata ad hoc per superare i limiti introdotti dal Bridge CAEN e dal GPS che sfrutta al massimo le potenzialità dei TDC.

34 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 34 La scheda di trigger di a Bologna (1) Per motivi storici a Bologna abbiamo sviluppato una scheda di trigger a partire dalla scheda LTM (Local Trigger Module) utilizzata in ALICE (TOF). La LTM ha in ingresso i 6 segnali di OR Provenienti dalle FEA e come output il trigger dato dallAND dei sei segnali. Le caratteristiche principali sono 1.Luso di una FPGA 2.La possibilità di essere letta via VME

35 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 35 La scheda di trigger di a Bologna (2)

36 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 36 La scheda di trigger di a Bologna (3) Dato che è possibile accedere alla scheda via VME abbiamo implementato la misura dei rate dei rivelatori. In particolare si può misurare il rate di singola MRPC, di doppia e ovviamente il rate di tripla. Tramite un programma sviluppato in LabView (8.2) è possibile monitorare il funzionamento delle MRPC CAENVME Library Rel. 2.4 Windows XP Utile strumento in fase di setup del telescopio. MA Non è sufficiente per acquisire dati dei telescopi quindi abbiamo introdotto la GPS-INTERFACE

37 Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi Progetto EEE, 20/04/2012,M. Garbini, Università & INFN Bologna, Centro Fermi Roma 37 GPS-Interface La scheda, seguendo lo schema della logica di trigger, unisce le informazioni del trigger dalla LTM (coincidenza tripla = muone) a quelle del GPS.


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