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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.

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1 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

2 Presa dati esperimento OPAL ● 13.8.1989 Pilot run Ore 23:16 OPAL registra il primo evento di Z 0 a LEP ● 1989 – 1995 LEP1 √s ≈ 91 GeV 4,5 M eventi Z → adroni 600 K eventi Z → coppia leptoni DAQ = 88% ● 1995 – 2000 LEP1,5 - LEP2 √s = 130 – 209 GeV 9500 eventi W + W - DAQ = 91% ● 2.11.2000 Ore 7:59 Ultimo evento registrato in OPAL

3 Settori di fisica studiati ☺ Fisica EW (Z 0 e W) ☺ QCD ☺ Ricerca Higgs ☺ Ricerca di particelle esotiche (SUSY, …) ☺ Heavy Flavors ☺ Fisica del Tau ☺ Fisica γγ OPAL Oltre 400 pubblicazioni su riviste internazionali 11 Tesi di Dottorato e 29 Tesi di Laurea nel gruppo di Bologna

4 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 τ τ = 289.2 ± 1.7 ± 1.2 f s Si-microvertex detector (Risol. su parametro impatto 18 μm) +

5 Eccellente calorimetria EM (vetri al Pb) σ E /E ~ 5%/√ E 20.5 – 24.6 Lunghezze di radiazione Ottima separazione degli eventi Z o → ℓ + ℓ - (1990) Primo risultato di “single γ counting” Г inv = 0.50 ± 0.08 GeV → N ν = 3.0 ± 0.45 Evento candidato “single γ” con fotone di ~ 15 GeV

6 Bhabha scattering a piccolo angolo Misura di maggior precisione a LEP ΔL / L = 0.34 ‰ Monitor di luminosita` al SiW (2005) Prima evidenza diretta del running di α EM (canale t)

7 Universalita` leptonica testata al 0.5% Z 0 lineshape e Asimmetrie FB Mz = 91.1852 ± 0.0030 GeV Г z = 2.4948 ± 0.0041 GeV σ o h = 41.501 ± 0.055 nb R ℓ = 20.823 ± 0.044 A FB o,ℓ = 0.0145 ± 0.0017 Nν = 2.984 ± 0.013 R e = 20.902 ± 0.084 A FB o,e = 0.0089 ± 0.0044 R μ = 20.811 ± 0.058 A FB o,μ = 0.0159 ± 0.0023 R τ = 20.832 ± 0.091 A FB o,τ = 0.0145 ± 0.0030

8 (2004) Fermion and Boson production cross sections (2000) |V cb | = (40.7 ± 2.9)×10 -2 Misura più precisa in PDG (2004) Angolo di mixing elettrodebole sin 2 θ W = 0.23211 ± 0.00068 (da polarizzazione del τ) (2001) sin 2 θ W = 0.23238 ± 0.00052 (da A FB Z o → bb in leptoni) (2003) R b = 0.2178 ± 0.0017 (1998) R c = 0.180 ± 0.017 (1997)

9 Massa e larghezza del W e + e - → W + W - → qqqq e + e - → W + W - → qqμν μ (2005) M w = 80.415 ± 0.051 GeV Г w = 1.996 ± 0.140 GeV Distribuzione delle masse ricostruite dopo un fit di tipo 5C

10 QCD (1989) Primi risultati a LEP su Jet rates e misura di α s 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 C A = 3.02 ± 0.55 (tot) C F = 1.34 ± 0.25 (tot) (1992) Prima misura globale di α s (shapes, jet rates, R z e R τ ) (2005) Misura piu` recente del running di α s (event shapes) Valore combinato 91 – 209 GeV α s = 0.1191 ± 0.0011 (exp) ± 0.0045 (th)

11 (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

12 Ricerca di nuove particelle 1-CL b e rapporto CLs = CLs+ b /CL b in funzione della massa di test del bosone di Higgs Limite inferiore sulla massa del bosone di Higgs dello SM M H = 112.7 GeV/c 2 ( 95% C.L.) Molti nuovi limiti e studi su: Chargini e Neutralini SUSY leptons SUSY quarks Heavy fermions Excited leptons Leptoquarks Exotica Contact interactions Compositeness ecc.


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