La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Lesperimento NA62 al CERN.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Lesperimento NA62 al CERN."— Transcript della presentazione:

1 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Lesperimento NA62 al CERN

2 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Composizione del Gruppo di Perugia in NA62 (2008) Giuseppina Anzivino, PA Patrizia Cenci, I Ricercatore Ermanno Imbergamo, contratto a progetto PRIN Monica Pepe, I Ricercatore Roberto Piandani, dottorando Antonino Sergi, assegno di ricerca

3 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Componenti del Gruppo di Perugia in NA48 o NA62 negli ultimi 3 anni Giuseppina Anzivino (NA48, NA62) Simone Bifani (borsista Marie Curie, Università di Berna) Patrizia Cenci (NA48, NA62) Ermanno Imbergamo (NA48, NA62) Aniello Nappi (NA48, CMS) Monica Pepe (NA48, GLAST, NA62) Roberto Piandani (NA62) Mauro Piccini (fellow CERN, NA62) Mauro Raggi (assegno di ricerca INFN a LNF, NA62) Antonino Sergi (NA62) Marisa Valdata (NA48, CMS)

4 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Proposta P326 presentata al SPSC del CERN in settembre 2005 R&D sostenuta dal Research Board del CERN in dicembre 2005 Test beam in ottobre – novembre 2006 (LKr e CEDAR) Febbraio 2007: approvazione esperimento NA62 (misura di R K = (K + e + ) / (K + + ), primo passo verso la misura finale di K + + ): run (giugno-ottobre) nel 2007 NA62 citato nel CERN Medium Term Plan ( , CERN Council, 21 giugno 2007) Test beam in ottobre-novembre 2007 (straw tubes, prototipo RICH) Addendum al proposal inviato al SPSC nel dicembre 2007: sostegno dal CERN Completamento della fase di R&D previsto entro il 2008 In attesa di approvazione formale (2008?) Presa dati: dal 2011 (commissioning) al 2013 (se lapprovazione arriva in tempi brevi) NA62 (P326) – Misura del decadimento raro K + + Collaborazione: Birmingham, CERN, Dubna, Fairfax, Ferrara, Firenze, Frascati, Mainz, Merced, Mosca, Napoli, Perugia, Protvino, Pisa, Roma I, Roma II, Saclay, San Luis Potosi, Stanford, Sofia, Triumf, Torino Stato dellesperimento CERN-SPSC SPSC-P-326 CERN-SPSC SPSC-M-760

5 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 NA62-Motivazioni fisiche Predizioni del Modello Standard (8.0 ± 1.1)× BR(K + + ) (1.6×10 -5 )|V cb | 4 [ 2 +( c - ) 2 ] (8.0 ± 1.1)× ± 0.6 × BR(K L 0 ) (7.6×10 -5 )|V cb | 4 2 ± 0.6 × Misura esistente (E787/949): BR(K + ) = × (3 eventi) Golden modes K L 0 K + + K L 0 e + e - K L Dinamica a corta distanza - Contributi dominanti loop di W-top Decadimenti rari dei K, mediati da FCNC, strumento sperimentale fondamentale verifiche del Modello Standard sondare effetti di nuova fisica Minimal Flavour Violation (MFV) nuove sorgenti di rottura della simmetria di sapore (TeV)

6 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Cinematica BR(SM) = 8× Accettanza segnale 10% Decadimenti di K ~ Tecnica del decadimento in volo del K Fascio intenso di protoni dal SPS K di alta energia (P K = 75 GeV/c) Contatore Cerenkov per identificazione del K Kaone: tracciatore di fascio Pione: Spettrometro Calorimetro per rivelare / RICH (separazione ) Spettrometro per eliminare le particelle cariche K K+K+ m 2 miss =(P K P ) 2 Basso livello di fondo Proposta: 65 eventi/anno K + (S/B ~8) NA62 – linee guida Contatori di veto Identificazione di particelle

7 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 SPS primary p: 400 GeV/c Unsepared beam: 75 GeV/c 800 MHz /K/p (~6% K + ) K+K+ + ~11 MHz of K + decays K Sensitivity is NOT limited by protons flux A.Ceccucci SPSC NA62 – il layout attuale

8 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 CEDAR: Cherenkof differenziale per lidentificazione del K positivo nel fascio (50MHz) GIGATRACKER: Tracciamento del fascio (Si micropixel) a monte della regione di decadimento (800 MHz) LAV: Veto per fotoni a grandi angoli (vetro al piombo) CAMERE A STRAW: Spettrometro basato su 4 stazioni di camere a tubi straw per tracciare i prodotti di decadimento del K (~10 MHz) RICH: Ring Image Cherenkov, per rivelare il pione proveniente dal K positivo, distinguere muoni da pioni e per trigger veloce LKR: Veto per fotoni in avanti e calorimetro elettromagnetico (calorimetro a LKr di NA48) MUD e sweeper: rivelatore per muoni (calorimetro adronico di NA48 con ferro e piano di scintillatore per trigger veloce) con magnete deflettore del fascio non decaduto IRC/SAC: Veto per fotoni ad angoli piccoli e intermedi NA62 – i rivelatori

9 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Eventi di Segnale per : ~55 (proposta: 65) Eventi di Fondo 13.5% (proposta: ~13%) minore accettanza (-15%) ma: miglior controllo del fondo (Ke4) e disegno più conservativo dello spettrometro Altre opportunità di fisica: situazione simile a quella di NA48, disegnato per misurare solo / ma che ha prodotto molte altre misure interessanti Con un flusso ~100 volte quello NA48/2 si potrebbero studiare: 1. Effetti Cusp like ( scattering): K e 2. Lepton Flavour Violation: K e, K e +, (K e2 /K 2 ) 3. Nuove particelle leggere: K X, K P (sGoldstino pseudoscalare) 4. Decadimenti rari 5. Decadimenti rari radiativi con elevata precisione 6. Confronto tra K + e K - (alternando la polarità del fascio): K ± ± (CPV interference) T-odd Correlations in K l4 7. Argomenti di spettroscopia adronica NA62: prestazioni layout attuale

10 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 NA62, I fase: la misura di R k = (K e e )/ (K ) Misura del rapporto R k = N(K e e )/N(K ) R k = (2.477 ± 0.001) x SM NA62, run 2007: SM test con precisione 0.5% Masiero, Paradisi e Petronzio (*) hanno ipotizzato che violazioni supersimmetriche del sapore leptonico (SUSY LFV) possono modificare il valore di R k di 2-3 % test delluniversalità leptonica e dellaccoppiamento V-A (*) hep-ph/ tan ~ 50 e M H+ ~ 500 GeV/c 2 Stato attuale della misura di R k in NA62: o Il run 2007 (giugno-ottobre) è stato un successo: raw data: 300 TB; 100 TB dopo il Livello3 112k eventi candidati K e2, con fondo < 10% o Precisione statistica raggiungibile: R K /R K =0.3% o Indeterminazione sistematica preliminare: R K /R K 0.5% o Nel 2008: controlli ulteriori di alcuni effetti sistematici

11 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Lattività del gruppo di Perugia nellultimo triennio Analisi dei dati (NA48/1, NA48/2, NA62) Run di NA62 per la misura di R K (2007) R&D per il RICH di NA62 Attività in sede Test beam al CERN (2006 e 2007)

12 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Contributi allanalisi dei dati Mauro Raggi: Misura del decadimento K ± prima evidenza del termine di interferenza autore, in corso di pubblicazione NA48/2 NA48/1 Mauro Piccini Misura del BR dei decadimenti 0 + e - e 0 + e + Misura di V us da 0 -decay e di g 1 /f 1 autore, Phys.Lett.B 645 (2007) Ermanno Imbergamo Misura del decadimento K 0 autore: Phys.Lett.B 493 (2000); Phys.Lett.B 551 (2003) Misura del BR e della asimmetria dei decadimenti 0 e 0 Misura della polarizzazione della 0 NA62 Roberto Piandani: Studio delle prestazioni di NA62 (analisi dati di run speciali di NA48/2 e sviluppo del montecarlo): valutazione del fondo del decadimento K ± valutazione della reiezione cinematica

13 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Run di NA62 per la misura di R K (2007) Responsabilità del gruppo di Perugia nel run 2007: Funzionamento dellodoscopio carico e del pretrigger Funzionamento e calibrazione dellodoscopio neutro Parte delloffline generale dellesperimento Nuovi impegni nellanalisi dei dati (R. Piandani, tesi di dottorato; E. Imbergamo; A. Sergi): Studio del decadimento K ± e o calcolo del fondo alla misura di R k Studio del decadimento K ± o misura del rapporto R k radiativo (nessun altro gruppo in NA62 per ora si occupa di queste analisi)

14 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 NA62 - il rivelatore RICH >3 35 GeV/c Risoluzione temporale 100 ps Spettrometro di velocità (ridondanza) Prestazioni richieste 2 specchi inclinati (focale 17 m) 2000 PMT Cella elementare 18 mm Matrice di PMT sul piano focale con struttura compatta esagonale Tubo di 18 m riempito con atm Responsabilità INFN: Perugia-Firenze Ottica e fotorivelatori Reiezione fondo da al livello associato al rivelatore di muoni

15 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio )Test CEDAR in H6 in novembre 2006 oPerugia: responsabilità coordinamento e installazione test responsabilità DAQ/read-out (M. Raggi) responsabilità data handling e software oFirenze: responsabilità front-end, HV oPerugia e Firenze: analisi dati responsabile analisi a Pg: M.Raggi 2) Nel 2007: o test dei PMT in laboratorio con laser (Fi e Pg) o costruzione di prototipo in scala 1:1 per il test beam (Fi e Pg) o prototipo TDC basato su Tell1 (LHCB) (Pi e Pg) o trigger veloce di molteplicità (Pg) Scelta PM Validazione front-end Limiti read-out RICH – R&D : verso la finalizzazione del prototipo Validazione delle scelte sperimentali nel test 2006: 1)Fotorivelatori: Hamamatsu R7400U (3 modelli) 2)Front-end: scheda preamplificatore + NINO (shaper e discriminatore time-over-threshold) 3) TDC: HPTDC CAEN 1290A (alta risoluzione) CEDAR Test 2006

16 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 beam line endcap 1 (96 PM) endcap 2 (Mirror) 60 cm 17 m RICH – il prototipo 2007 Nel 2007: costruzione di un prototipo in scala 1:1 (longitudinale) Tubo in acciaio inox lungo 18 m (5.6% X 0 )(CERN, parzialmente esistente) Radiatore: 1 atm, (n-1)=67× specchio con diametro=0.5 m, focale=17 m e spessore 1 cm 96 PMT posizionati lungo un cerchio Finestre di quarzo per separare i PMT dal Ne Test su fascio K12 al SPS di impulso 200 GeV/c (31 ott.-12 nov.) per: misura della risoluzione dellangolo Cherenkov conteggio del numero di fotoelettroni a = 1 misura della risoluzione temporale A Perugia: test PMT in laboratorio progetto flangia lato PMT sviluppo TDC e trigger

17 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 RICH – il prototipo 2007 attività in sede - I Officina Meccanica D. Aisa, A. Piluso I fori di alloggiamento dei PMT sono posizionati lungo il cerchio dove è atteso lanello Cherenkov p K + Simulazione 96 PMT Progettazione della flangia allestremità del tubo per lalloggiamento PM: diametro interno: 600 mm diametro esterno: 658 mm Diametro finestra PMT: 8 mm Diametro base partitore: 18 mm Coni di Winston per la raccolta della luce, ottimizzati con simulazioni effettuate in collaborazione con Winston stesso

18 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 RICH – il prototipo 2007 attività in sede - II Laser ( =405 nm) disponibile in sezione nel Laboratorio Semiconduttori (Ambrosi/Servoli) Sistema ottico e supporto dei PMT progettato e costruito dal servizio di meccanica Front-end e read-out in fase di test in laboratorio con il supporto di A. Papi Misure: Risposta singolo fotone Risoluzione temporale Efficienza Test PMT (A. Sergi) Flangia supporto PMT con coni di Winston Tubo per ottica Software (A. Sergi) Montecarlo del prototipo (Geant4) e nuovi programmi per il test beam 2007 (C++) Montecarlo del rivelatore RICH finale (Geant4)

19 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Prototipo in scala 1:1 (longitudinale), 96 PMs Hamamatsu R7400U Camera a tenuta lunga18 m; specchio: =50cm, spessore=2.5cm, f=17.01m Test: fascio di particelle negative a 200 GeV/c alla produzione: 94.3%, 4.9% K, 0.7% p dopo 900 m: 96.2%, 3.0% K, 0.8% p RICH – il prototipo 2007 test beam al CERN Perugia: coordinamento test installazione, read-out/DAQ (A. Sergi) data handling e storage nuovo software di analisi (A. Sergi) Firenze: meccanica, front-end (preamplificatore, NINO chip, discriminatore time over threshold), HV (CAEN SY2527 crate, A1733N boards) Analisi dati: Perugia e Firenze (a Perugia: A. Sergi, E. Imbergamo) Pisa e Perugia: sviluppo TCD e trigger di molteplicità E. Imbergamo responsabile sviluppo trigger Preamplificatori NINO chip Lo specchio La flangia dei fototubi

20 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 RICH – test beam 2007 risultati preliminari Risoluzione temporale per evento < 100 ps Risoluzione in angolo Cherenkov 50 rad N. di PM accesi per evento 17 I risultati preliminari sul funzionamento del prototipo sono in ottimo accordo con le aspettative del montecarlo protoni Fit dellanello Cherenkov 17.2 PM accesi per evento pioni Anello dei pioni Anello dei protoni Risoluzione temporale per evento Mean: 75 ps RMS: 150 ps

21 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 WIN2005 (P. Cenci) Kaon2005 (M. Piccini) Crimea2005 (G. Anzivino) BEACH2006 (G. Anzivino, M. Raggi; P. Cenci: convener sessione K Physics) Crimea2006 (M. Pepe) AUSHEP2006 (E. Imbergamo, 2 presentazioni) C2CR07 (P. Cenci) XLII Moriond EW 2007 (M. Raggi) KAON2007 (E. Imbergamo) PASCOS07 (G. Anzivino) EPS-HEP2007 (M. Pepe) Crimea2007 (M. Valdata) SIF2007 (R. Piandani) Dal 2005: 20 pubblicazioni su riviste internazionali Seminari e presentazioni a conferenze (dal 2005)

22 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Tesi di Laurea R. Piandani Studio del decadimento raro K ± -> π ± con l'esperimento NA48/2: analisi e stima dei fondi Tesi di Dottorato M. Piccini Studio del decadimento della particella 0 in NA48 E. Imbergamo Measurement of the ( 0 -> ) decay asymmetry factor in the experiment NA48/1 at CERN M. Raggi Experimental study of the K ± -> π ± π 0 decay Dottorato R. Piandani 2° anno XXII ciclo Tesi (dal 2005)

23 Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 NA62: programma di attività a Perugia nel 2008 Un ricco e interessante programma sperimentale a Perugia nellimmediato futuro: R&D RICH Completamento analisi dei dati del test beam 2007 Il prototipo per il test beam 2008: o ampliamento del prototipo 2007 con 400 PMT o disegno e costruzione della nuova flangia PMT (Firenze) o test in laboratorio dei PMT (Perugia e Firenze) o sviluppo del TDC (Pisa e Perugia) o sviluppo del trigger di molteplicità (Perugia) Test beam al CERN in ottobre 2008 Analisi dei dati completamento dello studio delle prestazioni di NA62 inizio dello studio dei processi K e2 e K 2


Scaricare ppt "Sezione INFN di Perugia - Gruppo NA62 - Febbraio 2008 Lesperimento NA62 al CERN."

Presentazioni simili


Annunci Google