LHCb: status e upgrade Alessandro Cardini / INFN Cagliari

Summary Introduzione: news e la collaborazione italiana Stato di LHCb –La presa dati –I rivelatori –Il calcolo LHCb Upgrade –Online –UT –RICH –MUON Richieste finanziarie Milestones Similfellow Conclusioni CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari2

CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari3 Fisica

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La collaborazione italiana A luglio è stato fatto in tempi strettissimi un grossissimo sforzo per portare le percentuali verso il 60%, ed è rimasto solo qualche caso speciale a <= 55% che riteniamo ben giustificato (in parentesi: 2015): –127 (123) persone –109 (101) ricercatori –97 (97) autori –90.4 (86) FTE –72 (83) MOF-A  -13% –14 (20) Post-doc –22 (14) PhD  + 60% Nuovi collaboratori si uniscono al gruppo di Bari CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari5

Organizzazione SP/deputy: Guy Wilkinson/Monica Pepe-Altarelli Importante contributo degli italiani nel management: –OPG (Operation Planning Group): Sciascia (PID), Contu/Perazzini (Stripping) –TB (Technical Board): Passaleva (Upgrade Detector Coordinator), Cardini (muon PL), Baldini (muon PL deputy) –Physics Coordination: Vagnoni (ora deputy e prossimamente PC), 5 WG convener (Anderlini: P&P, Contu: RD, Gallorini: B2oc TD, Perazzini: charmless 2B, Bozzi: SL B decays) –Speakers bureau: Vecchi (chair) –Computing: Bozzi (Computing Resource Coordinator) CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari6

STATO LHCB CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari7

La presa dati del 2015 CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari8

La presa dati del 2015 La presa dati è ricominciata con successo dopo LS1 Planning –Giugno e luglio: scrubbing e rampa intensità con 50ns  6pb -1 –Agosto e settembre: scrubbing e rampa intensità a 25ns  25pb -1 –Ottobre e novembre: presa dati in condizioni stabili  200 pb -1 2 problemi a LHC hanno avuto un impatto su questo programma: –Effetto delle radiazioni sulle schede del Quench Protection System (QPS) hanno limitato intensità a 400 bunches  schede (1200) sostituite con successo ad agosto –Problemi di vuoto al TDI del beam2 sta limitando l’intensità massima a 1200 bunches  riparazione prossimo inverno CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari9

La presa dati del 2015 LHCb ha ottimizzato il suo trigger per poter lavorare più efficientemente con un minor numero di bunches (400, 800 e 1200 dei 2500 previsti inizialmente), abbassando le soglie di L0 per saturare 1 MHz di banda passante in uscita In studio anche la possibilità di aumentare il μ (numero medio di interazioni visibili per bunch crossing) Gli attuali treni da 72 bunches consecutivi e le basse soglie hanno portato il tempo morto vicino al 20%, ma in condizioni normali di Run2 saremo intorno al 5% (limite del chip di R/O del RICH) CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari10 Il nuovo rivelatore HERSCHEL è ora incluso nella presa dati, e verrà incluso successivamente nell’L0

Run speciali Misura luminosità fatta con 2 metodi –Van der Meer scan –Beam imaging usando SMOG: permette anche di misurare la carica “ghost” per tutti gli esperimenti N.B.: Grande vantaggio dell’architettura “split HLT”: scrittura dati molto veloce permette di aumentare la precisione della misura Heavy ions –Collisioni a bersaglio fisso usando SMOG Ne, He, Ar Dati pNe raccolti il 25 agoto, pHe l’8 settembre, pAr previsto per metà ottobre (richiesto accesso), poi PbAr a fine novembre pHe interessantissimo dal punto di vista cosmologico – siamo gli unici a poterlo fare a questa energia! –Collisioni PbPb Il Technical Board ha approvato questa presa dati Collisioni parassitiche in ALICE e degrado luminosità, in ogni caso di default LHCb partecipa al run PbPb CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari11

Muon Detector (CA, FE, FI, LNF, RM1, RM2) Attività al pozzo coordinata da Wander (deputy muon PL) Sommario LS1 –Improvement sul detector (grounding, MWPC HV training, replacement FEB noisy, filtri ferrite su cavi controllo) –Raddoppio canali HV in R4 e R4 –Nuova architettura dei PC di ECS Recommissioning –Full detector test, THR scan, noise & pulse run, TED shots –Notevoli improvement su ECS per monitoraggio LV, HV, gas Primi dati –Timing optimization –Efficienze MWPC –TBD: Ottimizzazione HV per ridurre dead-time (molto importante per upgrade) Summary –Muon system in ottime condizioni –Qualche instabilità di ECS  in debugging –Improvement di L0Muon! CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari12

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CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari14 W. Baldini

CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari15 P. de Simone

RICH (FE, GE, MiB, PD) LS1 –importante opera di sostituzione e riposizionamento di HPD –rimozione AEROGEL –HPD reprocessing Studi in corso/completed –allineamento temporale, –studio IFB –allineamento specchi –… I due RICH funzionano molto bene, stiamo entrando nella fase di “routine operations” CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari16

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HLT CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari20

HLT Stiamo ora utilizzando con successo lo split-HLT, e HLT2 lavora completamente in automatico  importante contributo di PISA su algoritmi Online full event reconstruction ora usa la PID Ricostruzione online e offline consistenti Abbiamo una nuova farm per l’allineamento e la calibrazione (le costanti cosi ottenute vengono aggiornate per ora manualmente) Il Turbo Stream permette di avere un immediato feedback sulla fisica! Trigger di Run2: molto migliore di quello di Run1 Smooth running & only minor glitches CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari21

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Calcolo Risorse impiegate consistente con quanto finanziato (~10% maggiore) In Q3 appena sotto: ridotta presa dati, preparazione al nuovo run di simulazione Con la presa dati in corso e la nuova produzione di MC si aspetta di andare in linea con le richieste LHCb continua ad usare efficientemente la farm di HLT e altre risorse (YANDEX, OSC, Zurigo, altre) CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari24

CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari25 CNAF 28.1 kHS06 erogati per 23.6 finanziati più importante centro di calcolo dell’esperimento per potenza di calcolo erogata Risorse finanziate per T2 sono anche usate per attività di T1 Italy

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CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari29 S. Amerio (PD)

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UPGRADE CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari32

LHCb Upgrade Stiamo lavorando a pieno ritmo! –Online Nuova PCIe40 board under test  market survey in progress –UT EDR Flex in June, prototypes in production at CERN –RICH Tender dei fotorivelatori completato PRRs/EDR soon –Muon produzione MWPC spare avviata Design nuova elettronica in progress  EDR a novembre CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari33

Online PCIe40 –Nuova R/O board –Contributo INFN  soluzione basata su protocollo PCI Express –Modifica della board AMC40 + nuova FPGA –Market survey CERN in progress CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari34

Event builder studies Collaborazione: INFN-BO, CNAF, CERN Sviluppo del modello di Event Building Test su farm effettuati usando protocolli MPI e InfiniBand CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari35 Fault tolerance test / A. Falabella

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Hardware acceleration CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari37 D. Lucchesi

Upstream Tracker (MI) Tantissima attività a Milano: –Data flex –Front-end hybrid circuits –CO2 cooling system –Silicon sensor test and characterization CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari38

RICH Anche qui molte attività in progress Gara dei fotorivelatori –3100 tubi R11265 e 450 tubi R12699 –SEP14: market survey; JUN15: tender; JUL15: Hamamatsu offer; contract to be finalized by October –Ancora da decidere: vetro UV o piu’ alta QE –Tubi testati a Padova e Edinburgh CLARO –CLARO8V2 under test, candidato per andare in produzione –OCT15: PRR Ci si sta inoltre preparando a fare partire le produzioni di tutte le varie parti dell’elettronica –OCT15: PRR per elementary cell mechanics –END15: PRR per FEB CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari39

MUON Produzione LNF –Ordini praticamente completati –Produzione gia’ avviata –Conclusione a fine 2016 Nuove schede R/O –Prototipo TDC UMC 180nm under test –Ottimi risultati Nuove schede controllo –Test IGLOO2 come convertitore protocollo i 2 c – DIALOG i 2 c-like –Buoni risultati preliminari EDR nuova elettronica a fine novembre CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari40

Milestones 2015 CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari41 30/9/15 FISICA: Pubblicazione ricerca decadimento di pura annichilazione Bd ->K+K- con 3/fb 80 30/9/15FISICA: Pubblicazione misura ACP in Lambda_b->pp- e Lambda_b->pK- 3/fb 70 30/9/15FISICA: Pubblicazione misura AP Bd e Bs in collisioni pp a 8 TeV 70 30/9/15FISICA: Pubblicazione ricerca di charmonio esotico nel canale chi_x 1P 50 30/9/15FISICA: Pubblicazione osservazione del decadimento X(3872) -> J/Psi omega 70 30/9/15FISICA: Pubblicazione ricerca del barione Xbc analisi in stdby30 30/9/15 FISICA: Pubblicazione performance e calibrazione sui dati di nuovi algoritmi di flavour tagging same-side 75 31/12/15 FISICA: Pubblicazione misura CPV dipendente dal tempo in Bd->p+p- e Bs- >K+K- 3/fb 50 31/12/15FISICA: Pubblicazione ricerca di CPV in L->phhh decays 80 31/12/15 COMPUTING: fornitura 20% CPU totale siti Tier-1 di LHCb da parte del Tier-1 al CNAF 100

Proposta Milestones 2016 CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari42 DeadlineTipologia: Titolo 31/12/16Analisi: Pubblicazione della misura di CPV nei decadimenti B->D+D- 31/12/16Upgrade/RICH: produzione finale del CLARO8 31/12/16Upgrade/MUON: completamento assemblaggio MWPC spare a LNF 30/9/16Analisi: Pubblicazione analisi Ks->mumu su dati /12/16Analisi: Pubblicazione misura sigma(pHe->pbar X) 31/12/16Tools: Implementazione ricalibrazione della PID nel MC con i Density Estimation Tree 31/12/16Upgrade/RICH: inizio della produzione delle FEB 31/12/16Upgrade/RICH: PRR per la meccanica (colonne per housing super-moduli) 31/12/16Upgrade/RICH: avvio produzione meccanica delle EC 31/12/16 Analisi: Estrazione dei parametri di CPV nel sistema B0s/antiB0s usando il canale di decadimento Ds*K 31/12/16Computing: COMPUTING: fornitura 20% CPU totale siti Tier-1 di LHCb da parte del Tier-1 al CNAF 31/12/16Upgrade/MUON: sottomissione finale nSYNC 31/12/16Upgrade/MUON: test della nuova catena di lettura del sistema di muoni 30/6/16Analisi: Ricerca di violazione di CP nei decadimenti Lb->p3h (h=K,pi) 31/12/16UPGRADE: Completamento e caratterizzazione dei prototipi dei data-flex per UT (PRR) 30/6/16Analisi: Pubblicazione ricerca di stati esotici di charmonio in B0->chi_c1 K pi 31/12/16Analisi: Ricerca X(3872)->j/psi omega nel decadimento B0->J/psi omega K 30/6/12Upgrade/MUON: Realizzazione schede prototipo di nSB + nPDM + nBP 31/12/16Analisi: Pubblicazione di una prima misura di CPV in decadimenti di charm in eta(') pi

Simil-Fellow 2015: quattro contratti attivi –2 iniziati a gennaio 2015 –2 iniziati a luglio : previsioni in linea col passato –3 richieste per gennaio (3 PhD) –2 richieste per luglio (1 postdoc + 1 PhD) CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari43

Previsioni MOF 2016 MOF-B Muon 85ke RICH 18ke UT (TT) 6ke L0 trigger 9ke CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari44

Richieste finanziarie per 2016 Richieste in linea con quanto fatto negli anni precedenti Grande sforzo di omogeneizzazione tra le varie sedi; sulle voci come metabolismo, missioni, responsabilità utilizzati sostanzialmente algoritmi Richieste per upgrade in linea con lo spending profile del CTS e con l’evoluzione dei progetti Dettagli a disposizione dei referee da fine luglio 2015 CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari45

Finanze 2015 In linea con quanto atteso per il residuo di missioni Restituzione 25ke SJ CONS Bologna per ritardo sviluppo prototipo PCIe40 Restituzione 14ke APP Roma1 per sviluppo nSB (ritardo nelle attività dovuto in parte anche a ritardata assunzione borsista ingegnere) Spese upgrade in linea con profilo CTS CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari46

Conclusione LHC sta andando a regime e il rivelatore di LHCb funziona ottimamente Ancora molto da fare con i dati del Run1, e interessantissime prospettive col Run2 Nuove opportunità col programma heavy ions e con l’utilizzo di SMOG Il lavoro sull’upgrade procede come previsto –Piccolo ritardo nella schedule ma LS2 comincia 6 mesi più tardi e durerà 6 mesi in più –Schedule di smontaggio/montaggio continuamente aggiornata –Spending profile globale aggiornato ogni 6 mesi La collaborazione italiana è “sana” e in leggera crescita CSN1, 01OCT15A. Cardini / INFN Cagliari47