Note dalla riunione di Commissione I, settembre 2017 Consiglio di Sezione Padova 10 ottobre 2017 Note dalla riunione di Commissione I, settembre 2017 T. Dorigo INFN Padova

Agenda Disponibile su https://agenda.infn.it/conferenceDisplay.py?confId=13964 Lunedì 11/9: comunicazioni del presidente CSN1; discussione di RD_FA, RD51, BESIII, KLOE-II Martedì 12/9: MEG-2, Mu2e, Gminus2, MuOnE, LHCf, PADME, P-SHIP, NA62, COMPASS, UA9 Mercoledì 13/9: Comunicazioni membro giunta; discussioni su CMS, TOTEM, ATLAS, FASE2, Calcolo Giovedì 14/9: LHCb, Belle2, Dotazioni; indi bilancio Venerdì 15/9: chiusura bilancio

Comunicazioni del presidente CSN1 Bilancio: 20ME, 7.9ME di missioni. 5% di taglio. Difficile fare le assegnazioni vista l'entità delle richieste. La futura update dell’european strategy muove anche l’est, c’è attenzione su esso. Dafne sta finendo la presa dati e poi ci sarà Siddharta. C’è un piccolo comitato interno all’INFN che potrebbe poi avere qualche membro internazionale che valuta quali progetti si possono approvare per i fasci di Dafne anche non collider. Commissione alla ricerca di idee di studi di R&D o fisica che usi i fasci di Dafne Per il bilancio, le richieste riguardano anche inizio fase 2 di LHC, e incidono su scelte da fare verso il CERN e verso il comitato scientifico dell’INFN. Pastrone ha discusso con il DG non lo stato della riforma amministrazione centrale, quanto piuttosto la rimanente pressione verso la ricerca di fondi esterni. Ciò è legato a voci di bilancio che non possono stare nel FoE. Premiali se escono sono a fine settembre. Si discute brevemente dei 400ME per PRIN (250ME da tesoretto IIT), x4 rispetto a anni passati, e di come organizzarsi per massimizzare l'accesso INFN a questi fondi

F. Bedeschi: RD_FA La missione di questa sigla è in discussione. 1 – Integrare l’INFN per un significativo contributo sui rivelatori a qualunque macchina che venga a concretizzarsi. Favorire proto-collaborazioni che possano lavorarci.; 2 – Contribuire a sviluppo di nuove tecniche di accelerazione. Come corollario si vuole contribuire all’update della EU strategy for PP, scrivendo CDR di queste future macchine. 15 sezioni coinvolte e 84 ricercatori nel 2018 nelle attività previste. Attività nata a settembre 2016. Gruppi INFN inseriti già a livello internazionale. Varie responsabilità in FCC e CepC. Le milestones 2018 includono contributi ai CDF FCC e CepC, performance di un vertical slice di IDEA, produzione mu a bassa emittanza, prototipi camere resistive-MicroMegas ad alta granularità e loro test su fascio. 5 test beams previsti nel 2018. Fondi esterni ottenuti, approvati e in essere, sono EuroCircol (assegno di ricerca WP2), eRD6 Consortium e AIDA2020 per WP4. Richieste al MAECI per WP6 e WP7, e previste RISE e altro per il 2018. FTE cresciuti del 60% rispetto al 2017, il numero di ricercatori del 20%. Aiuto dei coordinatori circa 40kE nel 2017. Avuti 150kE+40kE di aiuto nel 2017, richiesti 300 kE nel 2018, scala con gli FTE. MA richiedono altri 30kE per finire il 2017. [Note a margine del redattore: se 150kE sono in linea con assegnazioni di altri esperimenti, e RD_FA ottiene 40kE dai coordinatori, e vuole altri 30kE per finire il 2017, è chiaro che in una situazione espansiva questo non è sostenibile.] Si discutono poi le previsioni per il futuro e le sinergie con altri esperimenti. Bedeschi ne cita alcune. Come evolve la situazione nei prossimi anni: abbiamo trovato il modo di inserirci nei CDF come INFN. Quest’anno la gente comincia a organizzarsi per i TDR. Più che aggiungere altri WP si andrà verso il consolidamento di quanto esiste. Quello che cresce dipende da come rispondono gli altri.

Richieste RD_FA

Mario Antonelli: Muon Collider Vari studi sul fascio di positroni underway. Mostrato layout possibile Studi sulla targhetta (O(100kW), positron source, accumulatori ad alta accettanza in momento, lavoro per test dello schema di produzione e ricircolo dei positroni. Sulla targhetta ci sono considerazioni ovvie, la crescita di temperatura istantanea richiede schemi non convenzionali, e serve una targhetta a basso Z per non degradare il fascio di e+. Visti i numeri in gioco bisogna muovere sia il fascio che la targhetta, si ha maggiore esperienza con targhette solide e si sta lavorando con quelle. H4 experiment: prima verifica della produzione (vedi slide seguente). Attività previste nel 2018: completamento attività H4 (previste 2 settimane, avuta 1 sola). Studio produzione mu pairs, emittanza e sezione d'urto. In più si proverà la produzione sui cristalli, dopo aver capito la qualità del fascio. Finalizzare analisi 2017 data. Studi della targhetta rotante (24000rpm) e stress termomeccanici con bunches sottili (50 um displacement sulla targhetta con 200ns bunch spacing).

Test Beam setup a H4 (sotto), coppie di muoni osservate nelle interazioni di fascio di positroni (a destra)

Referees RD_FA e discussione Grande lavoro di un gruppo esteso di referees. Attività per mettere a confronto e in discussione le proposte sui futuri acceleratori. Per la fisica, è essenziale che RD_FA svolga analisi comparative e up-to-date sulle varie macchine proposte, valutando sia la potenzialità di fisica che la fattibilità concreta del progetto. Attività molto sbilanciata verso studi associati a collider e+e-. Sarebbe fondamentale il coinvolgimento sulle diverse opzioni in discussione per la preparazione dell UESPP. Oltre alle proposte già in discussione, sta crescendo interesse per HE-LHC basata su dipoli Nb3Sn, per collisioni a 27 TeV. 30 ottobre - 1 novembre workshop al CERN https://indico.cern.ch/event/647676 . Proposte dei referees: RD_FA partita bottom-up, ma giunto momento che i responsabili si coordinino e cerchino di dare organicità alla iniziativa. Come CSN1 si invitano i giovani a partecipare al workshop e riportare in un dibattito di CSN1 il confronto fra HE_LHC e altre proposte. LEMMA è ambizioso e potenzialmente uno dei contributi più originali alla EUSPP. Preoccupa la mancanza di un piano di lavoro ben definito con milestones (come, quando, e chi) e priorità. Come assegnazioni si propongono 96kE per missioni, 28kE di queste in SJ perché attività di test beam da approvare. Per i consumi, sul WP5 sono richiesti fondi vari. Per il rivelatore DC come elemento di IDEA: non si finanzia R&D, finché non si capisce che questo fa parte di un’attività approvata; semmai va finanziata con fondi esterni. Segue accesa discussione sul tagliare i fondi a IDEA. La commissione lo considera non finanziabile al momento.

Sound bites – BESIII, KLOE-II, BES-III: numerose analisi in corso e recentemente approvate. Nel 2018 si prevede completamento del tracker e il suo commissioning a IHEP. In futuro ci si aspetta di manutenere il rivelatore e l’impegno di analisi e computing. Avviato un processo di review interna per capire quale sarà il coinvolgimento di lungo periodo. KLOE-II discute diversi segnali e goals di sensibilità su canali rari. Goal di 5/fb possibile per marzo 2018 (finora 4 raccolti). Milestones in orario con la tabella di marcia. Anagrafica stabile. Criticità: 1 – schedula temporale del run 2018 è incerta 2 – La pianificazione delle analisi per gli anni futuri va pensata bene. 3 – Il passaggio a linux! Referees non sono disposti a sostenere richieste di finanziamento per il 2019 di alcuna spesa di manutenzione ne’ sostituzione di apparati PowerPC. KLOE-II non riesce a superare il problema, banditi assegni ma non va nessuno. RD51: sviluppo di rivelatori a gas con micropatterns (MPGD) e elettronica associata. Al Bldg 107 al CERN, in fase di upgrade. 7 gruppi di lavoro specifici, e eventi culturali e formativi. Le richieste in CSN1 sono per partecipare a questi eventi. La partecipazione italiana include 70 fisici, 10 gruppi in CSN1 +2. Attività in 3 filoni: micromegas, GEM, e fotorivelazione con uRwell. I micromegas sono per gli upgrades delle ATLAS small wheels. GEM triple per upgrade di CMS. Proposte di assegnazione eguali a quelle dell’anno scorso, con gettoni di 2kEuro per missioni. 28kE totali.

Sound bites – MEG-II, Mu2e MEG-II vuole raggiungere una sensibilità di 5x10^-14 nel decadimento cercato. Critica è la risoluzione in angolo e+. Si lotta contro lo scattering multiplo. Problemi nell'assemblaggio della drift chamber. Fili di alluminio saldati (non crimpati). Stato di completamento 80%. Si sono rotti 6 fili alla tensione nominale. Tesi per un mm in più (4mm+1mm) rotti altri 8. Riportata la camera a 1mm di extra tensione per non provocare altri disastri. Se la camera è chiusa non devono rompersi fili, l’interspace fra fili è di 3mm, non si può infilare qualcosa dall’esterno per toglierli. Processo di corrosione presumibilmente dovuto all’umidità, che però è tenuta a valori <60% e 22 gradi. Si può ridurre la tensione a 3mm con minore HV. Referees: costruzione camera di back-up motivata, ma serve controllo di qualità, contatto di esperti, e l’operazione presenta incognite visto che non si è compresa la causa di rottura dei fili. SJ a comprensione meccanismi e prova di funzionamento. Mu2e: Costruzione civile completata, acceleratore procede bene. Alcuni ritardi nello stato della produzione del TS. Servono 52 bobine, costruite 32. Issues meccaniche. 5 mesi di ritardo che per ora non impatta la schedule. Per il calorimetro, puntano alla construction readiness review a inizio 2018. La review di disegno meccanico è stata completata.

MEG-II Drift chamber Diversi fili (50um Al) rotti, probabile effetto umidità. Il problema non è capito ancora a fondo

Gminus2: First Wiggles! Run a giugno, sistema testato con 38 giorni di presa dati, 10^16 pot. Con 3M muoni primo wiggle plot ottenuto. Ancora molti fattori da ottimizzare (lontani dal 10^20 pot che è il goal). Molti shifts di italiani (manca soglia per authorship).

MuONe

MuONe Servono 60 cm di berillio da ripartiti in moduli sottili con spessore ideale di 10mm. Moduli identici con 3 piani di tracciatori xy. Ogni modulo trasparente al mu che definisca la direzione per il modulo successivo. 10x10x50cm. Risoluzione angolare 10 um  0.02 mrad. Coplanarità e vincolo fra angolo di scattering e-mu. Il multiple scattering distorce lo spettro. Per studiare questo si farà una misura ospiti di UA9 a H8. Accettanza angolare di 20mrad, con diversi bersagli con materiale e spessore diverso. Max rate 10 kHz. Si vuole costruire un full-scale prototype con due moduli, più un calorimetro e due piani prima del primo modulo. Allestimento permetterebbe di studiare effetti del primo bersaglio sul secondo, possibilità di correggere spettri osservati a partire da calibrazione con un modulo che misura angolo e energia. I sensori potrebbero essere quelli di AGILE usati da LEMMA. 9.5x9.5cm di dimensioni. Spessori diversi di targets (30mm o 10mm) portano a diverso effetto del multiple scattering e effetti da correggere nello spettro dell’ordine del percento. Va fatta analisi completa per chiarire se la misura è fattibile e qual è l'impatto dello spessore di Be. Il fascio che serve sta sulla linea di COMPASS, con forte componente italiana. Non sembra attualmente possibile immaginare la attività dell’esperimento in modo parassitario, in quanto la focalizzazione ottimale per COMPASS non lo è per MuONe.

Sound bites – PADME, P-SHIP, NA62 Padme: novità nel physics plan: 1 - Possibilità di produrre il bosone "visto" nell’anomalia del berillio 8, in modo risonante. 2 – misure di sezione d’urto EM fra 0 e qualche centinaia di MeV. Installazione avanzata, design conclusivo. Ultima gara per meccanica camera a vuoto. Manpower +18% FTE. Qualche issue con la schedula di KLOE, slittamento 2018. SHIP è un “zero background experiment”: assorbitore e muon shield, rivelatore di neutrini e particelle dell’hidden sector che decadono nel decay volume. Vanno ottimizzati il bersaglio, il rivelatore a emulsioni, e la performance di fisica dei vari subdetectors. Approvato un upgrade dell’elettronica delle RPC di Opera per poter andare da 4 kHz/m^2 a 100, e emulsion tracker con uRwell. Il recupero delle RPC di Opera appare poco praticabile. Valutato come adattare l’elettronica di ALICE e operare le RPC in avalanche mode. Nel 2018 vogliono fare misure di flusso di muoni in un setup simile a quello che sarà il bersaglio di SHIP. Il deliverable italiano è il muon tagger, quindi fabbricazione RPC e elettronica di lettura e trigger. Assegnazioni tutte SJ alla definizione del tempo fascio e programma di misura. NA62: Previste 31 settimane di run nel 2018. O(10) eventi K->pivv attesi a fine run 2017. Per una misura al 10% necessario prolungare il run oltre LS2. Nel futuro idea di misurare Klpizero-nu-nu, see next slide

Kπνν analysis Prev. teorica (9+-0.7)E-11, miglior misura 17+-11 Analisi cinematica, misura missing mass in 3 modi diversi, alta reiezione π0 Κ+-π+ match spaziale e in timing Veto a fotoni ottiene una reiezione di pizero di 10^7

Sound bites: COMPASS, UA9 Compass: 240 autori, TO+TS=31.6FTE. Responsabilità SP (Denisov, TO), coordinatore analisi e chair pubcomm. Scrittura LOI per Compass++ iniziata quest’anno. Torino intende occuparsi di nuovi rivelatori di tracking, con micromegas o GEM. A TS si pensa al consolidamento del RICH. Non ci sono particolari problemi per i run 2017 e 2018. Alti ruoli di responsabilità INFN nell’esperimento. Tutte le milestones 2017 sono in linea. UA9 fa studi di collimazione dei fasci con cristalli. Con cristalli lunghi si può fare l'estrazione graduale del fascio. A UA9 un primo cristallo estrae l’alone, il secondo dà un kick più grande. Questo implica di cambiare il layout di SPS e includere nuovo hardware.

Comunicazioni membro di giunta Approvazione bilancio ferma al ministero. Anche i premiali 2015 deliberati da apposita commissione sono alla firma del ministro. Il FOE 2018 anche. In esso ci sono 70 milioni sui premiali, andrà fatto il bando. Decisioni prese dal ministero su progetto ignitor. 75M che abbiamo in cassa per un dimostratore per la fusione, proposto dal prof. Coppi. Su questi soldi si sono agitati in molti, 40M pare si vogliano dare all’ENEA per la divertor test facility, e 15M lasciarli all’INFN per le nostre attività Borse post-doc stranieri: 32 borse sperimentali e teoriche, 18 e 14. E’ stata vinta dall’INFN un progetto COFUND per bandire altre borse post-doc, più sostanziose, 15/anno per due anni. Si sta decidendo di farlo partire a metà 2018. Per ora si parte con le borse standard. E’ approvato lo statuto INFN che era da rivedere a seguito della legge di riforma enti di ricerca. A valle si approvano regolamento del personale, dei concorsi, delle missioni eccetera. Gruppi di lavoro riesaminano i regolamenti, in vista la loro approvazione. Anche in discussione la riforma dell’AC proposta dal DG, esaminata da giunta, direttivo, gruppo di lavoro del direttivo. Fatti vari suggerimenti, il DG ha dato una nuova versione da ridiscutere e implementare a fine mese. Approvati nel piano triennale i concorsi per passaggi di livello di tecnologi. Aspettavamo di approvare il nuovo regolamento concorsi. In esso si vorrebbe evitare di avere le aggettivazioni e mettere dei punteggi. Strategia per stabilizzazioni: persone con >3 anni di servizio. Una prima indicazione è cercare di stabilizzare IV-VIII, maggior parte su fondi interni. Per i ricercatori la strategia è stata di fare concorsi nazionali e quindi di non stabilizzare persone con contratto di ricercatore (sono molto pochi). In parallelo c’è discussione a livello ministeriale con diversi attori. Su spinta del CNR i ministeri stanno considerando di inserire fra gli aventi diritto anche gli assegnisti, perché sono pieni di assegnisti. Noi siamo ortogonali a questa soluzione.

CMS LHC ha superato i 23/fb or ora, ma la luminosità istantanea è diminuita di recente. CMS raccoglie all’87%, per commissioning dei pixels. Il problema di LHC è che si è trovato un settore che causava beam dumps. Forse vuoto imperfetto nella zona. La contaminazione non è solo in uno dei due beams. Nelle operazioni di manutenzione si è usata la stessa pompa, quindi probabilmente un errore umano ha portato all’inserimento di aria che si è ghiacciata. Comunque si pensa di raggiungere il target di 45/fb per fine anno, problema da risolvere durante il technical stop. Superati 650 articoli, 317 con >100 citazioni. Diversi risultati importanti da similfellows italiani (mostrati fra gli altri i risultati recenti di Benato, Pazzini, Zucchetta). Dimensione anagrafica stabile. FTE 265.5, 341 persone. Similfellows: 9 a gennaio, 5 a luglio, 45.3% dei SF LHC in CSN1. La proposta à di finanziare il 60% delle nuove borse. Richieste per missioni molto elevata, non prop. al numero di FTE. 4555kE. Per i dettagli delle assegnazioni proposte vedi slides.

ATLAS Presa dati a >95% efficienza, 22/fb raccolti. 670 articoli pubblicati, gran numero di talks a conferenze, quasi 1000 conference reports. Il sistema di muoni MDT ha dei leaks di gas. Gli RPC hanno alcune hardware failures, 2 ADC sostituite, HV sconnessioni per gas leaks. Nuovo sistema di gas flow operazionale. 224.6 FTE, in leggero aumento rispetto all’anno precedente. 9 L1 responsibilities. Operati algoritmi comuni con CMS per referare le richieste di missioni. Dati i maggiori talks in ATLAS, quest’ultimo guadagna circa 10kE. Progetto small wheels su un critical path. La parte più critica non è italiana (elettronica di readout). Extra costi (34% in più) senza tener conto di alimentatori LV. I referees non considerano che l’extra costo, dovuto a un errato progetto iniziale di ATLAS, debba ricadere interamente sull’INFN. Finanziano le missioni strumentazioni e trasporti, ma 200kE di core in più non la finanziano.

CMS FASE 2 Il costo totale per l’upgrade è 275 MCHF, la frazione di impegno italiano è dell’8.7%, 20ME. CMS chiede all’italia 3MCHF di common funds (=2 anni MOF-A). RD_FASE2 terminato nel 2017. La fase 2 si avvicina e i vari progetti non sono tutti nella stessa condizione. Inner tracker ha bisogno di 2 anni oltre la media degli altri progetti. Chiesta una stima delle richieste per finanziare questa fase, la risposta per CMS si arriva a 1848kE. Siccome ATLAS chiede 1200kE, siamo del 50% sopra il tetto disponibile indicato a luglio (2ME). Solo nel 2018 si va a 2ME di richieste pervenute. Abbiamo quindi un problema. Altri fattori complicano il quadro: money matrix, core, envelope non ancora definiti, infrastrutture da allestire necessarie per avviare la fase 2. La fase 2 entra nel bilancio ordinario (rd_fase2 aveva un finanziamento dedicato extra-bilancio). Per richieste riferite al completamento R&D, le sottoporremo a una procedura classica. Le altre in una tasca indivisa. Per il timing layer l’analisi costi e benefici non è completa. L’urgenza comporta l’uso di una soluzione molto costosa (impiego del LYSO). La scala dei tempi è stretta e posteriore agli altri items. Non ci sentiamo pronti ad approvarlo. Scelta dolorosa al momento, non definitiva. In una situazione di finanziamento ristretto e inadeguato, questa richiesta entra in conflitto con finanziamenti da dedicare al tracker e altri items già avviati che non vogliamo fermare. Segue discussione sulle opportunità degli upgrades di fase 2.

LHCB e BELLE2 LHCB: Presa dati stabile a mu=1.1 come gli anni scorsi, con L=4.4x10^32 cm^-2 s^-1. Efficienza presa dati superiore al 90%. Doppio della statistica del Run 1 a settembre, 6/fb. 396 articoli pubblicati, 40 nel 2017. Osservati decadimento D0 in dimuoni più due pi carichi o due k carichi. Limiti a B0 e B0s in LFV emu final states. Ricerca di dark photons in dimuoni si avvantaggia del turbo stream. Stessa sensibilità di BaBar. Nel Run 3 si potrà aumentare la statistica di un fattore 100, rimuovendo l’hardware trigger. Per lepton flavour universality, R(D) e R(D*) sono a 4 sigma dal MS. Misurata la massa delle Chi_c1,2 competitiva con WA. Anagrafica in costante aumento -> aumento MOF-A. Totale missioni proposta 912kE (richiesti 1121.5). BELLE2: In commissioning di fase 2: 5 mesi di running con nanofasci, obiettivo di luminosità dell’ordine di quella di KeK-b, 10^34. 20+-20/fb. Con essi studi di detector. Studiare fisica del bottomonio – regioni intorno alla Y(6s) ad esempio ancora oscuro. Ma obiettivo primario è commissioning della macchina. Problemi per il ladder mounting di SVD, finalmente iniziato il montaggio. La schedule prevede che SVD sia pronto per l’integrazione a fine aprile 2018. Problema del TOP: circa metà dei PMT hanno un atomic layer deposition e invecchiano più lentamente, l’altra metà più sensibile. La radiazione dei primi 8 ab^-1 darà calo all’80%  2% efficienza per i pioni. Porta a riduzione di pi/K separation del 25%. Vanno rimpiazzati 224 PMT, ne mancano 161+spares. Nagoya può coprire 60 dei 180, Belle chiede di contribuire per metà dei 120 mancanti, 300kE.

Il resto è silenzio (W. Shakespeare, Hamlet)