FISICA CON ACCELERATORI INFN-CSN1 CALVETTI@FI.INFN.IT 14 FEBBRAIO 2001 FISICA CON ACCELERATORI PIANO TRIENNALE ROMA

CSN1 AGENDA 1)INTRODUZIONE 2)RISULTATI DI FISICA RECENTI 3)PROGRESSI TECNOLOGICI RECENTI 4)OBIETTIVI SCIENTIFICI FUTURI 5)OBIETTIVI TECNICI FUTURI 6)PROPOSTE X NUOVI ESPERIMENTI 7)CONCLUSIONI ROMA

24 ESPERIMENTI ALEPH KLOE COMPASS KOPIO DELPHI NA48 ATLAS P-BTeV L3 HERAB CMS MUGTEST OPAL CDF LHC-b LINEAR COLLIDERS E831 ZEUS TOTEM FAST E835 BABAR GRID PEP-N In “chiusura” In fase di “progetto” In “costruzione” 3% In “Continuazione” 55% 1% 27% Dotazioni 9.5% Indiviso 4.5% ROMA 760 FTE

21 conferenze internazionali 1998-2000 (in Italia) Attività 2000 RELAZIONI STUDENTI RESPONSABILITA’ 21 conferenze internazionali 1998-2000 (in Italia) ROMA

CMS ATLAS INFN MANAGEMENT Spokespersons in 2000-2001 R.Cester E-835 FNAL F.Bedeschi CDF FNAL F.Bradamante COMPASS CERN L.Moroni E-831 FNAL A.Ceccucci NA48’ CERN G.Matthie TOTEM CERN F.Tenchini ALEPH CERN P.Franzini KLOE FRASCATI INFN AND THE MANAGEMENT ROMA

ROMA

PRINCIPALI RISULTATI 1999-2000 Conferma dell’esistenza della VIOLAZIONE DIRETTA di CP Prime misure di SIN(2b) e del MIXING at SLAC Osservazione di candidati HIGGS al LEP Osservazione di possibile Mixing in mesoni con Charm Funzioni di Struttura del Protone Quale Fisica nei prossimi tre anni ?........ ROMA

Obiettivi di fisica per l’esperimento ALEPH Presa dati dal 1989 al novembre del 2000 Tanta analisi dei dati ancora da completare Picco del W nel canale semileptonico mnqq Fisica del Bosone W Misura della Massa e della Larghezza Misura della sezione d’urto Misura produzione W Singoli Per la massa : ottenere una incertezza statistica e sistematica di 30 MeV Misura Accoppiamenti Trilineari dei Bosoni di Gauge (TGC). Misura degli accoppiamenti carichi (gWW,ZWW) Limite su accoppiamenti neutri (ZZZ,gZZ) Per gli accoppiamenti carichi : ottenere una incertezza totale O(0.01) Utilizzo del sistema WW per studi di QCD Correlazioni di Bose-Einstein Riconnessione di colore ROMA

Fisica dei Quark Pesanti ALEPH Misura delle Oscillazioni del Bs Completamento misure elettrodeboli Misure Branching Ratio Semileptonici Per le oscillazioni del Bs : migliorare la sensitivita’ , avvicinarsi a Dms=17 ps-1 …... Ricerca del Bosone di Higgs e di Nuova Fisica Completare Analisi Higgs SM, eccesso a 114 GeV…... Completare analisi Higgs, estensione SUSY Competare analisi Higgs, modelli esotici Completare studio limiti particelle SUSY Inoltre : misura di as a LEPII studio di-fermioni e per tutto …… Importanti le combinazioni LEP !! ROMA

CP BaBar Physics Program The entire Physics of the Unitary Triangle Bd  D*p , Kp ROMA

sin2b=0.34±0.20 (stat) ±0.05(syst) sin2b=0.34±0.20 (stat) ±0.05(syst) BaBar Measurement of sin2b J/YKS J/YKS J/YKL J/YKL sin2b=0.34±0.20 (stat) ±0.05(syst) ROMA sin2b=0.34±0.20 (stat) ±0.05(syst)

CDF Resa di fisica immediata! Run II inizia a Marzo 2001 Dati di fisica dall’estate 2001 ~ 500 pb-1 dopo un anno ~ 2 fb-1 per la fine del ‘03 Mixing Bs 1 yr data Resa di fisica immediata! ROMA

CDF Fermilab promette 15-20 fb-1 tra il 2001 e il 2007 LEP limit 20 Fermilab promette 15-20 fb-1 tra il 2001 e il 2007 Effetto dei nuovi triggers su vertici secondari non e’ incluso nella previsione ROMA

ROMA

Obiettivi di fisica di COMPASS fase 1 (initial lay-out), dall’estate 2001 con fascio adronico produzione diffrattiva di stati esotici con fascio di m piccola accettanza per il m diffuso (Q2 < 4 GeV2) misura di DG tramite asimmetria di spin della sezione d’urto di produzione di open charm d(DG/G) = 0.11, in due anni di misura (12 mesi di run) asimmetria di coppie di adroni correlati a grande pt d(DG/G) = 0.05, in un anno di misura (6 mesi di run) concorrenza per DG : Hermes (DESY), E161 (SLAC), SPIN (RHIC) misura di g1p e g1d a piccolo x a parita’ di tempo di run, statistica ~10 volte SMC ROMA

COMPASS – upgrade previsto dell’apparato nel 2002-2004 tracking a grande angolo nel secondo spettrometro nuovi odoscopi di trigger (Q2 ~ 100 GeV) calorimetria EM RICH2 ROMA

KLOE 800 pb-1 nel 2004 Misurare Re(e’/e) al .2% -.3 % NEL 2001 200 pb-1 per KLOE a fine 2001 può : completare lo studio dei decadimenti radiativi della f Misura all’ 1% su shad (gm-2) Studio dei decadimenti semileptonici dei Ks Fattori di forma Kl3 Misurare Re(e’/e) al .2% -.3 % NEL 2001 KLOE 800 pb-1 nel 2004 KLOE . . . Sceglierà . . . ROMA

Simultaneous K+ and K Beams NA48’ K+p+p+p- K-p-p-p+ ROMA

Expected Stat Precision NA48 Bel’kov-99 Shabalin-98 SUSY D’Ambrosio-99 SM ROMA

SVILUPPI TECNICI - BOBINE DEI MAGNETI per ATLAS e CMS - RIVELATORI DI TRACCE A STATO SOLIDO - MSGC - RPC - CALORIMETRIA a KRIPTON LIQUIDO - ELETTRONICA di TRIGGER - RIVELATORI PER m - CAMERE LETTURA RICH MMMMMNNNN ROMA

KLOE-chamber ROMA

CDF-ISL ROMA

CDF-SVT CDF TRIGGER SUI VERTICI SECONDARI ROMA

BABAR-vertex ROMA

BABAR-VERTEX DETECTOR INFN-PISA ROMA

CMS ATLAS ROMA

CMS MAGNET COIL CMS-coil ANSALDO GENOVA ROMA

CMS COIL-ANSALDO-GENOVA ROMA

ATLAS-COIL INFN-LASA MILANO LASA-MILANO/ANSALDO ATLAS-COIL INFN-LASA MILANO ROMA

ATLAS TOROID COIL – LASA-MILANO ROMA

ATLAS TOROID FINAL COIL ATLAS-coil LASA-INFN MILANO ROMA

LHC ATLAS 7000 m2 di RPC in 1132 camere 46500 schede di elettronica 372000 canali di lettura 65000 tubi a deriva in 200 camere 775m2 Rivelatori a pixels Elettrodi Calorimetria EM 100000 Amplificatori Elettronica di trigger di secondo e terzo livello LHC CMS 1600 RPC (400 camere) 4000 rivelatori al Silicio 10 Milioni di canali Etc..etc… ROMA

CMS-MUON DETECTOR-TORINO Torino - Partial view of workshop BOLOGNA ROMA

CMS MUON DETECTOR PADOVA ROMA Legnaro - workshop (partial view)

CMS- MUON RPCs-BARI cms ROMA

INFN-PISA ROMA

Pisa - clean room CMS BARI-PERUGIA-PISA- FIRENZE-TORINO- PADOVA- ROMA

40 MHz 1 Mbyte = 40 TByte/s IL CALCOLO PER LHC CMS Biblioteca Nazionale di Firenze : 105Km di scaffalature 200 pagine/cm 20KBytes/pagina 107 x 2 x 102 x 2 x 104 Bytes circa 40 TBytes CMS 40 MHz 1 Mbyte = 40 TByte/s Su nastro dopo la selezione dei Trigger : 100 MByte/s  1000TB/anno VIRGO 4MByte/s  40 Tbyte/anno ROMA

CSN1 IL CALCOLO PER LHC ANALISI DISTRIBUITA POTENZA DI CALCOLO 3x106 SI95 (105 PC) QUANTITA’ DI DATI PB/anno USO GENERALIZZATO DI TUTTI GLI ESPERIMENTI DELLA CSN1 AUSPICABILE APPLICAZIONE DI GRID PARTE INTEGRANTE DELLA SPERIMENTAZIONE AD LHC ROMA

VIOLAZIONE del NUMERO LEPTONICO MUG-TEST VIOLAZIONE del NUMERO LEPTONICO Misura del rapporto di decadimento con sensibilita` • Modello Standard • SUGRA (Attualmente 1.2 10-11) 10-14 Il rivelatore • Calorimetro e.m. a Xe liquido • Spettrometro magnetico • Contatore temporale (INFN) ROMA

Fondi • Positroni da decadimenti di Michel e ... 1 evento di segnale e meno di un evento di fondo attesi in un anno di presa dati Fondi • Positroni da decadimenti di Michel e ... • Fotoni da: – decadimento radiativo – annichilazione di positroni in volo ROMA Inizio presa dati previsto per il 2003

_ KL p°nn KOPIO ROMA

PEP-N "Letter of Intent" PEP-II LER + VLER ( 140 MeV < Ee <500 MeV) 1.4 MeV < Ecm< 2.5 GeV 40 pb-1 / anno ( 10 pb-1 totale raccolto ad oggi ) misura di R s had/sm - aem gm-2 Nucleon form factors Meson form factors Spettroscopia 1 - - Interazioni gg* "Letter of Intent" At SLAC “INFN in Research Network” ROMA

TRASCO 1 GeV – 30 mA Proton beam Super Conducting Linac ROMA Ion Source 0.1 MeV RFQ 5 MeV DTL or ISCL 100 MeV Matching Section 100 MeV ß=0.5 Section up to 190 MeV ß=0.65 Section up to 430 MeV ß=0.85 Section up to 1000 MeV Super Conducting Linac ROMA

FUTURE COLLIDERS TESLA TTF Cryomodule Design ROMA “Finger Welded” Shields Sliding Fixtures Sliding Fixtures Qualification tests in LASA Simplified alignement Strategy ROMA

First SASE lasing at the TTF FEL in 2000 TTF FEL Undulator Lasing at 109 nm Clear indication of SASE signal ROMA

CONCLUSIONI 1 CSN1 2002-2004 CDF CALCOLO AND UPGRADES BABAR “ “ COMPASS “ “ MOF + CALCOLO PER LHC…… NUOVE INIZIATIVE……………. AUMENTO PRESENZA AL CERN ………… ROMA

CSN1 Piano Triennale 2002-2004 Conclusioni 2 Solida presenza sulla Frontiera della Ricerca 2) Conclusione del (capo)lavoro al LEP Costruzione degli strumenti della ricerca di base del futuro (impegno crescente al CERN) Raggiungimento obiettivi scientifici di KLOE E DAFNE 5) Fisica degli eventi rari 6) Solida presenza nei Dipartimenti di Fisica ROMA

METODOLOGIE E LINEE DI RICERCA LEP e+e- Modello Standard at 200GeV KLOE;NA48;MUGTEST Decadimenti Rari BABAR;HERA-B …… Asimmetria materia-antimateria ZEUS; COMPASS …………. Interazioni Inelastiche Struttura del protone CDF ………………………….. Modello Standard in p-antip E-835; E-831………………….Spettroscopia del CHARM ATLAS; CMS; B-TeV; LHC-b ………………. ..Oltre il Modello Standard Linear Colliders ………………Oltre il Modello Standard ROMA

COLLABORAZIONI INTERNAZIONALI FRAZIONE INFN NELLE COLLABORAZIONI INTERNAZIONALI INFN FTE / ALL FTE per Esperimento ROMA

TTF Cathode Preparation System 3) Connection to the GUN 1) Preparation in Milano 2) Transfer to DESY Thermal emittance measurements with TOF ROMA

1998-2000 INTERNATIONAL CONFERENCE or Collaboration Meetings ROMA

AFFERENTI alla (FTE) CSN1 Anno 2000 2001 FRASCATI 63 63 LEP 114 60 SLAC 70 84 FNAL 83 82 DESY 47 41 LHC 249 301 TOTAL FTE 628 631 TECNOLOGI 120 133 TOTAL 748 764 19 INFN-SECTIONS+ LNF + EXTERNAL REFEREES ROMA

Ricerca di SUSY CDF Buone speranze di scoprire SUSY nel Run II o di mettere forti vincoli sulla teoria Previsioni basate su 2 fb-1 ROMA

BaBar at PEPII ROMA

ATLAS ROMA

ROMA

KOPIO: KL® p0 n`n a BNL Elementi caratterizzanti della tecnica : tempo di volo del K0L con fascio “m-bunched” di bassa energia impulso del K per reiezione cinematica di K0L® p0 p0 “preradiator” tracciante per misura della direzione dei fotoni misura diretta di mgg per condizione mgg = mp° veto “ermetici” Motivazioni Dominato da CP diretta Misura della altezza del triangolo di unitarietà in un unico esperimento con incertezze teoriche di qualche % Confronto stringente con dati di CP in b: deviazioni a livello del 30% sarebbero indicazioni di nuova fisica Risultati attesi ( 9000 h con 1014 ppp ): 65 eventi con S/N ~ 2 D(BR)/BR~0.15 D(h) ~ 0.08

TRASCO 700 MHz: b=0.5 single-cell prototype ROMA