Status report su KOPIO A.Nappi CSN1 Lecce 26/9/03

-2- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Riassunto l Aggiornamento sulla situazione politica negli USA l Highlights del lavoro di sviluppo dell’esperimento l L’attività locale u Sviluppo software di simulazione u Trigger v Ulteriori studi Monte-Carlo sul trigger veloce v Algoritmi di pattern recognition direzionali v Prototipi matrice di coincidenze u Preparazione test su cristalli per inner liner l Programmi per il 2004

-3- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Situazione politica USA l Proposta di bilancio NSF al congresso (marzo 2003) u Piano dei finanziamenti di tutti i progetti MRE approvati v Fondi di costruzione per RSVP (KOPIO+MECO) dal 2006 v Previsione dei fondi per “Operation and maintenance” sul capitolo R&RA l Emendamento al bilancio NSF approvato alla “House of Representatives” u Incremento al bilancio NSF u “Ear marking” di 8M$ per “planning and design activities” di RSVP nel 2004 l Deve essere “conciliato” con il Senato u Motivi di preoccupazione dopo la richiesta di incremento delle spese militari 

-4- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 RSVP nella budget pipeline NSF

-5- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Dettagli finanziamenti NSF

-6- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Emendamento al bilancio NSF

-7- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 “Ear marking” per RSVP

-8- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Richiamo dell’apparato

-9- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Highlights del lavoro di sviluppo l Fascio u Definizione dello aspect ratio e dell’angolo di produzione v Accettanza e risoluzione v Fondo di neutroni u Microbunching v Sviluppo della cavità a 25 MHz v Preparazione test con cavità a 2MHz per studi della “estinzione” l Rivelatori u CPV (charged particle vetos) v Opzioni di readout: WLS fibre vs bars vs PMT in vacuum u Catcher v Test del prototipo 2 con protoni. Ulteriore R&D u Preradiatore v Finalizzazione del disegno. Sviluppo prototipi v Disegno della elettronica u Calorimetro v Test del readout con APD

-10- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Sviluppo Monte-Carlo Geant l Riorganizzazione importante su nostra spinta iniziale u controllo delle versioni u razionalizzazione della gerarchia dei volumi (ricodifica di alcune parti) u parametri definiti in data cards u completamento della descrizione dell’apparato: v downstream veto’s, catcher, inner liner(s) u implementazione delle strutture “hits” l Opzioni in fase di sviluppo: u mixed Monte-Carlo v permette di limitare l’uso di GEANT a zone critiche u raccolta della energia anche nei materiali passivi v Geant usato solo per prevedere la distribuzione di energia tra vari detector, ma risposta descritta con parametrizzazioni l Contributi del gruppo di Perugia u E. Imbergamo: bunchlet, mixed MC, event time u A.Nappi: inner liner model

-11- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Simulazione del trigger di L0 l Basato su segnali di scintillatori ( preradiatore + veto ) u Comprensione delle limitazioni delle prestazioni (efficienza/rate) u Individuazione delle sorgenti di fondo u Definizione del tempo dell’evento ed uso dei veto l Risultati del 2002 u Rate 100kHz – Efficienza 62% l Analisi di possibili miglioramenti u Conteggio di clusters invece che di strisce individuali u Uso dei veto downstream u Migliore risoluzione temporale online ( matrice di coincidenze ) v Rate 32 kHz – Efficienza 62%

-12- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Affinamento selezione di trigger

-13- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Pattern recognition direzionale l “Prova di esistenza” di un algoritmo che si presta alla realizzazione in pipeline u Uso di lookup tables “allenate” con il Monte-Carlo. v Limitazioni: Lavora su proiezioni Non usa informazione temporale fine l In corso u Valutazione MC delle prestazioni dell’algoritmo u Simulazione risposta temporale e della matrice di coincidenze u Altri possibili algoritmi? v x-y con logica combinatoria e di majority

-14- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 The LUT algorithm l Identify seed and code its location in PATTERN word l Collect hits in 3 X 3 box and complete PATTERN word l Use PATTERN as an address for a 65K X 2 bit memory containing u 1 for noise u 2 for signal u 3 for background l Use PATTERN as an address for a 65K X (NX*9)bits memory u Has 1 in the bits corresponding to channels likely to be on for the corresponding PATTERN of the shower stem l Clear hits corresponding to the 1’s of the previous word l Iterate Seed cell Layer Strip Adjacent hits z x

-15- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Prototipi elettronici l Matrice di coincidenze per compensazione dei ritardi di propagazione della luce negli scintillatori del preradiatore u Primo prototipo ( 4 X 4 ) con ritardi “fissi” v riproducibilità dei ritardi v affidabilità della simulazione u Secondo prototipo ( 4 X 4 ) con ritardi “aggiustabili” v Con quale errore è possibile realizzare ritardi fissati a priori? u Terzo prototipo ( 10 X 10 ) v Stessa architettura del secondo prototipo (mutatis mutandis) su un dispositivo più grande

-16- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Prototipo A

-17- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Istogramma dei ritardi tra una uscita e la successiva Risultati prototipo A Ritardo totale per ogni uscita (versione con 2 buffer )

-18- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Conclusioni test prototipo A l Variabilità del singolo ritardo ( dovuta al routing interno?) ~±500ps u Effetti cumulativi? u Come ottenere un ritardo prefissato ? l La simulazione software del dispositivo non è affidabile u Evidentemente il software cerca di fornire upper limits per i ritardi l Decisione di costruire un prototipo B u Aggiustamento dinamico dei ritardi u Piuttosto che misurare ritardi in configurazione realistica la domanda è v Con che precisione si puo’ realizzare un ritardo prefissato? u Multiplexing programmato per automatizzare la procedura di test

-19- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Prototipo B

-20- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Tecnica di programmazione

-21- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Ris. Prot. B(1)

-22- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Ris. Prot. B(2)

-23- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Inner liner l Lo scopo u La presenza di costole di sostegno per la beam pipe impedisce al calorimetro ( geometria a torri ) di avvicinarsi alla beam pipe u Necessità di riempire lo spazio tra le costole con un rivelatore per evitare code di risoluzione dovute a shower leakage u Non ancora stabilita la necessità o meno di un inner liner anche nella regione del preradiatore v Il preradiatore può penetrare all’interno delle costole v Studi MC ancora incompleti suggeriscono che se ne possa fare a meno

-24- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Test per inner liner l Ripensamento della geometria u Se i cristalli protrudono leggermente dalle costole ridiventa praticabile l’opzione di readout con WLS verso il retro v fibre, strisce l Monte-Carlo per fotoni ottici per valutare l’efficienza di raccolta della luce l Acquisizione materiale u Cristallo 4 X 8 X 20 u WLS u APD u Preamp per APD l Test con fototubi in fase di preparazione u Impianto per circolazione gas secco u Scatola per alloggiare cristallo e barre di WLS di diverso spessore

-25- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 I.L. : cosa abbiamo in mente Leggenda: shashlik crystal WLS bar/fibre fascio l I moduli shashlik non possono entrare nelle costole l Il vuoto viene colmato dai cristalli l Tutti i cristalli di una fila possono essere letti con una barra di WLS l Se i cristalli hanno le stesse dimensioni dei moduli shashlik possono essere sostenuti dalla stessa struttura meccanica

-26- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Raggi 1

-27- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Raggi 2

-28- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Raggi 3

-29- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Assemblaggio test cristallo

-30- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Assemblaggio test cristallo(2)

-31- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Assemblaggio test cristalli(3)

-32- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Richieste 2004 l Linee guida u Lo stiramento della scala temporale ( costruzione dal 2006 ) crea alcune difficoltà v Reperimento di altri collaboratori italiani v Lavoro dei giovani Gli studenti del dottorato faranno la tesi in NA48 e quindi(?) saranno al 100% in NA48 u Vogliamo v mantenere aperto il legame con questa attività v completare il programma di R&D finanziato l Considerazioni u Un finanziamento dell’NSF come previsto nel “bill” approvato al congresso USA permetterebbe un anticipo di un anno

-33- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Milestones 2004 l In accordo con i referees abbiamo reso piu’ precise le milestones u 31/3Completamento della valutazione Monte-Carlo di algoritmi di pattern recognition per il trigger u 30/6Completamento della valutazione Monte-Carlo dell’effetto di diverse opzioni per l’inner liner sulla “sensitivity” dell’esperimento u 31/10Completamento test delle diverse opzioni di readout dei cristalli dell’inner liner (fibre/barre, PM/APD) u 20/12Completamento test di circuiti elettronici per la verifica di alcuni aspetti funzionali di algoritmi di pattern recognition per il trigger

-34- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03

-35- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Raggi 4

-36- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Sommario richieste finanziarie

-37- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Beam halo e S/B vs aspect ratio

-38- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Test CPV con PM (Zurigo)

-39- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Test prototipi catcher (Kyoto)

-40- A.Nappi – Status report su KOPIO – CSN1 Lecce 26/9/03 Risposta del catcher a protoni