AMS Preventivo 2014 Sezione INFN Pisa Pisa, 2 Luglio 2013.

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1 AMS Preventivo 2014 Sezione INFN Pisa Pisa, 2 Luglio 2013

2 USA A&M FLORIDA UNIV. JOHNS HOPKINS UNIV. MIT - CAMBRIDGE NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER NASA JOHNSON SPACE CENTER UNIV. OF MARYLAND-DEPRT OF PHYSICS UNIV. OF MARYLAND-E.W.S. S.CENTER Texas A&M – College Station YALE UNIV. - NEW HAVEN MEXICO UNAM DENMARK UNIV. OF AARHUS FINLAND HELSINKI UNIV. UNIV. OF TURKU FRANCE GAM MONTPELLIER LAPP ANNECY LPSC GRENOBLE GERMANY RWTH-I RWTH-III MAX-PLANK INST. UNIV. OF KARLSRUHE ITALY ASI CARSO TRIESTE IROE FLORENCE INFN & UNIV. OF BOLOGNA INFN & UNIV. OF MILANO INFN & UNIV. OF PERUGIA INFN & UNIV. OF PISA INFN & UNIV. OF ROMA INFN & UNIV. OF SIENA NETHERLANDS ESA-ESTEC NIKHEF NLR ROMANIA ISS UNIV. OF BUCHAREST RUSSIA I.K.I. ITEP KURCHATOV INST. MOSCOW STATE UNIV. SPAIN CIEMAT - MADRID I.A.C. CANARIAS. SWITZERLAND ETH-ZURICH UNIV. OF GENEVA CHINA BISEE (Beijing) IEE (Beijing) IHEP (Beijing) SJTU (Shanghai) SEU (Nanjing) SYSU (Guangzhou) SDU (Jinan) KOREA EWHA KYUNGPOOK NAT.UNIV. PORTUGAL LAB. OF INSTRUM. LISBON ACAD. SINICA (Taiwan) CSIST (Taiwan) NCU (Chung Li) NCKU (Tainan) NCTU (Hsinchu) NSPO (Hsinchu) TAIWAN 16 countries, 56 Institutions, 500 Phycisist The AMS-02 international collaboration

3 3 AMS in orbita 33 Inizio della presa dati: 19 Maggio 2011 Fine della presa dati: 2028?!?! (fine della ISS)

4 4 Sala Controllo: dove si svolgono i turni di presa dati Houston: maggio-giugno 2011 Cern: dal luglio 2011 Monitoraggio del corretto funzionamento degli apparati Monitoraggio della “termica” dell’apparato Monitoraggio del flusso dei dati a terra Comunicazione con la NASA Comandi in remoto

5 5 Performance di AMS in volo Frequenza di TriggerTempo trascorso in una posizione Frequenza di Trigger da 200 to 2000 Hz per orbita Acquisizione dati: efficienza media 85% frequenza media ~700Hz Dati raccolti in 2 anni: 3.8 10 10 eventi 80 TB di eventi non ricostruiti Efficienza di acquisizione dati

6 Eventi raccolti vs tempo

7 7 AMS: Il rivelatore TRD TOF TrackerTracker RICH ECAL Tracciatore al Silicio Campo Magnetico Dipolare Permanente di AMS-01 (1.5 kG) Rivelatore di luce Cherenkov Rivelatore di tempo di Volo 1 2 7-8 3-4 9 5-6 Contatori di Veto (Anticoincidenze) Calorimetro (ECAL) Transizione di Radiazione (TRD) Il gruppo AMS-PISA è il principale responsabile della calibrazione, del software di ricostruzione, simulazione ed analisi del Calorimetro Elettromagnetico (ECAL)

8 NIM su AMS-02 ECAL Verrà presentato a ICRC 2013 da S.Di Falco

9 9 MONITORAGGIO DEL CALORIMETRO Solo 1 PMT spento su 324 dopo 2 anni di volo! Un altro PMT rumoroso Occupancy Temperatura Low Voltage High Voltage DACs Board status ECAL trigger ECAL event size Responsabile del software per il monitoring del calorimetro: F. Pilo ECAL Experts on call: F. Pilo, M.Incagli, S. Di Falco, G. Gallucci

10 10 EQUALIZZAZIONE con le MIP SEGNALE DI MIP DI PROTONE MPV σ ≈ 2.0% STABILITA' DELL'EQUALIZZAZIONE (He) DIPENDENZA DEL GUADAGNO DALLA TEMPERATURA: 1% ogni 4 gradi Correzione con la temperatura effettuata cella per cella (new)

11 11 CALIBRAZIONE IN ENERGIA Test Beam 2010 ISS data 2011 Rapporto energia impulso (diverse Temperature) Scala in energia e linearità (TB 2010) STABILITA' del rapporto E/P prima e dopo il lancio (correzioni per la temperatura applicate)

12 12 Il simulatore di AMS Simulator Esiste una copia identica della catena di acquisizione dati di AMS costituita dai Flight Spares Tutte le modifiche al software delle schede di acquisizione dati, trigger o slow control devono essere testate su questa catena prima di essere applicate all'hardware in volo sull'ISS F.Spinella ha progettato e testato le schede del calorimetro ed è il principale esperto per interventi di aggiornamento del loro software

13 13 SIMULAZIONE DEL CALORIMETRO Responsabile della simulazione del Calorimetro: S. Di Falco Posizione del massimo longitudinaleDistribuzione laterale di energia depositata Riproduzione dettagliata della geometria e dei materiali Materiale di fronte a ECAL TAC del Tracker Layer 1 ottenuta con He/p:

14 14 IDENTIFICAZIONE DI ELETTRONI vs PROTONI Tesi di Laurea: “Identification of positrons and electrons with AMS ECAL”, V. Vagelli (3/2011) “Measurement of positron fraction in cosmic rays with AMS-02”, C.Corti (3/2012) “Misura della frazione di positroni con AMS”, F. Gagliardi (3/2013) “Misura del flusso di elettroni e positroni con AMS”, S.Vitillo (in corso) Efficienza di identificazione degli elettroni misurata dai dati selezionati dalla carica negativa e dal TRD: 90% Reiezione dei protoni misurata dai dati selezionati dalla carica positiva e dal TRD Coordinatore del gruppo di analisi per la separazione tra elettroni e protoni: M. Incagli ECAL BDT + E/p>0.75 ISS Data

15 RIVELAZIONE DI FOTONI FOTONE DA 55 GeV Tesi di Laurea: “Misura della frazione  /e nei raggi cosmici con AMS-02”, I. Guerri (7/2012) “Misura del flusso di fotoni nei raggi cosmci con AMS-02”, L.Morescalchi (in corso) Coordinatore del gruppo di analisi sui fotoni: S. Di Falco Risoluzione angolare del calorimetro

16 ACCEPTED (253 GeV)

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18 RIVELAZIONE DI FOTONI AMS ECAL gamma sky (E>2 GeV) Vela Geminga Granchio Cigno

19 LA PRIMA PUBBLICAZIONE SCIENTIFICA DI AMS-02: “First Result from the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station: Precision Measurement of the Positron Fraction in Primary Cosmic Rays of 0.5–350 GeV” AMS Collaboration, 2013. Published in Phys.Rev.Lett. 110 (2013) 14, 141102 La frazione di positroni

20 Rilevanza del dato scientifico Prima osserva- zione di un apppiattimento ad alte energie L’articolo è stato già citato 42 volte e ± energy [GeV] Positron fraction

21 21 PUBBLICAZIONI IN ARRIVO: ICRC, 8 Luglio 2013 PAMELA (vs E o R) Il flusso di elettroni

22 22 PUBBLICAZIONI IN ARRIVO: ICRC, 8 Luglio 2013 PAMELA, june 2013 Il flusso di positroni Geomagnetic region

23 23 PUBBLICAZIONI IN ARRIVO: ICRC, 8 Luglio 2013 Il flusso di elettroni+positroni

24 24 PUBBLICAZIONI IN ARRIVO: ICRC, 8 Luglio 2013 Il flusso di protoni Il flusso di elio Esiste un kink nello spettro?

25 25 PUBBLICAZIONI IN ARRIVO: ICRC, 8 Luglio 2013 Il rapporto B/C C’è un cambiamento di slope nello spettro?

26 26 PROSSIME PUBBLICAZIONI La frazione di antiprotoni La confusione di carica deve essere tenuta sotto controllo a un livello migliore di 10 -4

27 27 PROSSIME PUBBLICAZIONI… L’abbondanza di antielio AntiHe/He (limite superiore al 95% C.L.) AMS-01 (10 giorni) AMS-02 (10 anni) Rigidità (GV) BESS

28 28 Persone F.Pilo G.GallucciS.Di FalcoM.Incagli cervelli0.6dir ric di falco0.8ricresp ecal MC ?1ass.PI guerri1dott incagli11 ricresp ecal analyses pilo1art.23resp ecal daq spinella0.2tecnol. vannini1.01 ric TOTALE6.6 + 1 LM ora PHD a Karlsruhe + 1 LM ora PHD alle Hawaii + 2 laureandi (Oct'13, Mar'14) FTE aumentati di 1,3 rispetto all’anno scorso

29 29 Richieste finanziarie 2013 2014Rich. 2013 Ass. 2013 MISSIONI168.5k€8936 ITALIA46k€15 ESTERO122.5k€72 CONSUMI13k€73 SPESE SERVIZI1Auto al Cern216gg30€/die5.4k€33 telefono per expert on- call 1k€1 METABOLISMO 100 0 €/FTE 6.6k€3 INVENTARIABILE2k€21 spazio disco locale2k€2 21 TOTALE183.5k€94.540