CSN1 Settembre 2007 LNF P326  NA62 Relazione dei referee Luciano Bosisio Anna Di Ciaccio Daniele Pedrini Valerio Vercesi.

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1 CSN1 Settembre 2007 LNF P326  NA62 Relazione dei referee Luciano Bosisio Anna Di Ciaccio Daniele Pedrini Valerio Vercesi

2 History  Dalle trasparenze dei referee del Settembre 2006  La scala temporale dichiarata del progetto a nostro parere rimane ancora molto ottimistica  2007 fine R&D e scrittura del TDR  2008-2010 costruzione  Il 2007 sarà un anno critico per il futuro di questo esperimento  … lo è stato …  Nel febbraio 2007 è stato approvato un run nel 2007 per la misura il rapporto R K =Ke2/K  2 di cui è attualmente in corso la presa dati  Per la quale la CSN1 ha riconosciuto un impegno su ME sostanzioso…  Nel giugno 2007 il proposal P326 è entrato nel programma a medio termine del CERN ed è stato promosso all’esperimento NA62, con un programma scientifico per gli anni 2007-2011  R&D, run, ottenere risorse per fare l’esperimento, …  Il CERN si impegna per 6.0/26.0 MCHF  Addendum alla proposta da presentare il 4 dicembre 2007 P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 2

3 Che ci sarà nell’addendum?  Un rivelatore modificato  Eliminata la ridondanza del secondo spettrometro  Ci si basa sul RICH per la seconda misura dell’impulso  Separazione della funzione di muon detector da quella di deflettore del fascio non decaduto (lezione dal test del LKr)  Mamud rimpiazzato da Mud + sweeper  Simulazione e risultati del nuovo rapporto segnale/rumore (sensibilità) sono ancora in fase di studio  Occorre essere cauti per non rischiare di rovinare l’outcome scientifico di un progetto così delicato  Siamo sicuri che la Collaborazione è molto attenta a questo  C’è una strana correlazione tra il risparmio indotto dal nuovo layout e il costo addizionale dovuto all’off-line  L’approvazione dell’esperimento si avrà solo dopo questi risultati  Contestualmente nuova divisione delle responsabilità  Scala temporale da mantenere: presa dati 2011-2013  Nella nuova money matrix, envelope costante, INFN a 5 M€  Discussione in CSN1 a Gennaio ? P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 3

4 INFN e gli altri  La Collaborazione internazionale emette qualche timido segnale di vitalità  Lovain, Birmingham, Stanford  I gruppi italiani sono impegnati sull’R&D relativi a:  Fe + To → Gigatracker  Fi + Pg → RICH  LNF + Pi + Na + Rm1 → Veti  Pi + Rm2→ Readout LKr +Trigger  Rimangono perplessità sulle rimanenti responsabilità e sulla ‘consistenza’ della Collaborazione  CERN e INFN: presenti, e gli altri?  Componente italiana aumenta del 30% (38 → 48 FTE)  INFN impegnato su molti item critici per la costruzione  Non c’è contingenza nella money-matrix P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 4

5 Tanta fisica …  Numerose analisi ancora in corso sui dati di NA48/2  Partecipazione vivace e attivissima da parte degli italiani  I referee esprimono grande soddisfazione per questo impegno  Misura di A g completata, nessuna evidenza di nuova fisica…   scattering lenght, cusp effect, a 0 -a 2, K e4, … Richiesta ancor maggiore collaborazione da parte dei teorici…  K e3  e misura di A  per verificare invarianza per Time Reversal  Una quantità smisurata di test per la  PT…  Molti giovani che imparano fisica di qualità su dati veri P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 5         first 3  evidence of a non zero interference term BR  ee) =(7.6±0.4 stat ±0.4 syst ±0.2 norm )·10 −6

6 Gigatracker: Front-end  Nel proposal attuale ciascuna delle 3 stazioni consiste di un sensore a pixel connesso a 10 readout chips  Concreta prospettiva che lo sviluppo del Front-End subisca una decisa accelerazione (manpower al CERN)  Prototipo di demonstrator con pixel array (10x5 pixel) ove  L’architettura del chip finale viene implementata  I chip del FE sono bump-bonded ai pixel del rivelatore, area (3x1.5) mm2  Read-out per colonne (1 TDC/colonna)  Dimostrare che un array di pixel con il loro FE soddisfano le specifiche  Prototipo 1/10 in area rispetto al prodotto finale  Spesa prevista ma NON inclusa nei preventivi: 90 k€ per prototipo di demonstrator  La richiesta CERN per questo progetto è di kCHF 254 e per quanto riguarda il rivelatore, bump-bonding e tool di carattere generale il CERN coprirebbe circa il 50 % della spesa  Dettaglio dei 90 k€ richiesti:  10k$ + 9 mm 2 x 5k$/mm 2 = 55 k$ → 40 k€ (fusione chip)  kCHF 80 -> k€ 50 (rivelatore + bump-bonding + test setup)  Si propongono70 k€ sub-judice alla presentazione del progetto finale P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 6

7 P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 7RICH  Prototipo di RICH a gas (Neon) full size (17m,  =0.5m) in fase finale di montaggio e prossimamente sotto test al CERN  Ottimo lavoro preparatorio svolto in Italia (FI+PG):  Quality tests e misure di lunghezza focale su 3 specchi acquistati da ditte diverse (2 da Compas,1 Marcon) fatte in collaborazione con esperti dell’istituto nazionale di ottica applicata di Arcetri negli ‘scantinati’ del Dipartimento di fisica  Meccanica specchio e flangia  Test risoluzioni temporali PM  Simulazioni luce Čerenkov  Per il 2008 vorrebbero costruire un “Modulo 0”  Riutilizzare il prototipo, ma con 380 PM e studiare la meccanica degli specchi finali (mosaico di più pezzi)

8 P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 8 3 tecnologie sotto studio alla BTF: tiles (CKM), fibre (KLOE) e vetri al piombo (ex OPAL) Sistema di Veti le tre soluzioni testate hanno prestazioni tali da soddisfare tutte le richieste fatte al sistema di veto

9 P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 9Veti  I vetri al piombo appaiono una soluzione economicamente vantaggiosa  4000 rivelatori, PMs e alte tensioni disponibili  proprietà Università di Tokyo: possibili nuovi collaboratori?  Decisione sulla tecnologia in novembre dopo il raffinamento dell’analisi dei dati raccolti e ulteriori verifiche sulla qualità (a campionamento) dei vetri disponibili  Testati solo 4 vetri…  Disponibili circa il doppio dei cristalli necessari  Iniziato da parte del CERN uno studio preliminare di una struttura meccanica per il loro montaggio in anelli  Interesse di Pisa e LNF alla ingegnerizzazione e implementazione della meccanica finale, di RM1 allo studio del Read-Out e di NA alle calibrazioni

10 Trigger/DAQ  Trigger e DAQ integrati (costo, flessibilità, etc)  Trigger completamente digitale, software, con soluzioni commerciali per quanto possibile, che riutilizza idee esistenti  Livello-0: CEDAR (?), RICH, LKR, MU-VETO, ANTI  Ogni rivelatore fornisce primitive ad alta risoluzione temporale  Il processore di L0 effettua coincidenze e inizia read-out nei PC  Read-out attraverso scheda TELL1 di LHCb  Attività proposte  Simulazione L0   Architettura generale, incluso L0 (sistema TTC)  Sviluppo scheda TDC mezzanine per TELL1 (test RICH)   Studio algoritmi per L0 (coincidenze programmabili, FPGA)   Studio link commerciali (Myrinet, Gigabit, etc)  Studio link custom (flessibilità, indipendenza)  P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 10

11 P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 11 Commenti generali  Stato dell’ R&D  Buono: sono in linea con le milestone  Stato del run  Rimesso in funzione il rivelatore, la presa dati procede molto bene  Un risultato di ottimo livello  Grande impegno degli italiani durante il set-up e la presa dati  Futuro del progetto NA62  Incoraggiamo l’R&D, le richieste di CA sub-judice  Alla presentazione del nuovo proposal con la conclusione delle simulazioni su rapporto segnale/fondo  Alla reazione dell’SPSC e della comunità internazionale  Risparmi eventuali sul fronte dei veti dovrebbero essere tesaurizzati ed usati come feedback finanziario per il progetto  La ridondanza in certi casi non è un optional…

12 MOF 2008  Richiesta arrivata all’ultimissimo momento (CHF)  Seconda rata del leasing alla IT dei nastri 35k  Ulteriore spazio Castor per il reprocessing dei dati 25k  Pool rental degli items di tipo generale 30k  Servizi tecnici legati ai tests 2008 (Rich, straws) 20k  1/2 technical coordinator 35k  Di cui 29 k€ totali sono imputati all’INFN  I referee ricordano che alcune di queste voci erano già state discusse (Pool, IT, Castor)  Altre sono leggermente più questionabili…  Si propongono 20 k€ su Consumo Firenze P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 12

13 Ferrara P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 13 CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sj interno Riunioni Italia 2.5 m.u. 10.00.007.00.0 estero Meetings di collaborazione, 4 m.u. 20.00.0013.50.0 consumo Metabolismo 7.500.007.50

14 Firenze P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 14 CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sj interno Riunioni con gruppi italiani (specialmente con Perugia) 8.05.0 estero Test beam del modulo 0 del RICH (4 mesi uomo) 20.0 32.078.5 Riunioni di collaborazione e analisi 30.0 consumo Placca in acciaio per i fototubi 6.0 20.0 Finestre di Quarzo (400) 4.0 Meccanica allineamento Specchi 15.0 Pool di tuttal la collaborazione (parte italiana): 2500 CHF/mese 20.010.0 Metabolismo 10.07.5 MOF 29.020.0 apparati 3 Specchi (vedi allegato) 65.0 132.0 Elettronica di Front-End (NINO) 8.0 Fototubi (160) 64.0

15 Frascati P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 15 CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sj interno meeting di collaborazione 3.23.0 estero meeting di collaborazione al CERN,conferenze, meeting di collaborazione in Bulgaria 16.011.0 consumo metabolismo 4.85.0 inventario Materiale per sistema di daq per test dei prototipi 1 crate vme low cost e relativa cpu, 1 crate hv caen low cost 48 canali 14.0

16 Napoli P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 16 CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sj interno Collaborazione con Roma Frascati e Pisa per la realizzazione dei veti, riunioni italiane e contatti con i fornitori. 3.02.0 estero Meeting di working groups e di collaborazione al CERN. Meeting di collaborazione in Bulgaria. Conferenze e workshops. 12.08.5 consumo Sistema ottico per distribuzione segnale luminoso, prototipi elettronica di controllo sistema di calibrazione veti a LED (v. allegato) 5.0 Metabolismo 3.0 apparati Crate VME low cost per test sistema di calibrazione veti (v. allegato) 4.0 Testa diodo laser per PLP-10 (v. allegato) 5.0

17 Perugia P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 17 CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sj interno Riunioni a Firenze e riunioni della collaborazione italiana 10.05.5 estero Test beam del modulo 0 del RICH (5 m.u.) 25.0 32.0 Riunioni di collaborazione e di analisi (6 m.u.) 30.0 consumo Metabolismo, test dei fotorivelatori, test della elettronica (TDC e trigger di molteplicità), test del modulo 0 del RICH 15.013.0 apparati Prototipi TDC (1 scheda Tell1 e 6 schede TDC) 9.06.0 Fototubi Hamamatsu, completi di partitori e connettori (120 pezzi) 48.0 89.0 Sistema HV CAEN (1 crate SY1527 e 10 moduli A1733N) 41.0

18 Pisa P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 18 CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sj interno Test aggiuntivi alla BTF di Frascati 8.0 21.0 Riunioni della Collaborazione, contatti con ditte 20.0 estero Riunioni di Collaborazione al CERN, conferenze, meeting di collaborazione in Bulgaria 85.059.5 consumo Valutazione e prototipi digitizer per i veti (all. 2) 15.0 Costruzione daughter boards TDC (all.1) 9.0 Metabolismo 24.0 inventario Sistema minimo TTC (all. 1) 2.0 2 PC con scheda madre ad alte prestazioni (all. 1) 4.0 4 Schede TELL1 (all. 1) 12.0 1 Crate VME 9U per TELL1 (all.1) 7.0 apparati Meccanica e tooling per il primo modulo di veto (all. 3) 200.0 100.0 Materiali (fibre, scintillatore, piombo, etc) per costruzione del primo modulo di veto (all.3) 170.0

19 Roma1 P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 19 CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sj interno Collaborazioni con gruppo di frascati, napoli e pisa per progettazione veti a grande angolo. contatti con ditte. 3.0 estero meeting dei working group e di analisi al cern, meeting di collaborazione in bulgaria, conferenze 11.07.5 consumo scintillatore, fibre, materiale di laboratorio per test rivelatori 3.0 inventario Discriminatori VME 2 x 32 canali 14.0 15.0 TDC VME multievento 128 canali 100-200-800 ps 7.0

20 Roma 2 P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 20 CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sj interno Contatti di Collaborazione 3.01.0 estero Contatti di Collaborazione 5.54.0 consumo Prototipo scheda VME 9U per il trigger (acquisto componenti, sviluppo PCB, produzione, montaggio, radiografia) 7.0 15.5 Prototipo scheda VME 9U per il trigger (acquisto componenti, sviluppo PCB, produzione, montaggio, radiografia) 7.0 inventario Acquisto crate VME 9U/6U 12.0

21 Torino P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 21 CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sj interno Test chip (1 settimana x 2 persone) 1.5 5.0 Riunioni con collaboratori italiani per disegno GigaTracker (4 riunioni x 2persone) 2.5 estero Riunioni per test e sviluppo chip: 1 m.u fte -> 4.5 14.5 Riunione di collaborazione per presentazione risultati: 2 m.u. x 1.75 fte =3.5 m.u. e assumendo kE 4.3 / m.u. -> 15.5 Coordinamento software esperimento: 2 m.u. 8.5 consumo Sviluppo e costruzione schede test del prototipo chip 3.0 Metabolismo 4.05.0 inventario Portatile 1.5 Computer desktop 3.0 apparati Prototipo Gigatracker 90.070.0

22 Summary 2008 P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 22 Sez Ric+ TecnFTE FTE/ Ric FTE 08/07 MI ass MI rich CO met rich CO prop CO costr Con SJ CON tot ME rich (k€) ME attività ME metab ME ass (k€) CA ass CA SJINV FE13.07.20.61.17.010.07.5 20.019.013.5 FI8.05.20.61.15.08.039.07.530.0 17.550.016.030.032.0132.0 LNF6.03.20.51.53.03.25.0 16.0 11.0 NA3.02.00.7 2.03.0 5.08.012.0 8.55.0 PG10.05.60.71.65.510.0 3.013.055.016.030.032.06.089.0 PI20.016.10.81.321.028.024.0 9.033.085.0 59.5100.012.0 RM15.02.80.61.43.0 11.0 7.515.0 RM22.01.00.51.71.03.01.57.08.55.5 4.0 TO6.04.20.71.45.04.0 5.0 28.521.014.570.0 Totale73.048.30.71.352.572.2 85.566.554.030.0127.5283.032.0229.5183.06.0391.032.0 MIMECOINVCATOT 72.2283.0191.385.5695.01327.0 52.5183.0 + 78.5sj127.5 + 30.0 sj32.06.0 + 391.0 sj402.0 + 499.5 sj

23 SezioneConsumoConsumo SjCAME FE2.0 FI12.51.5 LNF0.5 NA5.0 (restituiti)0.5 PG4.0 PI 4.04.0 (restituiti)25.0 (restituiti)20.0 RM10.5 RM20.0 TO0.5 Totale16.529.5 Situazione 2007

24 P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 24 Milestone 2007 31/7/2007Conclusione studio prototipi di veto esistenti80% 31/8/2007Fine test chip fusione 2006100% 30/9/2007Fine costruzione prototipo del RICH100% 30/9/2007 Completa caratterizzazione del danno da radiazione su diodi di Silicio della IRST 80% 31/12/2007 Risultati preliminari sulla risoluzione temporale e spaziale ottenuta con il prototipo del RICH 31/12/2007Sviluppo delle schede di RO per il LKr

25 P326 Referee CSN1 LNF - Settembre 2007 25 Milestones 2008 DescrizioneData completamento GT: completamento dei test del prototipo del chip31-03-2008 VETO: definizione della struttura meccanica31-03-2008 RICH: risultati test beam 2007 (numero di fotoelettroni, risoluzione temporale)31-05-2008 GT: sottomissione di un secondo prototipo di read-out30-06-2008 RICH: completamento nuova meccanica del Modulo 031-08-2008 VETO: scelta del tipo di elettronica di lettura da usare30-09-2008 RICH: completamento presa dati test-beam 2008 con il Modulo 030-11-2008 Risultato finale della misura del rapporto dei BR Ke2/Kmu231-12-2008 Risultato finale della misura del BR K+/- -> pi+/- gamma gamma31-12-2008