CSN1 - Pisa 17/09/2008 P-SuperB proposte finanziarie Referee: M. de Palma, C. Luci, D.Pedrini, C.Troncon.

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1 CSN1 - Pisa 17/09/2008 P-SuperB proposte finanziarie Referee: M. de Palma, C. Luci, D.Pedrini, C.Troncon

2 Considerazioni generali Motivazioni di fisica per una Super-B factory: valide. Risultati complementari ad eventuali nuovi segnali scoperti a LHC. Acceleratore in Italia: importanti ricadute tecnologiche, di indotto, di immagine. Progetto in grado di attirare risorse straniere. Comunità di fisici motivata e competente.

3 Problema … il costo. Il nuovo collider non può essere un progetto solo INFN, ma deve essere un progetto internazionale con forte partecipazione del governo italiano. Sarebbe opportuno che i tempi di approvazione fossero brevi e certi. Un loro allungarsi (vedi ILC) causerebbe dispersione dei “macchinisti” e dei fisici coinvolti nel rivelatore.

4 Il nuovo rivelatore In prima approssimazione BaBar potrebbe andare bene, ma: l’aumento di due ordini di grandezza della luminosità richiede il rifacimento di alcune parti del rivelatore. si vuole ad ogni modo migliorare altre parti di BaBar che erano state limitate dalla tecnologia o dai finanziamenti dell’epoca. necessità di R&D per scrivere il TDR del nuovo rilevatore (e per tenere insieme la comunità del rivelatore ed “attirare” nuovi partner)

5 Altro problema … il costo Gli R&D richiedono finanziamenti importanti. Si possono fare per un esperimento che non si sa ancora se verrà mai fatto? Vi sono (stati) casi analoghi in gruppo 1: P-BTeV; P-ILC; P326; Kloe 1.5/2 Altra considerazione: il gruppo 1 non può essere soltanto LHC

6 BABAR Detector Cerenkov Detector (DIRC) 144 quartz bars 11000 PMTs 1.5 T Solenoid Electromagnetic Calorimeter 6580 CsI(Tl) crystals Drift Chamber 40 stereo layers Instrumented Flux Return iron/RPCs (muon/neutral hadrons) Silicon Vertex Tracker 5 layers, double sided strips e + (3.1 GeV) e - (9 GeV) ‘

7 BABAR Detector Cerenkov Detector (DIRC) Quartz bars, support structure, phototubes (?) 1.5 T Solenoid Reuse Electromagnetic Calorimeter Barrel CsI crystals & support structure; some endcap CsI (?) Drift Chamber Display Instrumented Flux Return RPCs: discard; LSTs: no known use case yet; steel: potential reuse or recycle (?) Silicon Vertex Tracker Display e + (3.1 GeV) e - (9 GeV) ‘

8 Riutilizzo di BaBar … non è ovvio. Issue: retaining assurance about strategic re-use of BABAR systems, in particular for SuperB Strong desire by a large part of BABAR community, including SLAC, to see re-use as part of a SuperB project Issue: delaying transfer complicates proceeding with planned DND schedule Turning detector ownership over the DOE early will result in a loss of control over disposal choices Proposal: ownership of BABAR be transferred to SLAC & DOE on March 1, 2009 IFC members would continue to contribute to BABAR OCF through March 1, 2009 Collaboration continues to manage transition to MMS and monitoring of BABAR while MMS is maintained When BABAR is declared complete, present owners can either recover their equipment prior to March 1, 2009 (at cost) or SLAC will disburse equipment on the basis of requests for re-use

9 Attività P-SuperB nel 2009 Attività finalizzate alla preparazione del Technical Design Report R&D dei rivelatori Sviluppo di prototipi per finalizzare il design Engineering preliminare rivelatori Engineering smontaggio e trasporto Babar (e PEP- II) Manpower Parte della comunità Babar Forze nuove interessate (ma con percentuali piccole) Forte coinvolgimento di ingegneri (liberi da LHC)

10 Attività di R&D SVT Drift Chamber Particle ID Ecal IFR Computing-Trigger-DAQ

11 SVT: Layer 0 Options Striplets option: mature technology, not so robust against background. Marginal with background rate higher than ~ 5 MHz/cm 2 Moderate R&D needed on module interconnection/mechanics/FE chip CMOS MAPS option new & challenging technology: can provide the required thickness existing devices are too slow Extensive R&D ongoing (SLIM5-Collaboration) on 3-well devices 50x50um 2 Hybrid Pixel Option: tends to be too thick. An example: Alice hybrid pixel module ~ 1% X0 Possible material reduction with the latest technology improvements Viable option, although marginal The BaBar SVT technology is adequate for R > 3cm: use design similar to BaBar SVT Layer0 is subject to large backround and needs to be extremely thin: > 5MHz/cm2, 1MRad/yr, < 0.5%X0

12 Consumi - Richieste Finanziarie SVT Pisa – 145 kE -> 99 kE Matrice MAPS Area ~ 60 mm2  120 kE -> 80 kE (uso fondi PRIN) Testboard + carriers MAPS: 5 kE -> 5kE Costruzione prototipi supporto modulo 10 kE -> 10 kE Metabolismo clean room/riparazione strumentazione: 10 kE -> 4kE + dot1 Pavia/Bergamo – 22 kE -> 22 kE Sottomissione chip strutture di test MAPS (rad-hard/low power): 20 kE -> 10 kE Testboard: 2 kE -> 2 kE Torino – 7 kE -> 4 kE Materiale per supporto layer0 (carbon fiber/foam..) 5 kE -> 4 kE Assemblaggio crate controller per tavolo motorizzato testbeam 2kE -> 0 (nel 2010) Trieste – 36 kE -> 20 kE –Cavi ultraleggeri Al/polymide striplets: 6 kE -> 6 kE –PCB per FSSR2 con FPGA: 8 kE OK –Meccanica striplets: 4 kE -> 4 kE –Metabolismo/strumentazione lab silici: 12 kE -> 2 kE –Bus Multistrato Al per MAPS: 6 kE NO Milano – 41 kE+15kE (SJ) -> 30 kE Elettr. modulo MAPS: 26 ->20 kE kE+15kE (SJ) FPGA e componentistica 5kE, PCB per test 6kE, HDI 5kE, bus multistrato Al 5kE, contributo sottomissione IC 5kE + 1 FPGA rad-hard 15kE (SJ) Supporto layer0 con cooling evaporativo 15 kE -> 10 kE Materiali (pipe,foam,laminate carbon fiber) 8kE Test caratterizzazione in sede 7 kE

13 Inventario - Richieste Finanziarie SVT Bologna DTZ – 10 kE -> (10 s.j.) Scheda di interfacciamento tra DAQ e modulo prototipo di SVT Milano –10 kE -> dot1 Scheda Pattern Generator Pisa – 70 kE -> 30 s.j. + dot1 Valvole e switch per facility pick and place Gantry: 5kE Tekctronix LogicAnalizer+Pattern Generator: 65 kE Torino – 4.5 kE -> 2 kE s.j. Schede National Instrument per analisi stress meccanici e temperatura/Cavi/Connettori Trieste – 17 kE -> 8 kE Impulsatore per laser 4 kE -> dot1 Moduli VME per stazione test 5kE -> dot1 Movimento micrometrico z per stazione test laser 8kE -> 8 kE s.j. N.B. Molta strumentazione è tipica delle dotazioni e potrebbe essere reperibile in sezione. Il s.j. è legato allo stato di approvazione del progetto e al contributo delle dotazioni e/o della sezione

14 Drift Chamber G.Finocchiaro Sezioni: LNF + Napoli

15 DCH: richieste e proposte 4 kE 6 kE 5 kE 5 kE s.j.+ dot1 LNF: Napoli: consumo prototipi link ottici 7 kE -> 5 kE inventariabile: digital analizer 20 kE -> dot1 oppure anno prossimo

16 Particle Identification (Padova) Provare la fattibilità di un particle id nel forward utilizzando il principio del tempo di volo: obiettivo 10 ps utilizzando i SIpM Consumo 5 kE -> 3 kE Inv. 17 kE -> 10 kE s.j. + dot1

17 ECAL: (PG+RM1)

18 Ecal: richieste e proposte Cristalli: 5.5 kE/cristallo = 110 kE (20 xtal) -> 55 kE (10 xtal) s.j. 25 preamplificatori 9 kE -> 4 kE s.j. + americani? DAQ per test beam 16 kE -> 0 kE (americani?) Struttura meccanica 32 kE -> 32 kE Commenti: progetto molto interessante. Gruppi americani ed inglesi sono interessati. Stanno cercando di avere fondi di R&D per partecipare al progetto. Molto lavoro di caratterizzazione dei cristalli prodotti da una nuova ditta cinese Il test beam si potrebbe fare anche con una matrice 3x3 invece di 5x5

19 The IFR for Super B The muon detector is build in the magnet flux return. It will be composed by one hexagonal barrel and 2 endcaps like in Babar. Plan to reuse BaBar iron structure Backgrounds will be problematic for gas detectors - rates O(100 Hz/cm 2 )  Use scintillation bars with WLS fiber Istituzioni attualmente coinvolte nel rivelatore IFR: Ferrara, Padova, Roma1+Torino

20 IFR: richieste 2009 FERRARA CONSUMO fotorivelatori (400 canali: 300 per prototipo, 100 per test radiazione e ageing) 24.00 KE -> 18 kE Elettronica di Front End IFR 28 KE ok PADOVA CONSUMO acquisto fibre per prototipo rivelatore muoni 3.00 KE ok meccanica supporto prototipo rivelatore muoni 10.00 KE ok assorbitore prototipo rivelatore muoni 5 KE - 0 costruzione trafila e produzione scintillatori a FNAL per prototipo rivelatore muoni 23.00 KE -> 18 kE TRASPORTI - trasporto in Italia scintillatori estrusi da FNAL 4.00 KE - no ROMA1 CONSUMO Spese SiPM e Laboratorio 5.00 KE – 4kE INVENTARIABILE materiale per acquisizione (TDC) 3.00 KE -> 0

21 Richieste per il calcolo SuperB '09 Fe: (mantiene il DB degli utenti e i tools collaborativi di SuperB)‏  richiesta di 5 KE per un server dotato di O(1) TB disco per ospitare i servizi su macchine virtuali Pd: (ospita repository codice e attività di simulazione ed analisi)  risorse più recenti di BaBar passano a CMS; rimangono: CPU, risorse comunque più che sufficienti per le esigenze di SuperB disco: poco e vecchio quello di BaBar (7 TB); stima di O(50) TB di spazio necessario nel 2009  richiesta di una unità di storage per i dati (30 TB) + una in s.j.  un server come macchina di Front End per gli utenti -> 0 30 kE + 30 kE s.j. -> 30 kE s.j. 5 kE -> 0

22 Missioni: criteri Il progetto deve “decollare” e “catturare” nuovi collaboratori Molte missioni in Italia e all’estero con ditte e nuovi fisici interessati al progetto Missioni interne- metabolismo: 1 kE/FTE + responsabilità e richieste specifiche valutate caso per caso Missioni estere- metabolismo: 0.85 mu/fte (1 mu=5.3 kE) + responsabilità e richieste specifiche che abbiamo valutato caso per caso.

23 Missioni interne: proposte

24 Missioni estere: proposte FTEkE BO.dot13.5 FE4.225 LNF214 MI3.110.5 NA.dot0.96.5 PD3.531 PG.dot1.16.5 PI6.347.5+21 s.j PV314.5 RM1.dot1.34.5 RM3.dot0.31 TO2.516 TS2.510 Totale31.7190.5 + 21s.j. Il 10% delle assegnazioni è stato messo s.j. su Pisa La collaborazione potrebbe aver bisogno di ulteriori 50-60 kE nel corso dell’anno

25 Sommario FTEMI (kE)ME(kE)ConsumoInv. (s.j.) TotaleRichiesto BO.dot113.521010.5+10 s.j.31 FE4.262552083124.5 LNF261418538+5 s.j.66.5 MI3.1310.534.504883.5+15 NA.dot0.936.5 01647 PD3.58.531394078.5+40 s.j219+3 PG.dot1.136.533.5+59 sj043+59 s.j184 PI6.31347.5+21 s.j108.530169+51 s.j.406 PV3514.526.5046.561.5 RM1.dot1.314.56011.521.5+15 RM3.dot0.3111036 TO2.56.5168230.5+ 2 s.j.60 TS2.55.51024839.5+8 s.j.88.5 Totale31.762.5190.5 + 21s.j.361.565 s.j.617+155 s.j.1399+33