ATLAS Calorimetria LArgon

Presentazione sul tema: "ATLAS Calorimetria LArgon"— Transcript della presentazione:

1 ATLAS Calorimetria LArgon
Attivita’ del gruppo: presente futura ( 2007) 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

2 Nel pozzo di ATLAS sono gia’ installati: - Calorimetro Barrel:
Costruzione rivelatore/commissioning Nel pozzo di ATLAS sono gia’ installati: - Calorimetro Barrel: continua l’installazione e test dell’elettronica completato il riempimento di LAr, in giugno sono iniziati i tests e la rampa HV ci si approssima al Run Cosmici ( Lar –Tile Cal) EC-A/C: procede installazione e test dell’elettronica FE nella prima settimana di luglio sono stati installati i servizi su ECA ed ECC( di responsabilita’ del gruppo di Milano). --_ 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

3 The ATLAS detector being installed now in the underground cavern
17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

4 Servizi su EC- C 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

5 Attivita’ HV I tests con HV sul Barrel hanno messo in evidenza la presenza di alcuni Settori in corto ( Ileak elevata) ( Calorimetro e Presampler) Con una certa preferenza in posizione esterna ed in basso nel criostato. Si sospetta che sia causa di “sporcizia” generata nel riempimento. Il tentativo di “Burning” dei corti, fatto su 3 moduli, ha avuto successo nel pre-sampler (4/4 ) ma e’ stato poco utile nel calorimetro (1/8). E’ stato fatto lo svuotamento del Barrel ( concluso il 12 luglio) Con successivo riempimento lento ( per condensazione Ar) Inizio agosto sono cominciati tests HV preliminari, Barrel a HV (50 V) . 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

6 Il programma HV e’ avanzato piu’ lentamente del previsto per varie
ragioni:discontinuita’ nell’alimentazione dei crates → necessita’ di attivare un sistema UPS, avere il controllo in T dei crates, si e’ aggiunto il cattivo funzionamento della pompa del cooling. E’ stato deciso di portare ad HV i due semi –Barrel e PS Lasciando a 50 V i settori che avevano o storicamente manifestato o Problemi o altre particolarita’ (~ 3% Barrel, ~ 4% PS) (Q uesti canali critici sono successivamente portati ad HV). Oggi i semi-Barrel A e C ed i rispettivi PS sono a 1.6 KV settori in corto semi-Bar A Calo ( su 2lati) ; PS–A (4 settori) semi-Bar C Calo (5 + 1 su 2lati) ; PS-C (3 settori) 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

7 C Barrel A φ η 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

8 C Presampler A 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

9 Run Cosmici combinato con Tile Calo
Per il Run Cosmici si prevede per Barrel LAr di avere ≥ 6 moduli top e 6 moduli down. Nella presa dati preliminare (25 Agosto) congiunta con Tiles e’ stato utilizzato gia’ il mod. 13, ( ruota A) E’ gia’ iniziato un programma di shifts regolari per verifica delle connessioni, operativita’ delle FEB’s , mis. stabilita’ delle forme dei segnali di calibrazione, rampe/stabilita’ dei piedestalli,……….. Run Cosmici Comb. (settembre →fine gennaio 07) Barrel –Tile Cal “ (febbraio → meta’ luglio 07 ) ECA/C –Tile Cal 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

10 Last week’s 1st cosmic run
Cosmic data have been taken on 25/08 with module I13 and projective triggers Muons observed! (~1800 in one night) Observed also larger signals such as amplitude equivalent to ~8GeV The simulation predicts ~6000 events for this setup and period of time A23 I13 I05 A08 A07 I04 A05 I03 A04 A03 I02 A02 A01 I01 A00 I16 A30 A29 I15 A28 I14 A26 A25 I12 A19 I11 A17 A18 I10 A15 I09 A13 A14 I08 A11 A12 I07 A09 A10 I06 H13 H05 C08 C07 C H06 C06 C05 H07 C04 C03 H08 C02 C01 H09 C00 C31 H10 C30 C29 H11 C28 C27 H12 C26 C25 C21 H14 C19 C20 H15 C17 C18 H16 C15 C16 H01 C13 C14 H02 C11 C12 H03 C09 H04 A24 A06 A31 A27 A21 A22 A20 A16 C23 C24 C22 C10 A FEC, LVPS Equip On 17/02/2019

11 Combined Tile+LAr run 2 weeks ago (see next talk) R. Teuscher and
many more in the Tile and LAr groups 25 Agosto 06 Combined Tile+LAr run 2 weeks ago (see next talk) LAr Tiles

12 Attivita’ Futura Attivita’ HV, gestione calorimetri, inserimento SW in DCS Partecipazione Commiss. Fase 3: “Cosmic Run “ Barrel/Tile. ECA (cool down inizio Ottobre, complet. Riempimento LAr fine Dicembre tests (Gennaio/Febbraio), e “run cosmici”. ECC cool down (inizio riemp. LAr Gennaio completamento tests fine Aprile e “run cosmici”. Partecipazione ad Attivita’ preparatorie alla partenza di ATLAS fine 2007 ( bassa energia, bassa luminosita’ ) ( Schedula permettendo !) Sviluppi SW : simulazione, ricostruzione , analisi fisica, edizione CSC notes ( attivita’ che dovrebbe incrementare approssimandosi l’inizio della presa dati ATLAS) Si vorrebbe inoltre iniziare l’attivita’ R&D elettronica SLHC 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

13 Installation schedule version 8.0
EC –A cool down &test 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007 EC-C cool down & test

14 Attivita‘ futura HV Milano e’ responsabile per il software di controllo di tutto il sistema HV della calorimetria LArg di Atlas La versione attuale del SW e’ stata usata per tutti i tests fatti fino ad oggi incluso il cool-down del barrel appena terminato e rampa HV Nel 2007 sono previsti i Primi test del sistema HV completo Il programma SW in uso e’ stand-alone e non e’ ancora integrato col resto del DCS di ATLAS. Da fare: Condition database: storage dei dati in una repository comune col resto del DCS (PVSS->Oracle->COOL) Configuration database: storage delle configurazioni dei canali da uplodare nel rivelatore Finite State Machine: sistema gerarchico di visualizzazione e controllo dello stato del rivelatore. Fornira’ l’interfaccia utente per l’operatore della control room ( e’ stato gia’ scritto un primo prototipo per tests) 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

15 Proseguira’ le attivita’ gia’ in corso :
Sviluppi SW, Simul. Fisica, Calibrazione del Calorimetro Analisi e Ricostruzione dati Contributi significativi dati dal Gruppo di Milano alla ATLAS Overview Week, Stoccolma luglio-06 e Workshop on Calor. Calibration Sant Feliu, settembre-06 Proseguira’ le attivita’ gia’ in corso : Calibrazione del calorimetro Em (e,γ) Studio del decadimento Z → τ τ (Per la calibr. in situ della scala di Et miss ) MSSM studio A/H → τ τ Studio del decadimento H → γ γ Edizione di CSC notes (D. Cavalli editor Etmiss) (L. Carminati “ H → γ γ) 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

16 All parameters (a0,a1,b0,b1,c0,c1,d0,d1) also depends on 
Calibrazione del Calorimetro em Total energy lost in front of PreShower Energy lost in the Accordion Energy lost in all material behind Accordion Not the best parametrization at high eta All parameters (a0,a1,b0,b1,c0,c1,d0,d1) also depends on  Without energy parametrization : 6 parameters, dependent on eta (2 front, 2 Accordion , 2 Leakage) With energy parametrization: 8 parameters, dependent on eta (4 front, 2 Accordion , 2 Leakage)

17 Full Cell Illumination + B Field : Results (1)
5GeV 10GeV 20GeV 50GeV 100GeV Eta=0.3 Big tail at low energy point Fit -1.5σ +3.0σ Eta=0.3 Particle Energy(GeV) 17/02/2019

18 MSSM A/H  tt channel study
D. Cavalli, S. Resconi Crucial requirements are: Good EtMiss reconstruction and calibration  reconstruct the invariant tt mass from the two EtMiss components Good Tau reconstruction and Identification rejects large background from other jets The study of Z   channel will allow the check of EtMiss and Taus in the early data already with an integrated luminosity of the order of 100pb-1

19 ATHENA MissingET Performance
Good EtMiss measurement crucial for mass reco in Z   and H   EtMiss resolution vs SumET EtMiss resolution vs SumET D. Cavalli, S. Resconi CSC minimum bias CSC data EtMiss resolution vs SumET Linearity vs EtMiss_Truth CSC data Resolution different for diff event samples and slightly worse respect to TDR parametrisation (s(EtMiss)=0.46*sqrt(SumET) from Z/A/H tt) Linearity within ~5% for CSC data 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

20 Tau: Taurec Performance
Good Tau-Id crucial for the backg rejection in Z   and H   Results shown for DC1 data CSC data performance presently worse: Tauola problem: fixed CaloCluster problem: still to be fully understood various ET bins Rejection vs efficiency curves pTdependent Likelihood built from Tau_Id variables: REM, FISO, Ntrack, Strip Width, Nstrip, Charge, Impact parameter, ET/pT(1sttrack) improves largely the simpler TDR cuts M. Heldmann, D. Cavalli For ε(τ)=30%, 15< pT< 334.5 Rej(QCD jets) = 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007 Parametrisation in ATLFAST

21 EtMiss with early data: in situ scale determination with Z  
Rec  mass Signal Z   Inclusive W  e Inclusive W   top Z  lepton-hadron Expect in 100pb with pt(lep)_true>15GeV D. Cavalli, S. Resconi Rome data. Applied cuts : pt(lep) > 15 GeV, ||<2.5 pt(jet) > 15 GeV, ||<2.5 isEM & 0x7FF) ==0 , lep isolation: Etcone30<5GeV 1.< < 2.7 or 3.6< <5.3 mT(lept-EtMiss)<50GeV -likelihood > 8 (-eff ~ 30%) 66<rec mtt<116 GeV Expected in 100pb-1 ~ 300 evts with ~ 20% backgd Possible to loosen cuts to increase statistics? Or more severe cuts necessary to reduce bb backgd? In TDR :EtMiss>20 GeV mT(lept-EtMiss)<25GeV <> ~ 90  ~ 16 Rec  mass vs EtMiss scale +3% A variation of +/- 10 % of the EtMiss scale results in a shift of about 3% of the measured Z° mass A variation of 10% in the Etmiss scale gives a shift of 3% in the reco mass -3% - 10 % +10 % Results still preliminar due to low bacgd statistics Need to have also a bb sample Trigger-aware analysis and Cuts tuning 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

22 Proposta per attivita’ di R&D
Gli argomenti di interesse sono gia’ stati segnalati nel working group di GR1 ( A) Elettronica di front end , B) HV per SLHC ). In ATLAS costituito: Projet Office , USG per le proposte di R&D Ci sara’ un Workshop dedicato in ottobre. Al gruppo di Milano e’ stato chiesto gia’ di aderire ad una proposta di R&D su elettronica FE in SiGe sottoscritta da (BNL, S. Cruz, Barcellona, IN2P3) (ATL-P-MN-0007, 18 june 06) Il gruppo di Milano vuole aderire a questa proposta, percio’ e’ stata presentata una richiesta di finanziamento per il 2007. Nel 2007 il gruppo di Milano vorrebbe iniziare : Sviluppo di Elettronica di Front-End : Caratterizzazione di dispositivi Bi-CMOS in SiGe (IBM e AMS) attraverso misure statiche, di rumore e di resistenza alle radiazioni Progettazione di una “libreria” di componenti con layout “radiation tolerant” - la tecnologia SiGe e’ divenuta recentemente disponibile anche nei programmi EUROPRACTICE e MOSIS Sarebbe auspicabile un inizio di questa attivita’ nel 2007 in collaborazione con BNL e Orsay che stanno iniziando attivita’ simili. 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

23 Attuale Architettura della FEB
La presente architettura e’ basata su: - Pipeline analogica (SCA) Architettura complessa che fa uso di 13 differenti ASICs Somme analogiche su una scheda FEB digitalizzate da una Tower Buider Board e trasmesse otticamente al L1 (per mantenere una L1 latency ~2.5s)  Grande sforzo per ridisegnare l’intera FEB rad hard 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

24 Possibile nuova architettura di una FEB per SLHC
E’ una proposta che potrebbe ancora cambiare La nuova baseline si basa sull’idea di digitalizzare tutti i segnali il prima possibile - Occorre avere ADC veloci sulla FEB per evitare la pipeline analogica on-detector - Occorre ridurre al minimo la potenza dissipata nella fase di digitalizzazione (esempio: assumendo che il 50% della potenza in una FEB sia dovuta agli ADC, e mantenendo costante la potenza globale per FEB a circa 100 Watt  ~100*0.5/128 ~0.4W/ADC. E’ possibile? LVL1 (digital) pipeline potrebbe avvenire ‘off detector’ se saranno disponibili link ottici veloci (strategia ancora tutta da verificare) La selezione del guadagno potrebbe avvenire prima (come in figura) o dopo l’ADC Occorre decidere quale tecnologia usare per l’upgrade della parte analogica  SiGe sembra essere una buona opzione 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

25 Fine presentazione 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

26 ATHENA MissingET : EtMiss Reconstruction and Calibration
MET_Final = MET_Calib + MET_Cryo + MET_ Muon All Calorimeter cells in ||<5 |Ecell | > 2(noise) H1-like weights from jets OR OR OR Estimated energy loss in cryostat between LAr and Tile from reco jets (cone07) w*sqrt(EM3*TILE1) from MOORE mu ||<2.7 pT from external Spectrometer BestMatch /good quality Calorimeter cells in Topoclusters 4/2/0 H1-like weights from jets from MuonBoy muons in || < 2.7 D. Cavalli, S.Resconi from reco jets (kT) Calorimeter cells in Topoclusters 4/2/0 LocalHadronCalibration (under test) Topoclusters 4/2/0 LocalHadronCalibration (under test) Refinement of Calibration for cells in different objects (e/g, t, m ,jets...) a la TDR (implemented in – under test) 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007 : Present default in MissingET

27 Situazione di alcuni componenti HV-PS
HV PS i moduli nuovi ISEG (4) ( i cui sono stai sostituiti i componenti critici “voltage regulators “ sotto test sistematico risultano operare in modo soddisfacente. I moduli HV-PS della produzione con “retofitting” hanno manifestano alcuni problemi (discusso con ISEG che sta procedendo al retrofit sistematico) per equip EC-A, EC-C. Procede retrofit 43 ( 30/9), 43 (31/12) , 30 (primavera /07) LV-PS Procede la produzione dei LVPS(MDI), attualmente 13 al CERN di cui 12 installati sul Barrel, 1 utilizzato su EC-C per commissioning FEC/FEB. Rate diconsegna attuale effettiva ≤2 ogni 15 gg 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

28 LAr Barrel Cool-Down Liquid nitrogen Gaseous nitrogen
Argon condensation 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

29 Composizione del Gruppo Milano LAr
Ricercatori : D. Banfi (Dottorando, 100%) L. Carminati (Ass. Uni., 100%) D. Cavalli (Dir. Ric., 100%) G. Costa (Dir. Ric., 100%) M. Fanti (Ric. Uni., 100%) L. Mandelli (PO, 100%) L. Perini (PO, 100%) S. Resconi (art. 23, 0 %) F. Tartarelli ( Ric., 100%) Tecnologi: M. Citterio ( Tec., 50.%) Totale: 8 Ricercatori, 2 Tecnologi→ ( 8.5 FTE ) Tecnici: B.Monticelli (100%), F.Alberti (50 %) - Servizio Elettronica ( 8mu) Coordinatrice WG Jet, t e PTmiss Perf. Responsabile locale Responsabile ATLAS Italia LAr Electronic Coordinator 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

30 Responsabilita’ . Luciano Mandelli Responsabile ATLAS Italia
Mauro Citterio LAr Electronic Coordinator Donatella Cavalli WG Jet,τ e Ptmiss Perform 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

31 Richieste Finanziarie 2007
Missioni interne 1. K€ x resp. naz K€ Missioni Estere Meetings etc x 1.5= mux 4.4 K€ Integraz. Responsabilita’ x 4.4 K€ Commissioning HV 2p x 12w → 6X4.4 K€ ____ Totale mesi uomo :21.8 mu Totale K€ Missioni Est. per gestione app.+ shifts LAr /ATLAS - 07) (*) assumendo 1.5 FTE/y (18 mesi uomo) K€ Consumi Metabolismo (1.5 K€x8.5) K€ M+O (2007) KFrCH K€ Programma R&D SLHC ( SiGe) (se approvato) K€ (*) E’ solo una valutazione preliminare !! Totale K€ ( criterio di “sharing” non ancora definito in ATLAS ). 17/02/2019 G. Costa ATLAS LAR 2007

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