1.STATO GENERALE DI COMPASS 2.STATO DELL’ANALISI 3.ATTIVITA’ HARDWARE 4.RICHIESTE FINANZIARIE.

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1 1.STATO GENERALE DI COMPASS 2.STATO DELL’ANALISI 3.ATTIVITA’ HARDWARE 4.RICHIESTE FINANZIARIE

2 FB, 12 maggio 2003 STATO GENERALE DI COMPASS  Workshop on Future Physics @ COMPASS CERN, 26-27 settembre 2002  Presentazione SPSC 14 gennaio 2003  Stato di COMPASS all’SPSC CERN/SPSC 2003-019 SPSC-M-701, April 28, 2003 presentazione il 13 maggio 2003  Addendum 4 MoU (draft)  Contratto per la costruzione del solenoide del PTM di COMPASS firmato con Oxford Danfisik  Intenso lavoro di analisi  Preparazione del run 2003 in corso 24 aprile: caricato il bersaglio di LiD e iniziato il raffreddamento  Run 2003 dal 19 maggio all’8 settembre 2003  Iniziata la preparazione per SPIN 2004 a Trieste, ottobre 2004

3 FB, 12 maggio 2003 SPS AND PS EXPERIMENTS COMMITTEE Decisions taken at the 61st meeting Held on Tuesday, 14 January 2003 OPEN SESSION 2. Report on the COMPASS workshop: S. Paul CLOSED SESSION 7. REPORT ON THE COMPASS WORKSHOP The referee reported on the workshop on future physics at COMPASS, which was held in September 2002 at CERN. He gave a brief status of the detector, data taking and analysis. He outlined the approved muon programme. The muon programme can be expanded to exclusive measurements with an unpolarized target and to generalized parton distribution functions. In the hadron sector COMPASS can contribute with data on QCD exotica and hadron structure. The hadron programme requires an upgrade of the experimental set-up. The Committee congratulated the Collaboration to the successful running in 2002. The Committee urged the Collaboration to concentrate on the muon programme until 2005 and strongly encouraged the Collaboration to upgrade the detector for the hadron programme after 2005.

4 FB, 12 maggio 2003 Polarization: Beam: ~80% Target: Beam: 160 GeV µ + 2. 10 8 µ/spill (4.8s/16.2s) Polarized target SM1 RICH ECal1 & Hcal1 Muon filter 1 SM2 MWPCs Micromegas &Drift chambers ECal2 & Hcal2 Muon filter 2 GEM & MWPCs SciFi GEM & MWPCs GEM & Straws Silicon SciFi Scintillating fibers ~50m SPECTROMETER

5 FB, 12 maggio 2003 TRIGGER scattered μbackground μ thresh Hodoscopes H5 H4 coinc matrix (t C ~ 2ns) hadrons target beam HCAL Trigger : (H4 * H5) * (Hcal1 U Hcal2) trigger signal

6 FB, 12 maggio 2003 Performance dei Trackers nel run 2002 Rivelatore Coord Efficienza RisoluzioneTiming Scintillating fibers 21 94% 130 μm 0.45 ns MicroMegas 12 95-98% 70 μm 8 ns Drift Chambers 24 94-97% 170 μm Straw tubes 18 > 90% ~ 270 μm GEM detector 40 95-98% 50 μm 12 ns MWPC 32 97-99% efficienza globale tracking: 80 - 95 % / p DC

7 FB, 12 maggio 2003 Stato dell’analisi - run 2002 ~4 10 9 eventi buoni, 270 TB di dati Analisi in corso IV iterazione per processatura dati molto lavoro per allineamenti e calibrazioni Accettanza dello spettrometro in buon accordo con simulazioni di MonteCarlo Efficienza di ricostruzione degli eventi ancora piuttosto bassa Risoluzioni in massa invariante ancora peggiori del previsto Canali di fisica investigati ρ°, φ decay angular distributions Λ and Λ hyperon polarizations Flavor decomposition of pPDF (SI-pDIS) Transversity from Collins asymmetry ΔG/G from high p T pairs ΔG/G from open charm decay

8 FB, 12 maggio 2003 Responsabilita’ analisi (persone attualmente coinvolte su item specifici)

9 FB, 12 maggio 2003 Processatura dati RAW

10 FB, 12 maggio 2003 CORAL event display

11 FB, 12 maggio 2003 Distribuzioni impulso

12 FB, 12 maggio 2003 Distribuzioni z vertici primari e secondari

13 FB, 12 maggio 2003 Distribuzioni x F e Q 2

14 FB, 12 maggio 2003 Some reconstruction figures pTpT  ~7 MeV

15 FB, 12 maggio 2003 Exclusive  ° production : angular decay distributions No acceptance corr., 1/6 of 2002 stat. Eμ’ > 20 GeV, ν > 30 GeV, ΔE miss < 2.5 GeV High precision measurement of density matrix elements and double spin asymmetry TL

16 FB, 12 maggio 2003 Flavour decomposition of ΔΣ Extraction of Δq from semi-inclusive at Q²>1 GeV 2 Combine COMPASS d data with SMC p and d K identified in RICH hyp: COMPASS: x min = 0.003 HERMES: x min = 0.02 RHIC:x min = 0.04

17 FB, 12 maggio 2003 Transversity - Collins asymmetry ~ 10 Million DIS events with transverse polarization: Q 2 > 1 GeV 2 ; 0.1 < y < 0.9 z h > 0.25 ; p T h > 0.1 GeV/c

18 FB, 12 maggio 2003 Λ polarization Secondary vertex outside target 1/6 of 2002 statistics Q 2 > 1 GeV 2, 0.2 < y < 0.9 Λ spin structure s-s symmetry of nucleon sea

19 FB, 12 maggio 2003 ΔG/G from high p T pairs Experimental cuts:  ’ + 2 hadrons, p T > 0.7 GeV/c 0.4 < y < 0.9 x F hadrons > 0.1 (current fragm.) Expected error for 2002 data: ~ 0.1

20 FB, 12 maggio 2003 J/  signal

21 FB, 12 maggio 2003 ATTIVITA’ DI ANALISI IN SEDE TORINOTRIESTE ad oggi mantenimento della farm, software (COMPASS e gen.) e hardware installazione e test di Castor replica dei DST di due dei tre periodi di trasverso (1.4 TB) analisi dei dati di trasverso con produzione di risultati preliminari per asimmetria nella produzione di  asimmetria nella produzione di  produzione e analisi eventi simulati per le stessse misure test su campioni di dati con polarizzazione longitudinale simulazioni polarizzabilita' del pione e RICHWall analisi dati per studio MWPCanalisi dati per studio RICH1 a breve termine prosecuzione attivita’ presenti partecipazione a controllo di qualita’ dei dati run 2003 (campioni DST) installazione di Castorinstallazione/uso di Oracle

22 FB, 12 maggio 2003 Commenti sul calcolo di COMPASS Modello invariato e ancora, secondo la Collaborazione, l’unico proponibile:  processatura dati e produzione DST al CERN sistema complesso e costoso (e funziona!): fondamentale il ruolo del CERN per hardware e collaborazione con IT  grosso dell’ analisi e produzione/analisi eventi simulati negli Istituti  discussioni, verifiche, confronti risultati al CERN, che e’ il punto nodale per l’analisi Farm italiane  unico contributo INFN al calcolo di COMPASS  funzionano in modo piu’ che soddisfacente molto (e lungo) lavoro (TS: VD, BG, RB - TO: MM,..)per installare quanto necessario ora tools (anche sviluppati in casa) e software ok  sono di dimensioni adeguate per l’attivita’ in corso e prevista per i prossimi 3 anni (4TB + 4TB/anno di DST + dati MC) PURCHE’ venga dato il supporto minimo per piccole migliorie e sostituzione CPU/dischi quando necessario

23 FB, 12 maggio 2003 ATTIVITA’ HARDWARE (impegni italiani)  MWPC “backbone of the large area tracking” in the SAS tutto ok  MuonWall1 tutto ok  W45  le due camere installate per il run 2002 ok (piu’ o meno …)  altre due camere (8 piani) preparate per il run 2003  il refurbishing delle ultime 2 camere continuera’ in parallelo al run  preparata e testata l’elettronica per tutte e 6 le camere  RICH1 “the most complex equipment of COMPASS”  elettronica di RO ok  molto lavoro di analisi e studio del rivelatore: prestazioni soddisfacenti  lavoro su fotorivelatori, sistema del gas radiatore, procedure di allineamento degli specchi  RICHWall: finalizzato il progetto, terminati i prototipi  RICH2: studio e prototipaggio in corso

24 FB, 12 maggio 2003 STATO DELL’ANALISI RICH1 / 1 RICHIAMO un evento run di calibrazione (intensita’ fascio ridotta) 80 % C 4 F 10, 2050V un evento run di fisica (intensita’ fascio nominale) 64 % C 4 F 10, 2000V sovrapposizione di eventi

25 FB, 12 maggio 2003 STATO DELL’ANALISI RICH1 / 2 LA RISOLUZIONE DELLO STRUMENTO, OGGI FOTONE SINGOLO ANELLO DATI MONTECARLO  = 0.39 mrad  = 0.23 mrad DATI DATI, senza la regione centrale DATI, run di calibr.  = 1.1 mrad  = 1.2 mrad  = 1.6 mrad MONTECARLO:  = 0.8 mrad

26 FB, 12 maggio 2003 STATO DELL’ANALISI RICH1 / 3 L’EFFICIENZA DEL RIVELATORE, OGGI DATI MONTECARLO EFFICIENZA SOLO MONITOR DELL’ EFFICIENZA 0.77 0.77 DATI, senza la regione centrale DATI, run di calibr. 0.75 0.73 0.5 MONITOR DELL’ EFFICIENZA

27 FB, 12 maggio 2003 RICH1 PID performance  1photon = 1.4 mrad (design:0.8 mrad) = 14 = 14 CsI –QE ~ design  p π zoom mass spectrum  (mrad) p(GeV/c) πμ,e

28 FB, 12 maggio 2003 RICH1 : ATTIVITA’ SUI FOTORIVELATORI  REFURBISHING dei piani anodici in sede - test per individuare fili anodici critici (2 PD) - procedura iterativa di sostituzione dei fili al CERN: i PD con l'elettronica sono stati nuovamenti montati sul RICH1 + spostamento di 2 PD per ottimizzare la configurazione del rivelatore (operazione conclusa l'11/4)  INCIDENTE, RIPRISTINO (danneggiati 4 fotocatodi)  VALIDAZIONE DEI PD AL GIF (Gamma Irradiation Facility, CERN): ricerca di una ricetta che permetta di ‘certificare’ I PD prima di esporli sul fascio di   NUOVI STUDI DI LABORATORIO al CERN, in collaborazione con F. Sauli et al.

29 FB, 12 maggio 2003 RICH1 : ATTIVITA’ GAS RADIATORE CLEANING AUTOMATICO (stesso principio di quello manuale 2002) - per il materiale raw: rimozione di O 2 (distillazione) H 2 O (setaccio molecolare A5) “evil” i.e. acetilene ed altri HC (carbone attivo) - sistema completato, in fase di debugging (stesso disegno del sistema manuale usato nel 2002) - nel frattempo, filtraggio col vecchio sistema FILTRAGGIO IN LINEA (separazione delle funzioni) - per il materiale pulito (impurita’ che si accumulano in operazione): rimozione di O 2 (filtro catalitico di Cu a ~30 gradi) H 2 O (setaccio molecolare A5 a ~ 10 gradi) MiGLIORATA LA TENUTA DEL SERBATOIO STAGNO - guarnizioni di Viton OK - alcune perdite minori su vessel e sistema gas identificate e curate

30 FB, 12 maggio 2003 RICH1 : ALLINEAMENTO DEGLI SPECCHI  VARIE MISURE (2001, 2002, 2003) CONCLUSIONI: meccanica stabile evento esterno dopo il maggio 2001  SVILUPPO DI UN METODO DI MONITORAGGIO DELL’ALLINEAMENTO DEGLI SPECCHI: CLAM (Continuos Line Alignement Method)  simulazioni  test all’interno del vessel usando come sorgente di immagini un reticolo di fili luminosi  analisi in corso sulle immagini digitali raccolte

31 FB, 12 maggio 2003 RICH2, IL PROGETTO RICH A RADIATORE GASSOSO - PID FINO A p ~ 100 GeV/c gas: miscela Ne e fluorocarburo con n = 1.0005 (RICH-1 : n = 1.0015) lunghezza focale specchi, f = 8 m (RICH-1 : f = 3.3 m) fotorivelatori: MAPMT-UV extended con sistema di lenti, pixel = 12 mm (RICH-1 : pixel = 8 mm) -range = 200-600 nm (RICH-1 ; -range = 165-200 nm) memoria del rivelatore, m < 50 ns (RICH-1 ; m = 1  s ) FAST RICH !!! n. fotoni rivelati per anello a  = 1, N = 40 (RICH-1 : max N = 20) chiesto finanziamento nel contesto del VI Programma Quadro EU RICH-2

32 FB, 12 maggio 2003 RICH2, I FOTORIVELATORI 1120 PM per 2.8 m 2, 18000 canali di read-out pitch efficace: ~11 mm zona morta : ~35 % Lenti di silice fuso fotocato PM 50 mm 30 mm 18 mm fotone multianodePMT HAMAMATSU R7600-03, 16 canali,UV glass panelli di lenti di quarzo Superf. rifl. UV: Al + Si0 2 Guide di fotoni in quarzo (rifl.tot.) ALTERNATIVE BASELINE

33 FB, 12 maggio 2003 RICH2, TEST MAPMT

34 FB, 12 maggio 2003 RICHIESTE FINANZIARIE MISSIONI ESTERE richiesta sblocchi s.j. + assegnazioni aggiuntive TO: persone in piu’, nuovi impegni TS: attivita’ come nel 2002, piu’ del 2002 (6+4 mesi tecnici a piu’ di 5kE/mese) INV., CA, CONS. sblocchi s.j. + piccole assegnazioni aggiuntive RICHWall rinviato assegnazioniTorinoTriestetotale 2002160 kE290 kE450 kE 2003 (inclusi s.j.)159 kE215 kE 2003 (richiesta aggiuntiva)35 kE51 kE 2003 totale194 kE266 kE460 kE

35 FB, 12 maggio 2003

36 COMPLETAMENTO dello SPETTROMETRO la “fase 2” apparato completo per fasci adronici ma anche certe misure con fascio di   si assume un futuro a lungo termine per COMPASS nei piani del CERN fino al 2010  sono gia’ state fatte richieste di fondi per il periodo 2003-2006 per coprire parte dei costi dei rivelatori (INFN e BMBF)  sta circolando all’interno della Collaborazione un draft per un Addendum al MoU

37 FB, 12 maggio 2003 RICHWall

38 FB, 12 maggio 2003 RICHWall

39 FB, 12 maggio 2003 RICHWall

40 MISSING EQUIPMENTS TRACKING tracking along the beam has to be reinforced (BMS, SciFi before PT) tracking after RICH1 RICHWall tracking after SM2 PARTICLE IDENTIFICATION RICH2 CALORIMETRY ECAL1 & ECAL2 TRIGGER HODOSCOPES Outer Trigger needs improvement  - trigger in LAS missing TARGET SYSTEM Some replacements needed Cryostat modification for COMPASS PTM

41 SOMMARIO RICHIESTE ALL’INFN RICHWall Finanziamento richiesto: 438 k euro Periodo: 2003 RICH2 Finanziamento richiesto: ~ 2 M euro Periodo: 2004-2007