Presentazione dei documenti inviati all’RRB e piani futuri CSN1 - Roma 14 Ottobre 2002 S. Patricelli.

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1 Presentazione dei documenti inviati all’RRB e piani futuri CSN1 - Roma 14 Ottobre 2002 S. Patricelli

2 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 2 Documenti inviati all’RRB  Summary of the ATLAS October 2002 RRB Progress Report (CERN -RRB- 2002-109)  Status of contribution to the ATLAS Common Projects as of 31 August 2002 (CERN-RRB-2002-110)  Proposal for accepting offers for in-kind contributions to the ATLAS Common Projects (CERN-RRB-2002-111)  Budget request for ATLAS construction and C&I payments in 2003 (CERN-RRB-2002-112)  M&O Budget Request for ATLAS in 2003 (CERN-RRB-2002-113)  ATLAS Completion Plan (CERN-RRB-2002-114)

3 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 3 Summary of the ATLAS October 2002 RRB Progress Report (CERN -RRB- 2002-109)  In questo documento è riassunto lo Status Report dell’esperimento che sarà presentato da P.Jenni all’RRB.  Il suo contenuto è stato presentato alla CSN1 nella riunione di Catania.

4 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 4 Status of contribution to the ATLAS Common Projects as of 31 August 2002 (CERN-RRB-2002-110)  La tabella mostra lo stato dei contributi CORE ai Progetti Comuni (M.C., Cash ed In-kind) al 31/8/02 e le proposte presentate a questo RRB

5 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 5 Proposal for accepting offers for in-kind contributions to the ATLAS Common Projects (CERN-RRB-2002-111) Supplementary costs

6 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 6 Budget request for ATLAS construction and C&I payments in 2003 (CERN-RRB-2002-112)  I numeri riportati in questa tabella per i sottosistemi sono quelli proposti dalla CSN1 sotto la voce “CORE”. I fondi assegnati s.j. non sono riportati.  Per i Progetti Comuni il numero include la Memebership Contribution e le spese previste nel 2003 sugli impegni già assunti in fase di approvazione dei contributi in-kind.

7 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 7 Budget request for ATLAS construction and C&I payments in 2003 (CERN-RRB-2002-112)  Questa tabella mostra la divisione dei contributi per il 2003 ai Progetti Comuni tra  In-Kind  Cash  Memebrship Contribution

8 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 8 Budget request for ATLAS construction and C&I payments in 2003 (CERN-RRB-2002-112)  Questa tabella mostra i pagamenti previsti nel 2003 sui Supplementary Cost secondo il piano presentato da ATLAS e basato su un totale di 68 M FS  La suddivisione tra le varie F.A. segue questo piano di spesa: non è quello che viene chiesto !

9 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 9 Budget request for ATLAS construction and C&I payments in 2003 (CERN-RRB-2002-112)  Come nella tabella precedente ma relativamente ai costi di C&I.

10 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 10 M&O Budget Request for ATLAS in 2003 (CERN-RRB-2002-113)  I numeri riportati in questa tabella coincidono con quelli presentati (e finanziati) dalla CSN1 a Catania con due eccezioni:  M&O-A: Finanziati 251 kSF In tabella 208 kSF  M&O-B: Pixel Finanziati 48 kSF In tabella 64 kSF Conguaglio in corso d’anno ?

11 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 11 M&O Budget Request for ATLAS in 2003 (CERN-RRB-2002-113)  L’Appendice con la lista degli autori (trasmessa a U.D.) sarà distribuita all’RRB.  Il numero per l’INFN dovrebbe essere 143. Alla lista vanno aggiunti: D. Cavalli (MI), G. Goggi (PV), E. Graziani (RM3),A. Tonazzo (RM3) e M. Verducci (RM3 PhD) e cancellati S. Magni (MI) e A. Paoloni (RM2)

12 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 12 ATLAS Completion Plan (CERN-RRB-2002-114)  Come già presentato all’RRB di Aprile i fondi aggiuntivi rispetto al CORE necessari per completare lo “staged detector” di ATLAS ammontano a 68,2 MSF

13 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 13 ATLAS Completion Plan (CERN-RRB-2002-114) 47 MSF “committed” 13.5 MSF “requested” Nella tabella che sarà presentata all’RRB ci saranno alcune modifiche che non cambiano i totali i modo significativo. 3617900 763

14 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 14 ATLAS Completion Plan (CERN-RRB-2002-114)  Profilo temporale dei Cost to Completion. In questo profilo i 4 MSF dell’INFN sono considerati con 800 kSF/anno.

15 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 15 ATLAS Completion Plan (CERN-RRB-2002-114)  Il piano presentato da ATLAS per avere lo “staged detector” pronto all’inizio del 2007 è basato su una disponibilità aggiuntiva rispetto al CORE di 47 MSF.  Per ovviare alla mancanza di 21 MSF si propone di “reindirizzare” alcuni fondi CORE:  1 MFS dagli schermi in avanti  3 MFS dal terzo layer dei pixel  4 MFS dai processori HLT dei C.P.  13 MFS dei processori HLT

16 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 16 staged Guiding physics principles: -- all sub-detectors needed already in 1st year -- physics potential decreases fast with decreasing  coverage (e.g. H   significance decreases linearly) -- full radial redundancy in tracking less crucial at ~ 10 33  Technical (e.g. installation) and schedule constraints  Which detector and trigger the first year ? staged in part staged Staged detector components: -- 1 pixel layer -- TRT outer end-cap -- Gap scintillator -- EEL/EES MDT and half CSC -- Part of forward shielding -- Part of LAr ROD -- Large part of HLT/DAQ  redirect 21 MCHF

17 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 17 Missing pixel layer Significance of ttH  ttbb (most sensitive/important channel in first year) is reduced by  8%  need ~ 15% more integrated luminosity to reach same S/  B as with 3 layers For  b ~ 60% : R u degraded by ~ 30% with 2 pixel layers 3 layers, design performance From full simulation of WH  bb “WH”  uu, gg, cc 2D vertexing algorithm 3% pixel inefficiency included m H =100 GeV

18 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 18 Read-out multiplexing Level-2 Trigger System Full Event Building ROD <2.5  s RoI addresses RoI data L2 Acc/Rej ROBROB ROSROS ROBROB ROBROB Obvious mechanism : merge read-out lines Full detector read-out, no loss in functionality Diminished throughput --> reduced LVL1rate Note - More aggressive data or zero suppression might allow higher LVL1 rate for same b/width --> detector groups can help to minimize consequences of TDAQ deferrals

19 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 19 HLT/DAQ deferral Selections (examples …) LVL1 rate (kHz) LVL1 rate (kHz) LVL1 rate (kHz) L= 1 x 10 33 L= 2 x 10 33 L= 2 x 10 33 Real thresholds set for no deferrals no deferrals with deferrals 95% efficiency at these E T example for illustration… MU6,8,20 23 19 0.8 2MU6 --- 0.2 0.2 EM20i,25,25 11 12 12 2EM15i,15,15 2 4 4 J180,200,200 0.2 0.2 0.2 3J75,90,90 0.2 0.2 0.2 4J55,65,65 0.2 0.2 0.2 J50+xE50,60,60 0.4 0.4 0.4 TAU20,25,25 +xE30 2 2 2 MU10+EM15i --- 0.1 0.1 Others (pre-scaled, etc.) 5 5 5 Total ~ 44 ~ 43 ~ 25 LVL1 designed for 75 kHz  room for factor ~ 2 safety Likely max affordable rate, no room for safety factor

20 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 20 Summary of physics impact of staging initial detector Staged items Main impact during Effect first run on 1 pixel layer ttH  ttbb ~8% loss in significance Gap scintillator H  4e ~8% loss in significance MDT A/H  2  ~5% loss in significance for m~ 300 GeV HLT /DAQ B-physics program jeopardised High-p T physics no safety margin (e.g. for EM triggers) Requires 10-15% more integrated luminosity to compensate. Complete detector needed at high luminosity: -- robust pattern recognition (efficiency, fakes rate) in the presence of pile-up and radiation background -- muon measurement -- powerful b-tag -- robustness against detector aging and L > 10 34 -- precise measurements (e.g. light Higgs) may require low trigger thresholds at (very) high p T

21 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 21 ATLAS Completion Plan (CERN-RRB-2002-114)  L’impatto dello “staged detector” sulla fisica di ATLAS sarà:  Inoltre, i tagli sui processori di HLT/DAQ limiteranno il rate di trigger di primo livello a 23-25 kHz:

22 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 22 ATLAS Completion Plan (CERN-RRB-2002-114) Completamento del detector per i run ad alta luminosità Necessità di ulteriori fondi oltre i 47 + 13.5 MSF Priorità per i 13.5 MSF “committed”

23 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 23 ATLAS Completion Plan (CERN-RRB-2002-114) Coinvolgimento dell’INFN nel Piano presentato  Nuovi finanziamenti:4.000 kSF Terzo layer pixel Processori HLT  Reindirizzamento fondi CORE:

24 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 24 Richiesta dei gruppi ATLAS-Italia  La caratteristica di ATLAS di avere gran parte dell’investimento CORE (ed i maggiori extracosti) sui Progetti Comuni ha come conseguenza il fatto che la maggior parte dei fondi che si renderanno disponibili se il piano presentato verrà approvato dall’RRB dovranno essere utilizzati per il completamento dei Progetti Comuni stessi.  I gruppi italiani di ATLAS, pur condividendo in pieno l’esigenza prioritaria di realizzare i pezzi fondamentali dell’esperimento (magneti, criogenia ed infrastrutture), ritengono che una parte delle risorse INFN debbano essere destinate al completamento dei rivelatori che pure hanno costi aggiuntivi rispetto al CORE.  Sarebbe auspicabile ottenere dalla CSN1 l’autorizzazione a contrattare con il management di ATLAS i tempi ed i modi per destinare 1,6 MSF della cifra globale ai sottosistemi di rivelatori alla cui costruzione partecipano i gruppi INFN.

25 14/10/2002 S. Patricelli - Presentazione documenti inviati all'RRB e piani futuri - CSN1 - Roma 25 Conclusioni  Il “sistema ATLAS” è molto complesso.  Il piano elaborato da ATLAS mostra che:  L’insieme delle risorse “committed” e “reqested” che saranno presentate al prossimo RRB sono sufficienti ad avere un rivletaore pronto per il 2007 con capacità sufficienti a coprire le nuove scoperte ma solo in minima parte la fisica del b.  L’upgrade del detector per i run ad alta luminosità richiede il reperimento di nuovi finanziamenti per circa 17 MSF (escluso manodopera).  I “sacrifici” richiesti all’INFN sono di “difficile digestione” ma vanno inquadrati in uno scenario molto complesso.  L’obiettivo comune è ………

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