P326 Relazione dei Referee CSN1-Trieste 19 settembre 2006 L. Bosisio M. Curatolo A. Di Ciaccio V. Vercesi.

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1 P326 Relazione dei Referee CSN1-Trieste 19 settembre 2006 L. Bosisio M. Curatolo A. Di Ciaccio V. Vercesi

2 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 2NA48/2-P326  Nel 2006 e’ continuata l’attivita’ di analisi di NA48/2.  La collaborazione italiana è stata impegnata su varie analisi, anche con contributi originali. Analisi importanti concluse:  Asimmetria K ± →  ±  +  -, Decadimento debole della  0,  Fattore di forma del K 0  3, Rapporto dei BR relativi ai decadimenti semileptonici del K ±.  I referee esprimono soddisfazione per l’impegno dalla Collaborazione nella conclusione queste analisi  milestone ben soddisfatte  2 FTE di Perugia continuano con la sigla EPSI (sulle Dotazioni)  Richieste in linea con l’attività di analisi prevista per il 2007  Proposte : MI: 1k€, ME: 7k€, CO: 2k€  La Collaborazione italiana ha inoltre proseguito attivamente il lavoro sulla proposta di esperimento P326 di misura al 10% del BR del K + →  +  

3 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 3 P326: Novita’  In Giugno 2006 il Research Board ha approvato la continuazione dell’attivita’ di R&D di P326. Il CERN supporta il programma di fisica di P326 e il suo R&D ma:  E’ stato sottolineato il problema del reperimento di fondi e la necessita’ dell’allargamento della Collaborazione per la realizzazione dell’esperimento  Il programma di fisica di P326 sara’ confrontato con le altre proposte di esperimento di fisica con targhetta fissa  I contatti con i gruppi americani (mirati alla costruzione del RICH) non hanno dato alcun esito, tuttavia proseguono i contatti con vari istituti europei  La scala temporale attualmente dichiarata rimane a nostro parere ancora molto ottimistica  2007 fine R&D e scrittura del TDR  2008-2010 costruzione  Il 2007 sara’ un anno critico per il futuro di questo esperimento

4 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 4 P326: gli italiani  Istituti in P326: CERN, Dubna, Ferrara, Firenze, Frascati, Mainz, Merced, Moscow, Napoli, Perugia, Protvino, Pisa, Roma, S. Luis, Saclay, Sofia, Torino  New entry->Roma2  I gruppi italiani sono impegnati sull’R&D relativi a:  Fe + To → Gigatracker  Fi + Pg → RICH  LNF + Pi + Na + Rm1 → Anticounters  Pi +Rm2 → Readout LKr +Trigger  Stima piu’ accurata del costo totale dell’esperimento:26.7 MSF  contributo italiano stimato intorno a 8.7MSF, circa il 30% del totale  Il contributo del CERN dovrebbe attestarsi sul 20%  “Standard” CERN contribution per gli esperimenti futuri  50% del costo dell’esperimento e’ ancora scoperto

5 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 5Gigatracker  Sensori a pixel : Ferrara+CERN (prototipi IRST con geometria ALICE)  In un giorno di run si integra nel GT una fluenza equivalente, dal punto di vista del bulk damage, a 10 12 neutroni/cm 2 (da 1 MeV)->dose di 10Mrad in 100 giorni  Gia’ effettuati studi su rivelatori IRST relativi al danno da radiazione di neutroni (reattore TRIGA a Lubiana ) e prossimamente completamento di questi studi sui sensori (prodotti su substrati Czochralski) sui protoni al CERN. I risultati sono in linea con la letteratura disponibile.  I referee non raccomandano altri test di irraggiamento per il 2007 se non eventualmente sul prototipo finale (incluso read-out)  I referee raccomandano di continuare gli studi su :  tecniche di raffreddamento, assemblaggio e prototipizzazione del sistema finale  Chip di readout : Torino+Ferrara+CERN  Scelta la tecnologia del Front-end a 0.13  m. Primo prototipo, in forma di blocchi funzionali (preamplificatore, discriminatore, TDC), in fase avanzata di progettazione), layout finale fine 2006, realizzazione inizio 2007.  Qualche mese di ritardo rispetto alle previsioni (il responsabile del progetto al CERN non ha avuto il prolungamento del contratto)

6 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 6  LNF+Napoli+Pisa+Roma1 (responsabilita’ tutta italiana) Veto del decadimento del K + ->  +  0 (BR=21.6%) Have to operate in vacuum with extremely high efficiency Good time and energy resolution inefficiency to detect photons above 100 MeV < 10 -4 2 tecnologie sotto studio: tiles e fibre 16 modules/ring, structure with lead/scintillator tiles + WLS fibers 2 circular sectors/ring, structure with lead/scintillating fibers Sistema di Veti

7 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 7 Veti e LKr  Veti : LNF+Napoli+Pisa+Roma1  In costruzione il prototipo a la KLOE (fibre). Test alla BTF previsto in novembre  Un test preliminare e’ stato effettuato alla BTF su un prototipo a tiles (Protvino, 3.8X0) e un vecchio prototipo di KLOE.  Alternativa: soluzione alla CKM (tiles) :prototipo costruito a FNAL  il suggerimento di portarlo alla BTF per test e confronto è ancora da realizzare a causa della ‘burocrazia’ del FNAL  Richiesta di Pisa di costruire nel 2007 un prototipo a tile:  proposta di assegnazione di 25K € sj su CA + 4K € su consumo subjudice ai risultati sugli altri prototipi sotto studio  Richiesta di Napoli di caratterizzazione delle tiles ‘low cost’ e studi di calibrazione  Proposta di assegnazione di 5K € sj su consumo alla presentazione dettagliata del progetto  Lettura calorimetro LKr e studi sul trigger: Pisa+Roma2  13k canali letti con ADC a 14 bit, Trigger hardware L0 @ 1 MHz  (~)100 GByte/s da acquisire sui PC  Proposta di studiare la lettura su PC sia con schede commerciali ( tipo Ethernet da 10Gb/s e infiniband) che con un scheda modello Ape-netlink+ PCI express.  Proposta di assegnazione di 10 K€ su inventariabile a Pisa e 3K € su inventariabile + 5K € a Roma2 su consumo per studiare la soluzione migliore

8 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 8RICH  RICH a gas (Neon) Firenze+Perugia+CERN  Separazione  almeno a 3  per impulsi 15-35 GeV  Risoluzione temporale < 150 ps per abbattere il combinatorio con il Gigatracker.  Richiesta di Firenze e Perugia per la costruzione ed il test di un prototipo nel 2007 :75 K€  Tank di L=18 m, Φ=60cm, Neon 1 atm ( n  1 = 67×10  ), 1 Specchio con focale=17m  54 fototubi Hamamatsu 7400-U04 per la lettura organizzati in 6 matrici  Firenze e Perugia gia’ finanziati quest’anno per un test sul CEDAR per studiare la scelta dei PM piu’ opportuna per una risoluzione temporale a 100 ns.  Si propone l’assegnazione a Firenze di 33 K € su CA (specchio, stampo, meccanica PM)+2.5 K € su consumo (finestre di quarzo) e di 26K € su CA a Perugia per l’acquisto di 54 PM.  Viene richiesto un contributo del CERN e/o resto della Collaborazione non italiana per acquisto del gas, affitto moduli HV al pool etc  Riteniamo che la partecipazione alla costruzione del RICH debba restare per la Collaborazione italiana limitata al Read-out, come già espresso nella riunione di Maggio 2006

9 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 9Commenti  Test-beam BTF (Missioni interne)  Proposta di assegnazione di 2K € sj a Napoli e 3K € sj su Pisa ai risultati dei test in novembre sul prototipo a fibre e alla definizione del programma di misure della BTF nel 2007  Spese Pool  Frammentate su tutte le Sezioni: dissoluzione di NA48  Proposta un’assegnazione tutta su Firenze 6 K€+8 K€ sj a presentazione delle fatture  Manutenzione libreria ADIC Scalar 1000  Essendo l’ultimo anno di analisi si ritiene di non proporre il finanziamento  In caso di effettiva necessità o di problemi ne ridiscuteremo

10 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 10 Missioni estere  Criteri generali per le assegnazioni:  Richiesta di ottimizzare gli incontri dei gruppi di lavoro di P326 in modo da renderli coerenti in tempo e luogo con incontri per analisi NA48  Applicato taglio del 15%.Fattore di normalizzazione 10/11.7.  Assegnazione globale di 25 K€ sub-judice proposta sulla Sezione del RN (per testbeam RICH ed ulteriori necessità della Collaborazione)  Proposta di assegnare 4k € per il 2006 su Perugia per test CEDAR SezioneFTEFTOTRichiesta mupropostaK€ Roma2 0,62,0 0,6 1,03,5 Ferrara 6,511,09,07,026,5 Firenze 4,87,08,05,019 LNF 2,25,03,02,59,5 Napoli 2,74,03,02,59,5 Perugia 3,24,07,54,015,0 Pisa 12,513,024,013,049,0 Roma1 2,05,03,52,07,5 Torino 3,06,05,23,011,5 Totale 37,556,063,839,0151,0 +25sj

11 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 11 Milestones 2006 31/04/06 NA48: Branching Ratio Direct Emission K +   +  0  30/05/06NA48: Risultato preliminare sulla differenza di lunghezza di scattering a0-a2 dati 2004 30/06/06NA48: Risultati preliminari asimmetria "carica" dati 2004 30/09/06NA48: Risultati preliminari asimmetria "neutra" dati 2004 31/12/06Scelta della tecnologia per il GigaTracker e, nel caso sia 0.25 microns, fusione prototipo e test 31/12/06Risultati dei test e scelta del tipo di veto (Kloe-like o CKM- like) 31/12/06Risultati dei test sui prototipi dell'odoscopio, con riguardo particolare alla rate capability 80% 100% 50% 0%

12 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 12 Milestone 2007 31/7/2007Conclusione studio prototipi di veto esistenti 31/8/2007Fine test chip fusione 2006 30/9/2007Fine costruzione prototipo del RICH 30/9/2007Completa caratterizzazione del danno da radiazione su diodi di Silicio della IRST 31/12/2007Risultati preliminari sulla risoluzione temporale e spaziale ottenuta con il prototipo del RICH 31/12/2007Sviluppo delle schede di RO per il LKr

13 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 13Conclusioni  L’attività di R&D su P326 iniziata nel 2005 e’ andata avanti nel 2006 anche se con velocità forse un po’ inferiore alle aspettative  Procedono gli studi e test per i sensori del Gigatracker, progetto del chip di readout in fase di definizione, prototipo di veto a fibre in fase di realizzazione, nuovo progetto di un RICH ad alta risoluzione temporale  Nel 2006 la Collaborazione non ha purtroppo subito evoluzioni di rilievo  Nel settembre 2007 dovremo fare il punto della situazione e decidere se l’attivita’ di R&D si concretizzera’ in un esperimento o meno.  Il CERN se crede di investire nella fisica dei K dovra’ fornire un adeguato supporto finanziario  L’INFN non puo’ rimanere l’unica importante agenzia finanziatrice  Il programma di lavoro della Collaborazione italiana è molto ricco (forse troppo):  Il lavoro di R&D che l’INFN finanziera’ nel 2007 sara’ cruciale per la definizione dell’esperimento

14 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 14 Tabella riassuntiva Sez. & Suf. MIMECONMANINVAPPTOTALE sj FE 150450100000000700 8026.509000000043.50 FI 8040022.300024.50200114.80 60192516800003307433 LNF 3.3014.203.3000000020.80 309.503000000015.50 NA 50160140000000350 329.504.55000000177 PG 503501500070260880 4015,0080000026053,00 PI 31010503401202303502400 123490184001000258932 RM1 4.501504.50003000270 207.503000000012.50 RM2.Dot 1020100003000160 103.505000300012.50 TO 4022.4012040000042.40 3011.504000000018.50 P326 76.80294.60125.1016060.508106540 425151,02570.517001305925335,572

15 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 15 Riassunto:proposte di assegnazione  Veti: Consumo:  Napoli : 5k € sj (studio Tiles), Pisa: 4k € sj a Pisa (prototipo Tiles) CA:  Pisa: 25 k € sj (costruzione prototipo Tiles)  RICH: Consumo:  Firenze: 2.5k € CA:  Firenze : 33 k €, Perugia : 26K €  Trigger+Lettura Lkr Inventario:  Pisa : 10K €, Roma2:3k € Consumo:  Roma2: 5k€  POOL: Consumo  Firenze : 6k€+8k€ sj

16 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 16Ferrara CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sjNote all'assegnazione interno Riunioni di collaborazione gruppi italiani 1 m.u.5.000.008.00.0 Coordinamento e collaborazione progetto gigatracker 2 m.u. 10.000.0000 Totale15080 estero meetings di collaborazione 3 m.u.15.000.0026.50.0Inclusiva delle prime tre voci coordinamento elettronica di front-end per il gigatracker 1 m.u. 5.000.0000 progetto meccanica e cooling gigatracker 2 m.u.10.000.0000 irraggiamento e caratterizzazione rivelatori per test di radiation hardness 3 m.u. 15.000.000.0 Rimandare per test sul sistema finale Totale45026.50 consumo Metabolismo7.500.009.00.0 Materiale e-pool2.500.0000 Totale10090 P326 Totale70043.50

17 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 17Firenze CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sjNote all'assegnazione interno Riunioni della collaborazione italiana ed in particolare con Perugia 8.000.006.00.0 Totale 8060 estero Riunione di Collaborazione (P326) ed analisi(NA48): 6 mesi uomo 30.000.0019.025.0 Sub-judice per eventuali test al CERN e necessità della proto- collaborazione Test beam del prototipo di RICH: 2 mesi uomo 10.000.0000 Totale 4001925 consumo Metabolismo 10.000.007.50.0 Pool Elettronico (test prototipo) 1.000.0000 6 Finestre di Quarzo per il prototipo 2.500.002.50.0 Neon (10 m3) 7.000.0000 Pool Elettronico (materiale Cagliari) 1.800.006.08.0 Ass+SJ comprensivo di tutte le voci equivalenti delle altre sezioni. SJ alla presentazione delle fatture Totale 22.30168 inventario Crate CAEN HV SZY1527LC 7.000.0000 2 moduli HV A1733BN (28x2 canali) 15.000.0000 Interfaccia V1718-VME-USB 2.0 Bridge 2.500.0000 Totale 24.5000 apparati Meccanica di fissaggio dei fotomoltiplicatori e dello specchio 10.000.005.00.0 Specchio per il prototipo del RICH 10.000.0028.00.0 Incluso tooling non previsto originariamente Totale 200330 P326 Totale 114.807433

18 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 18LNF CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sjNote all'assegnazione interno Missioni Interne: Collaborazione con Napoli e Pisa, Roma 3.300.003.00.0 Totale3.3030 estero Riunioni di collaborazione/working group e conferenze 14.200.009.50.0 Totale14.209.50 consumo Metabolismo3.300.003.00.0 Totale3.3030 P326 Totale20.8015.50

19 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 19Napoli CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sjNote all'assegnazione interno Collaborazione con Pisa LNF e Roma 1, contatti con i fornitori, costruzione di prototipi e test beam con fascio di elettroni e fotoni presso i LNF 5.000.003.02.0 SJ a nuove necessità sui prototipi presenti e al test sul nuovo prototipo Totale5032 estero Meeting Working group, meeting di collaborazione e conferenze 16.000.009.50.0 Totale1609.50 consumo Beam splitter, attenuatori, accoppiatori in fibra, fibre in quarzo, scintillatore e fibre WLS per tests delle performance temporali delle tiles "low cost" utilizzando il laser UV disponibile in Sezione. 14.000.004.55.0SJ ad una presentazione più dettagliata del sistema Totale1404.55 P326 Totale350177

20 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 20Perugia CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sjNote all'assegnazione interno riunioni di collaborazione e riunioni a Firenze5.000.004.00.0 Totale5040 estero riunioni di collaborazione Epsi e P326 (4.5 m.u.) installazione e test prototipo (3 m.u.) 35.000.0015,00.0 Totale35015,00 consumo metabolismo (5K euro) test fotorivelatori e test prototipo (6K euro) affitto pool elettronico (4k euro) 15.000.008.00.0 Totale15080 inventario TDC Caen V1190A7.000.0000 Totale7000 apparati Prototipo: PMT, basi, cavi HV26.000.0026.00.0 Totale260 0 P326 Totale88053,00

21 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 21Pisa CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sjNote all'assegnazione interno Riunioni di gruppo, contatti con ditte16.000.0012.00.0 Test dei prototipi alla BTF di Frascati15.000.000.03.0 SJ a nuove necessità sui prototipi presenti e al test sul nuovo prototipo Totale310123 estero Riunioni di collaborazione ed analisi EPSI al CERN, meeting P326 al CERN, meeting annuale fuori CERN, partecipazione a conferenze internazionali 105.000.0049.00.0 Totale1050490 consumo Metabolismo24.000.0018.00.0 Fibre Wavelength shifter, Piombo, scintillatore per prototipo (All.1 in EC2a) 7.000.000.04.0SJ alla decisione sul prototipo finale Locazione di moduli Pool CERN utilizzati nell' elettronica del calorimetro 3.000.0000 Totale340184 manutenzio ne Manutenzione libreria ADIC Scalar 100012.000.0000 Totale12000 inventario 2 PC con prestazioni di I/O elevate, 2 interfacce Ethernet 10 Gb/s, 2 Interfacce Infiniband (All. 2 in EC2a) 20.000.0010.00.0 8 fototubi 2" green extended per prototipo (All. 1 in EC2a) 3.000.0000 Totale230100 apparati Costruzione stampo per scintillatore prototipo (All. 1 in EC2a) 25.000.000.025.0 Comprensivo delle due voci e SJ alla realizzazione del prototipo di veto finale Meccanica per prototipo (All. 1 in EC2a)10.000.0000 Totale350025 P326 Totale24008932

22 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 22Roma1 CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sjNote all'assegnazione interno Collaborazione con Napoli e Pisa per il test di componenti del sistema di veto, costruzione di prototipi a LNF, testbeam con fascio di elettroni e fotoni a LNF 4.500.002.00.0 Totale4.5020 estero Partecipazione al working group sui photon veto Partecipazione ai test di vuoto dei componenti dei photon veto al CERN Partecipazione ai meeting di collaborazione e conferenze 15.000.007.50.0 Totale1507.50 consumo Test di materiale (scintillatore, wrapping, fibre a spostamento di frequenza, fibre scintillanti, colle ottiche, ecc.) 4.500.003.00.0 Totale4.5030 inventario Spazio disco per simulazioni dettagliate delle componenti dei photon veto e dell'intero rivelatore 3.000.0000 Totale3000 P326 Totale27012.50

23 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 23 Roma2 - DTZ CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sjNote all'assegnazione interno Contatti collaborazione1.000.001.00.0 Totale1010 estero Viaggi Cern2.000.003.50.0 Totale203.50 consumo Fabbricazione circuiti stampati (4 schede)2.500.005.00.0comprensivo di tutte le voci Master scheda di comunicazione3.000.0000 Componenti elettronici3.000.0000 Montaggio schede1.500.0000 Totale10050 inventario 2 PC ad alte prestazioni con PCIexpress3.000.003.00.0 Totale3030 P326 Totale16012.50

24 P326 Referee CSN1 Trieste- Settembre 2005 24Torino CapitoloDescrizioneRic.Ric. sjAss.Ass. sjNote all'assegnazione interno Riunione con collaboratori italiani per disegno GigaTracker e riunioni con collaboratori (4 riunionix2 persone) 2.500.003.00.0Inclusivo delle due voci Test chip (1settimana x 2 persone)1.500.0000 Totale4030 estero Riunioni collaborazione, presentazione risultati ->2 m.u. x 2.6 fte = 5.2 m.u. e assumendo kE 4.3/m.u -> 22.400.0011.50.0 Totale22.4011.50 consumo Contributo fusione chip 20078.000.0000 Metabolismo4.000.004.00.0 Totale12040 manutenzio ne Affitto Electronic Pool per Trigger Supervisor4.000.0000 Totale4000 P326 Totale42.4018.50