Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 11 Esperimento ATLAS: status e piano 2009 Panoramica dello stato dei sottositemi di ATLAS.

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1 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 11 Esperimento ATLAS: status e piano 2009 Panoramica dello stato dei sottositemi di ATLAS Presa dati con I raggi cosmici Esperienza dei primi fasci di LHC Computing Piani per il 2009 Aloisio, M. Alviggi, M. Biglietti, V. Canale, L. Capasso, G.Carlino, F. Cevenini, G. Chiefari, F.A. Conventi, R. de Asmundis, M. DellaPietra, D. dellaVolpe, A. Doria, R. Giordano, V. Izzo, G. Iacobucci, L. Merola, E. Musto, S. Patricelli, G.Sekhniaidze

2 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 12 Collaborazione ATLAS (July 2008) 37 Paesi 169 Istituti ~2500 Fisici ATLAS Members per Funding Agency (including students)

3 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 13 Vista dinsieme di LHC TOTEM ALICE : ion-ion, p-ion ATLAS and CMS : pp, general purpose ATLAS and CMS : pp, general purpose LHC 27 km ring LHCb : pp, B-physics, CP-violation

4 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 14 ATLAS al punto 1 di LHC Side A (côté Salève) Side C (côté Jura) Caverna del rivelatore ATLAS ~100m below ground level Lung.=55m, Larg.=32m, Alt.=35m 24 m 45 m Sub-detector N. of channels Pixels 80x10 6 Silicon strip detector (SCT) 6x10 6 Transition Radiation Tracker (TRT) 3.5x10 5 Electromagnetic calorimeter 1.8x10 5 Fe/scintillator (Tilecal) calorimeter 20000 Hadronic end-cap LAr calorimeter 5600 Forward LAr calorimeter3500 Barrel Muon Spectrometer 7x10 5 End-cap Muon Spectrometer (TGC) 3.2x10 5 Forward detectors 1.2x10 4 total ~ 87.6 x 10 6

5 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 15 Sistema Magnetico Solenoid parameters 5.3 m axial length 2.63 m outer diameter 1 coil 0.039 GJ stored energy 5.4 tons cold mass 5.7 tons weight 2.6 T on superconductor 10 km Al/NbTi/Cu conductor 7.73 kA nominal current 4.7 K working point 0.66 X 0 thickness solenoid end-cap toroidsBarrel toroid Barrel Toroid parameters 25.3 m length 20.1 m outer diameter 8 coils 1.08 GJ stored energy 370 tons cold mass 830 tons weight 4 T on superconductor 56 km Al/NbTi/Cu conductor 20.5 kA nominal current 4.7 K working point End-Cap Toroid parameters 5.0 m axial length 10.7 m outer diameter 2x8 coils 2x0.25 GJ stored energy 2x160 tons cold mass 2x240 tons weight 4 T on superconductor 2x13 km Al/NbTi/Cu conductor 20.5 kA nominal current 4.7 K working point

6 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 16 Test del Sistema Magnetico A few numbers Ramp in 3h10 min Slow Dump in 2h40 min Fast Dump in 2 min Cryogenics recovery time 4d 20.5 kA Toroid current 7.73 kA Solenoid current Toroids & Solenoid passed duration test Ramp to full field on 22 Aug, slow dump on 25 Aug 08 System is ready for continuous operation Magnets in normal operation for many days since then

7 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 17 Sistema di tracciamento ID Lunghezza ~ 6.2m e Diametro~2.1m Inner Detector: sistema articolato operante nel solenoide ( 2 Tesla) /p T ~ 5x10 -4 p T 0.01 Copertura geometrica:| |<2.5 Electron identification: | |<2.0 and 0.5<E<150 GeV Large number of hits available for tracking: in barrel 3 (Pixels) + 4 (SCT) + (TRT) Coverage summary: Pixels 95% of the modules in stable data taking SCT 99.8% barrel and 97.6% end-cap modules in operation TRT 98% read out (2% dead channels)

8 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 18 Allineamento ID con i Raggi Cosmici ~1mm ~250 m~50 m~15 m preliminary nominal 2 months ago now future

9 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 19 9 Calorimetria Copertura geometrica: | |<5, completa in azimuth Energy measurement and trigger for e/γ, jets, missing E T, … Electromagnetic Calorimeter - barrel, end-cap: Pb-LAr accordion shaped geometry - 3 longitudinal samplings (| |<2.5) - pre-shower for | |<1.8 (E)/E ~10%/E 0.7% ~ 180000 channels 99.1% of detector in readout Hadronic Calorimeter -barrel: Iron-Scintillator tiles (3 longitudinal samplings) -end-cap/forward: Cu/W-Lar (4/3longitudinal samplings) - (E)/E ~ 50%/ E 3% for | |<3 - (E T )/E T ~ 100%/ E 10% for 3<| |<5 ~20000 channels 98.6% of detector read out

10 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 110 Deposito di energia dei raggi cosmici nei calorimetri Correlazioni fra LAr e Tile: energia ed angolo azimutale

11 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 111 Spettrometro per Muoni Risoluzione momento Δp T /p T <10% fino 1TeV Trigger sui muoni (momentum) Campo magnetico toroidale in aria 2-6 Tm | |<1.3 4-8 Tm 1.6<| |<2.7 4 diversi sotto-sistemi chambers for track reconstruction 3588 trigger chambers

12 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 112 Status dello spettrometro CSC - 99.5% of channel are ready - rate limitation in read-out being worked on MDT - 98.5% of channels ready - alignment lines working in 99.7% in barrel and 99% in end-caps RPC - trigger coverage operational at 94% - 2 sectors with external plane off because of missing CAEN boards (now available) - tuning of trigger timing in progress TGC - 99.8% of chambers ready for operation - no deterioration on trigger performances thanks to majority logic - 3 chambers damaged by over-pressure accident under replacement

13 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 113 Status sistema del gas degli RPC Completamente operativo salvo il III purificatore Costruzione III purificatore prevista entro marzo 2009 Sistema in funzione dalla primavera del 2007 –Inserimento progressivo dei settori via via commissionati. –Completamento del commissioning nel novembre 2008, considerando la r62/9 ultimamente riparata –Riparate circa 120 perdite da portagomma –Circa 22 le perdite su BML non accessibili Schermata della distribuzione Evidenziate una dozzina di linee in peggioramento. Riparazioni da iniziare per gennaio.

14 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 114 Argon Oxygen Nitrogen TFE Isobutan SF6 ESEMPIO DI UN REPORT DI ANALISI esempio di distribuzione dei componenti extra tra le varie linee di campionamento

15 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 115 Efficienza trigger ¾ φ Low Pt (trigger cosmici) Efficienza pannelli di strisce Performance degli RPC HV=9.6 kV average noise ~ 0.35 Hz/cm2 (Eta channels) ~ 0.24 Hz/cm2 (Phi channels ) Noisy channels: ~ 220 with noise > 10 Hz/cm2 ~ 100 with noise > 100 Hz/cm2 ~ 20 with noise > 1000 Hz/cm2 BM stations Entries=3100 Mean=0.80 Rms =0.23 Gas volumes without nominal HV and THR not removed Entries=357 Mean=0.875 Rms =0.101 Studio del rumore

16 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 116 Presa dati con i Raggi cosmici LVL2 trigger with tracking algorithm used to increase the fraction of events with ID tracks RPC – LVL1-TDAQ: -very stable - certified to work at 100 kHz - Main Cosmic Trigger for ATLAS - > 210 M muons collected -Played a key role in the commissioning of Inner Detectors Maggiori dettagli su Trigger nella presentazione di F.Conventi

17 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 117 The installation of the ROD boards (Hardware, cabling and signal testing) has been completed in March 2008 On August 2008, with random triggers, a Level1 rate of 100 KHz has been reached. First detector in ATLAS working at nominal trigger rate 32 ROD in acquisizione. 500 Hz di cosmici al LVL1 RPC RODs di ATLAS

18 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 118 Cosmic event in ATLAS

19 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 119 ATLAS elevators Muon impact points extrapolated to surface as measured by RPC standalone Tracking dei cosmici con gli RPC Low Pt Pivot High Pt 2.5 m 0.5 m Xmeas-Xproj [mm] f cs =CS fraction Residuals all layers: 6 points/track/view cluster sizes taken into account Perfect geometry RPC standalone ATLAS shafts

20 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 120 Correlazioni fra sottosistemi con i cosmici MDT z vs RPC Tracking Muon vs ID Differenza dellimpulso della traccia misurata da ID e Muon (confronto fra dati e simulazione) Visibile ~3GeV di energia persa nei calorimetri φ

21 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 121 Rivelatori Forward LUCID at 17 m ZDC at 140 mALFA at 240 m Luminosity Cerenkov Integrating Detector Zero Degree Calorimeter Absolute Luminosity For ATLAS (Phase I detector is operational) Calorimetro W/quarzo per i neutroni | | >8.3 delle collisioni heavy-ions Tracciatore a fibre scintillanti per elastic Coulomb scattering e sezione durto totale Monitor luminosità relativa con inelastic p-p collisions (number of particles )

22 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 122 10/09/2008: primi fasci in LHC LHC start-up First beam circulated step-by-step through LHC sectors and finally through point-1 First hits seen in Lucid detector With beam-2 (single-bunch injection every 42s) all splash events triggered First hits In LUCID LUCID MBTS L1Calo

23 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 123 Beam-halo event with magnets on

24 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 124 Beam-splash events in ATLAS Trigger Provided by - Minimum Bias Trigger Scintillator (MBTS) placed at |z|<3.5m with 2.1<| |<3.8 and consisting of 2 rings x 8 scintillators with radius 14 to 43cm, 43 to 88cm - Beam Pick-up (BPTX), electrostatic pick-up - Useful for tuning the timing of LVL1 detectors (L1Calo, L1Muons) MBTS

25 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 125 Eventi Beam-splash dentro ATLAS Hit position Y[mm] Hit position X[mm] SCT TRT

26 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 126 Offline Computing Distributed computing power: Tier-0 at CERN 10 Tier-1 ~35 Tier-2 ( 1 a Napoli ) ATLAS Tier-1 centers

27 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 127 DAQ ha chiuso il primo Run verso le 18.00: ed è subito iniziato il trasferimento dei RAW data su tape e di ESD su disco a tutti i Tier1 I primi eventi – 10/09/08 Primo Evento al CNAF di ATLAS: Run 87764 Event: 40050 … e ai Tier2 Tutti i dataset, sia RAW che ESD, sono stati completamente replicati

28 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 128 Tier-2 ATLAS @ INFN 4 Rack installati attualmente: Connessione tra i rack a 10 Gbps con switch in cascata Connessione tra i rack a 10 Gbps con switch in cascata Espansione fino a 10 Rack Impianti dimensionati per tale capacità Impianti dimensionati per tale capacità Sala ATLAS INFN Il Tier2 è suddiviso in 2 sale (INFN e SCoPE) con connessione a 10 Gbps Risorse disponibili: 200 CPU (42 Nodi) + 64 (4 WN) da installare 200 CPU (42 Nodi) + 64 (4 WN) da installare 250 TB di storage 250 TB di storage Parte delle risorse di calcolo possono essere usate dalle altre Virtual Organizations di LHC o presenti in Dipartimento Alice, Argo, Cms, Pamela, LHCB, Scope, Virgo Alice, Argo, Cms, Pamela, LHCB, Scope, Virgo Meccanismo di fair share per cui quando Atlas non utilizza le risorse le altre VO possono usufruirne in maniera più consistente Meccanismo di fair share per cui quando Atlas non utilizza le risorse le altre VO possono usufruirne in maniera più consistente

29 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 129 CONTROL ROOM BIOLOGIA CAPANNONE SCOPE TIER-2 ATLAS CENTRO STELLA FISICA CISCO 6509 SALA CAMPUS GRID SALA TIER-2 ATLAS - FISICA 10 COPPIE MONO 6 COPPIE MONO CENTRI COMUNI CONNETTIVITA INTERNA IN FIBRA OTTICA 6 COPPIE MONO CONNETTORI SC 12 COPPIE MONO Connettività di SCOPE: ATLAS CONNESSO A 10 Gb/s CON ATLAS SALA TIER 2 FISICA ATLASSCOPEVuoto

30 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 130 Challenge di Analisi Distribuita Cloud Italiana ispiratrice e prima ad essere testata Periodicità settimanale, durata 24h Saturazione dei siti. ~200/300 job: Z, Z, We, H4l, top Vari use-cases: lettura AOD, muon calibration stream, RAW Scopo: Test del mw e della configurazione dei siti: Protocolli di accesso ai dati Protocolli di accesso ai dati Configurazione di rete Configurazione di rete Analysis Stress Test Efficienza Rapporto CPU-Wall Time Eventi analizzati al secondo Velocità di esecuzione

31 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 131 LHC-DM@Napoli (Ricerca Dipartimentale) Collaborazione teorici-sperimentali: Ricerche Dirette ed Indirette della Materia Oscura: Fisica Astroparticellare ed LHC. Gamma experiments LHC LEP, Tevatron, precision data Direct measurements (nuclear recoils) Cosmology, Relic abundance Antimatter fluxes v fluxes Kaluza Klein Dark Matter Alviggi, Ambrosino, Campana, Canale, Cappiello, Carbonara, Carlino, Cocco, DAmbrosio, De Nardo, Della Selva, Fiorillo, Iacobucci, Lista, Mangano, Miele, Osteria, Pisanti, Rosa Sito web http://darkmatter.na.infn.it/ eventi Multi-muoni

32 Napoli 16 dicembre 2008v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 132 Programma ATLAS 2009 Il rivelatore è aperto per manutenzione, riparazioni e completamento del commissioning dei sottositemi Chiusura prevista per fine Aprile 2009 Da Maggio 2009 riprende la presa dati con i raggi cosmici: - combined running for sub-system debugging - global commissioning and calibrations ATLAS pronto per la presa dati da Giugno 2009, e in run continuo fino alla ripresa di LHC (luglio 2009 speriamo) Impegno del Gruppo di Napoli resta invariato sugli items di nostra responsabilità ( Gas, detector, LVL1, TDAQ, HLT, TIER-2) ma speriamo di avere dati per lanalisi e forse pensare anche al futuro (vedi presentazione di M. Alviggi)