MEG
Relazione dei Referee
Patrizia Cenci
Roberto Contri
Paolo Morettini
Riunione della CSN1 – LNF, 20 settembre 2007
CSN1
20 Settembre 2007
1
Quadro generale
In via di conclusione l’intensa attività di costruzione, assemblaggio e test
di parti del rivelatore e di ottimizzazione delle procedure di calibrazione
Superate con successo molte difficoltà di vario tipo
A fine 2006 commissioning parziale del rivelatore:
• TC longitudinale completo (assente TC trasversale) e metà DCH
• Trigger, splitter, elettronica/DAQ (DRS2 invece di DRS3)
Da ottobre 2007 fino a fine anno: beam commissioning (ottobre, 4
settimane) poi commissioning run con il rivelatore finalmente completo
Nel 2008 primo run di fisica
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Stato dei rivelatori - I
Calorimetro
criostato trasportato da Simic al PSI il 5 giugno con un
problema di perdita di He a freddo, ancora da risolvere
• Al PSI
test in pressione: trovato buco nella saldatura
di una finestra sottile
• Problemi di integrazione meccanica: rimodellata la sagoma
delle flange della camera fredda (fatto al PSI)
installazione completa dei PMT e test
• tutto ok escludendo 4 PMT (problemi sotto controllo)
CW: al PSI a metà maggio
acceleratore e sistema di inserimento mobile completati e
testati, fascio di protoni portato al centro di COBRA (acceso)
Timing Counter:
completamente installati nell’esperimento
continuano con successo i test dell’invecchiamento dei PMT
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≥ 6 anni di lavoro
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Stato dei rivelatori - II
Magnete Cobra:
migliorato lo schema di schermo e di messa a terra dopo il run di dicembre
apparentemente risolto il problema del rumore esterno
nessuno spegnimento da dicembre fino ad un arresto inatteso durante il test
dell’acceleratore CW
• problema probabilmente dovuto alla alimentazione della bobina di compensazione,
ancora in studio
Drift Chamber: completate a luglio
corretti i circuiti stampati che scaricavano:
costruzione e installazione completate
effettuati test di laboratorio delle HV, del
contenimento del gas e test con cosmici
effettuati test con cosmici in area sperimentale
con e senza Cobra
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Stato dei rivelatori - III
Elettronica e sistema di acquisizione pronti per il run 2007, commissioning
effettuato nel run di dicembre 2006
Splitters: installati, trovato un problema di scambio di alimentazioni da correggere,
funzionamento secondo le attese
Trigger: installato e funzionante (test in dicembre)
DRS2: installato e funzionante, timing ok ma: sensibile alla T, impulsi fantasma
DRS3: minore sensibilità alla temperatura
• in corso il test del prototipo
• non è disponibile nel 2007: lo sarà (forse) nel 2008
• in studio una ulteriore versione per la riduzione degli impulsi fantasma
DAQ: installata e funzionante
• la dimensione totale dei dati trasferiti è limitata dai 30 Hz di velocità massima del VME
• identificati metodi validi per ridurre le dimensioni dei dati (fattore 80 di compressione)
presa dati con rivelatore completo a fine 2007,
presto i primi risultati
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Efficienza di rivelazione dei positroni
Una certa quantità di positroni è generato dal decadimento di muoni fuori centro
che colpiscono la cornice esterna delle DCH e non vengono visti dal trigger
dovuta principalmente alle dimensioni del fascio sul bersaglio
sensibile riduzione di efficienza di rivelazione dei positroni nel TC, valutata con MC
pari al 65% circa, da confrontare con il 90% atteso
In corso di attenta valutazione soluzioni diverse per correggere il problema
riduzione della impronta del fascio sul bersaglio
• nuovo bersaglio, di dimensioni minori
• fondi da studiare con attenzione
aumento del campo magnetico ma:
• distorsioni della distribuzione degli hit nel TC
• possibili problemi di funzionamento di Cobra
L’esperimento è attualmente limitato dalla presenza di fondo ad una sensitività
di ~ 10-13 invece che ~ 2 × 10-13
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Procedure di calibrazione del LXe
m radiative decay
g
e Lower beam intensity < 10
Is necessary to reduce pile-ups
m
Better s , makes it possible to
n
n
take data with higher beam
7
t
intensity
LED
Laser
(rough) relative
timing calib.
< 2~3 nsec
A few days ~ 1 week to get
enough statistics
PMT Gain
p0 gg
Higher V with light
att.
p- + p p0 + n
Can be repeated
frequently
p0 gg (55MeV, 83MeV)
Laser
p- + p g + n (129MeV)
10 days to scan all volume
precisely
alpha
(faster scan possible with
less points)
Xenon
Calibration
e+
LH2 target
PMT QE & Att. L
Cold GXe
LXe
g
e-
Proton Acc
Li(p,g)Be
Nickel g Generator
LiF target at
COBRA center
K
17.6MeV g
Bi
Tl
F
Li(p, g1) at 14.6 MeV
~daily calib.
Can be used also
for initial setup
Li(p, g0) at 17.6 MeV
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off
9 MeV Nickel γ-line
on
quelle
Illuminate Xe from
the back
Source (Cf)
transferred by comp
air on/off
NaI
3 cm
20 cm
Polyethylene
0.25 cm Nickel plate
7
Le Calibrazioni
Definite e provate diverse procedure per la calibrazione
e il monitor del funzionamento del calorimetro
→ notevole sforzo dei gruppi italiani nella definizione delle strategie
e nella accurata messa a punto dei metodi di calibrazione del rivelatore
Fotoni (E≈ 55 MeV) da π 0 prodotti per scambio carica in interazione di π – (fascio in
πE5) su bersaglio di LH2 :
richiede diversi giorni, va effettata come controllo all’inizio o alla fine del run
Sorgenti radioattive α puntiformi (Am) su filo nel volume attivo di LXe:
importante verificarne il funzionamento durante il run , in presenza di fondo sperimentale
Calibrazione con neutroni: produzione di γ monocromatici di 9 MeV dalla attivazione di
Nickel per cattura di neutroni termici:
sollevata la questione della necessità di un nuovo generatore di neutroni
chiesti finanziamenti per un nuovo tubo con deuterio per rimpiazzare quello vecchio al trizio
Acceleratore di protoni CW a 500KV e bersaglio di Litio ottimizzati per la produzione di
γ monocromatici a 17.6 MeV:
CW consegnato in maggio, CW e linea di inserimento completati e testati
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Software Offline
Il software di MEG ha raggiunto una condizione di buona stabilità ed è pronto per un
nuovo release;
Importanti progressi soprattutto nelle DCH e nell’organizzazione dei dati;
Meetings frequenti e regolari per i sottorivelatori;
Una prima produzione di massa MC è stata effettuata positivamente sul cluster del
PSI; una produzione più consistente è attesa per l’anno prossimo;
L’applicabilità dell’analisi di likelihood a MEG è stata verificata positivamente su dati
MC ed ha fornito una ragionevole stima della sensibilità di MEG;
Le risorse di calcolo e spazio disco al PSI (circa un terzo della configurazione finale)
sembrano sufficienti per il run 2007 + MC e sono in progressiva evoluzione;
L’organizzazione del run 2007 è in corso; l’aspetto prioritario è l’interazione fra la
parte on-line e la parte off-line;
Alcuni punti devono essere definiti in dettaglio (gestione dei dati, procedure
automatizzate di analisi, compiti dei turnisti, etc).
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Criteri per le assegnazioni 2008 - I
Presenza massiccia al PSI nel 2008:
prima presa dati di fisica dell’esperimento (aprile-dicembre) e intensa attività di
preparazione nel periodo di shutdown precedente al run
aumentato del 30% il numero di f.t.e. (18.6 contro 14.3 del 2007) grazie all’’ingresso di nuove
persone nella collaborazione italiana (in particolare a Roma1)
Le richieste di parti spare legate alle responsabilità dei vari gruppi sono
state parzialmente soddisfatte assegnando quantità che riteniamo adeguate:
ulteriori richieste andranno inquadrate in un piano dettagliato della collaborazione sulle
necessità di spare
Missioni Estere (1 mu = 4.8k€, come nel 2007), criteri di assegnazione:
Run: 4 m.u. x f.t.e.
2 m.u. aggiuntivi per ogni responsabilità sul rivelatore, 1 m.u. per lo spokesperson
Assegnato il 70% subito e il rimanente 30% s.j. a Pisa (sede responsabile nazionale)
Missioni Interne:
proposti finanziamenti di poco superiori al metabolismo per mantenere contatti tra i gruppi
per l’organizzazione della analisi dei dati
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Criteri per le assegnazioni 2008 - II
Materiale di Consumo:
assegnati fondi di metabolismo standard + alcune richieste puntuali
guarnizioni per camera fredda del criostato:
• indispensabili per l’apertura del criostato
• proposta l’assegnazione dei 16k€ chiesti da Pisa
richiesta di Pisa per materiale diverso utile a migliorare la linea di fascio del CW
e lo schema di calibrazione con neutroni: 31.5k€
• proposta l’assegnazione di 20k€ con la richiesta di integrare quanto necessario
a completare l’allestimento previsto con fondi di altri collaboratori, visto che si
tratta di una responsabilità condivisa (Giappone)
richiesta di Pavia per tubo di ricambio con deuterio per generatore di n: 35k€
• Proposta l’assegnazione richiesta s.j. a:
1) dimostrazione della necessità indiscutibile di questo tipo di calibrazione in aggiunta a
quelle già previste; 2) utilizzo continuativo; 3) chiari costi aggiuntivi
proposta a Genova l’assegnazione di un contributo (3k€) in aggiunta al metabolismo,
per riparazione della N2 bag e per la produzione del bersaglio di protoni
proposta l’assegnazione a Lecce di 7k€ (su 12k€ chiesti) per spare delle schede
splitter e di 5k€ (su 8k€ chiesti) per parti spare per crates e backplanes
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Criteri per le assegnazioni 2008 - III
Materiale Inventariabile:
dedicato principalmente a richieste per risorse di calcolo locali da utilizzare nella
analisi finale dei dati
•
l’assegnazione di fondi a Ge, Pi e Pv è posta s.j. alla definizione del programma di lavoro
e delle persone coinvolte, da mettere a punto nel corso del 2008, tenendo conto che in
queste sedi sono già stati assegnati fondi per computer e spazio disco nel 2007
ora ci aspettiamo dettagli sulla attività svolta e da svolgere: piano basato sulle reali
esigenze di ogni gruppo a seconda degli impegni assunti
→
•
è sostenuta la richiesta di Roma1, che intende partecipare alla analisi dei dati e non ha
avuto precedenti finanziamenti per sistemi di calcolo
si propone l’acquisto di un chiller spare richiesto da Genova (3k€)
si propone l’acquisto di una interfaccia Struck spare a Pisa (5k€)
Costruzione Apparati:
richieste parti spare a Genova: fibre e moduli di 2 tipi diversi per elettronica APD:
• richiesta approvata con un piccolo ridimensionamento
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Assegnazioni 2008 per MEG
riepilogo delle proposte dei referee
TOTALE
s.j.
8.0
Ant.
0
118.0
20.0
43.0
0
757.5
169.0
20.0
580.5
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Richieste aggiuntive 2007
RICHIESTE
Sono richiesti finanziamenti aggiuntivi nelle missioni estere (appoggiati dai referee sin
da maggio, ignorati unicamente per motivi di bilancio), nel materiale di consumo per
“running costs”, motivati dalla presenza di persone in più e dalle spese sostenute nella
inevitabilmente lunga permanenza al PSI nel corso del 2007, e per un misuratore di
carica (monitor di corrente) dei PMT, richiesta già effettuata in maggio, posposta in
attesa di un progetto dettagliato:
Missioni Estere:
25k€ (10k€ a Genova, 10k€ a Pisa, 5k€ a Pavia)
Materiale di Consumo:
55k€ (10k€ a Genova, 5k€ a Pavia, 40k€ a Pisa)
Costruzione Apparati:
5k€ (Pavia)
PROPOSTE
si propone di finanziare le Missioni Estere (25k€ suddivisi come richiesto), 30k€ nel
Materiale di Consumo per running costs (7k€ a Genova, 3k€ a Pavia, 20k€ a Pisa), e 5k€
in Costruzione Apparati a Pavia per il monitor di corrente
ANTICIPI 2007: viene sostenuta dai referee la richiesto di anticipo al 2007 del
finanziamento proposto nel materiale di consumo a Pisa per la calibrazione del
calorimetro (20k€)
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Stato di realizzazione delle milestones
(settembre 2007)
Data
31/01/2007
31/01/2007
28/02/2007
31/03/2007
31/03/2007
30/06/2007
30/09/2007
30/09/2007
31/12/2007
CSN1
Descrizione
Installazione del calorimetro a LXe
90%
Completamento del commissioning della catena software
di simulazione ed analisi
80%
Risultati analisi dati del run di commissioning 2006
100%
Realizzazione del sistema di introduzione del fascio di
protoni nell’esperimento (calibrazione LXe)
100%
Completamento della calibrazione del calorimetro a LXe 0%
Presa dati stabile dell'esperimento con il rivelatore
completo
0%
Risultati di misure del fondo accidentale
dell'esperimento, globale e suddiviso nei vari rivelatori
0%
Messa in funzione del CW per la calibrazione del
calorimetro elettromagnetico
100%
Primi risultati dell’analisi dei dati
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Milestones concordate per il 2008
Data
29/02/2008
31/03/2008
30/04/2008
30/06/2008
31/07/2008
30/11/2008
31/12/2008
CSN1
Descrizione
Presentazione di risultati relativi alla calibrazione assoluta
del calorimetro
Risultati preliminari dell’analisi dei dati del run 2007
Commissioning degli algoritmi di compressione dei
dati online e offline
Completamento del commissioning degli algoritmi
di pre-selezione offline degli eventi
Produzione di 108 eventi di MC
(pari a due anni di presa dati)
Risultati della prima valutazione del fondo correlato
(decadimenti radiativi)
Primi risultati dell’analisi dei dati
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