zoccoli_status_report_herab

Stato
dell‘esperimento
HERA-B
A. Zoccoli
Università and INFN - Bologna
A. Zoccoli - CSN1, 1 Aprile 2003
Riunione CSN1
Roma, 1 Aprile 2003
Outline
 Risultati dall’analisi del 2000
 Statistica acquisita nel run 2002-2003
 Il detector & il trigger
 Organizzazione dell’analisi dei dati
 Prospettive a medio-lungo termine
 Richieste finanziarie
 Conclusioni
A. Zoccoli - CSN1, 1 Aprile 2003
Risultati dalla presa dati del 2000
Concluse tutte le analisi in corso dei dati acquisiti nel 2000.
Ciò ha permesso di mettere a punto i codici di analisi e le
tecniche di calibrazione ed allineamento.
3 Articoli di fisica prodotti:
 (bb) measurement: Eur.Phys.J.C26:345-355,2003
 Fraction of J/ produced from C: in press on Phys. Lett. B
 V0 production cross section: in press on Eur. Phys. J. C
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Stato di detector &Trigger
 Il rivelatore ha funzionato con continuità e stabilmente per
tutto il run
 OTR/VDS: performances di design
 ECAL: risolti i problemi di noise
 Trigger: funzionato stabilmente durante
tutto il run, performances migliorate con il
tempo.
Presa dati effettuata con schema di trigger
star mode :
2 ptr seeds + 1 track FLT + 2 track
SLT (µµ , ee)
J/ψ rate: 1000-1800 J/ψ per ora @ 5 MHz
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(come
da previsioni)
Statistica acquisita
Priorità in acquisizione al trigger Di-Leptonico. Statistica
rilevante di Minimum Bias (MB) grazie all’alto DAQ rate. Circa il
90% degli eventi già riprocessato una prima volta.
Acquired
Repro
(%)
GByte
MB: 152 runs
225.955.549 203.603.076 ( 90.1)
Di-lepton: 2002
Di-lepton: 2003
TOTAL: 370 runs
72.220.339 70.8773.23 ( 98.1) 5947.8
86.523.961 71.017.917 ( 82.1) 4986.1
158.744.300 141.895.240 ( 89.4) 10933.9
DAQ rate
8556.1 ~ 1000 Hz
~ 120 Hz
Sporadiche acquisizioni con altri tipi di trigger: Hard-Photon,
Glueball, Single-lepton.
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Statistica di-leptone totale
Statistica FINALE acquisita e # J/ψ estrapolato disponibile
per l’analisi (assumendo 1(ee)+1(μμ) J/ψ’s /1000 ev):
Single wire:
C
Ti
W
Double wire:
C+W
C+C
Total 2002+2003:
2002
~ 22.6 x106
~ 6.3 x106
~ 1.7 x106
2003
~ 21.9 x106
------~ 6.8 x106
~ 38.4 x106
-------
~ 55.4 x106
~ 11.5 x106
~ 158.7 x106
#J/ψ
~ 105.000
~ 187.000
~ 23.000
~ 315.000
Stime realistiche basate sull’analisi dei dati reali. Ricostruite in
analisi già più di 250.000 J/ψ.
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Some results: J/ μμ
Statistica totale di J/. Run di trigger analizzati (~145·106ev)
con il miglior allineamento disponibile:
(J/)= 46 MeV
N(J/)=151520 ± 497
N(’)=2576
Statistica circa un fattore
40 in più rispetto alla presa
dati precedente (year 2000).
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Some results: J/ ee
Statistica di J/ disponibile. Run di trigger analizzati
(~118·106ev) con il miglior allineamento disponibile:
(J/)= 60 MeV
Sottrazione del fondo
combinatorio:
1 traccia di trigger
dall’evento ed una dal
successivo.
N(J/)=114756 ± 1488
Statistica totale circa un
fattore 30 in più rispetto
alla presa dati precedente
(year 2000).
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List of possible publications -I
 Phys: bbar cross section
 Phys:  cross section
 Phys: J/ψ A-Dependence
 Phys: J/ψ+ ψ’ production + polarization
 Phys: c production
 Phys: c1 vs c2
 Phys: c A-Dependence
 Phys: Drell-yan
 Phys: exotic searches …..
 Phys: production of two cc couples
 Phys: J/ψ DPE production
 Phys: D0 µµ BR limit
 Phys:  and  production and low mass spectrum
 Phys:  l+l- BR measurement
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List of possible publications -II
 MB: particle-antiparticle production
 MB: Hyperon-antiHyperon production
 MB: V0 cross section
 MB: Open charm cross section
 MB:  polarization
 MB:  and K* production cross section
 MB: J/ψ total cross section
 Other: hard photon cross section
 MB: Bose-Einstein correlations
 Other: π0 production and glueball studies
 La priorità è organizzare e finalizzare l’analisi su
questi obiettivi.
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L‘analisi dei dati
Attuale struttura del gruppo di analisi volta a finalizzare i lavori
appena elencati.
L’organizzazione: suddivisione in 5 diversi working groups:
 bbar working group
(Coordinatore: M. Villa)
 charmonium working group
 minimum bias working group
 open charm working group
 glueball working group
(Coordinatore: M. Bruschi)
Il goal: finalizzare le analisi sui dati 2002/3 (gruppi 1-2-3),
definire un programma di fisica per il dopo shut-down (gruppi 45). Il manpower in questo settore è al momento adeguato.
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bbar group
 bbar cross section b  J/ X  + - X
 detached J/ b  J/ X  e+ e- X
 exclusive B reco
  cross section
l+
B
 semileptonic B decay
B
upstream | downstream l+
IW
z
B
lX
Common tasks: Run selection, ottimizzazione vertice, simulazioni MC
Efficienza di trigger
Più di 10 persone lavorano attivamente in questo Working Group:
coordinazione italiana.
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J/
X
l-
bbar: risultati preliminari
 Detached J/ (Muoni): 2/3 della statistica totale, tagli non ottimizzati su
decay length & impact prameter.
J/ dirette
Δz Vertici
di-leptonici
Upstream
Massa inv. µµ dopo i
tagli in Δz ed imp.
parameter:
segnale detached !
Ottimizzazione in
corso.
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Downstream
bbar: risultati preliminari-II
 Detached J/ (elettroni): 1/10 della statistica totale, tagli non ottimizzati
su decay length & impact prameter.
J/ dirette
Downstream
Upstream
J/ detached
  µµ su tutta la
statistica disponibile:
1 / ~6400 J/ 
come atteso dalle
sezioni d’urto.
 34.6 ± 7.7 ev.
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Charmonium group
 J/ψ A-Dependence
 J/ψ distr. + ψ’ + polarization
 C production
 C1 vs C2
 C A-Dependence
 Double charm prod.
 Exotic searches
 J/ψ DPE production
 Drell-Yan studies
 D µµ BR limit
  and  low mass region
  µµ BR measurement
Quasi tutti gli item sono al
momento ben coperti. Risultati
preliminari in molti settori già
disponibili.
Common tasks condivisi con il bbar
working group
Forte coinvolgimento del gruppo
italiano (e.g. studi sulla C production)
Più di 20 persone lavorano attivamente in questo Working Group:
coordinazione italiana.
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Studi di PID sugli elettroni
012 BR
Ottimizzazione della
PID (E/p, Δx, Δy) per
l’identificazione delle
J/.
 PID ~ 80%
Miglioramento sostanziale
rapporto S/Bkg.
Richiesta di BR non più
necessaria.
(J/) ~ 80 MeV
12 BR
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2 BR
A-Dependence
Primi risultati sulla dipendenza da α della sezione d’urto di
produzione del charmonio (importante per gli studi sul Quark
Gluon plasma).

  0A
xF < 0
Risultato nel canale J/μμ
su 1/6 della statistica totale
a 2 fili
 Primo risultato per xF < 0
Studi dettagliati su
accettanza e luminosità
relativa sono in corso
 crescita inaspettata
per xF < 0
A. Zoccoli - CSN1, 1 Aprile 2003
Segnali di C e di ’
Analisi di quasi tutta la statistica del canale muonico volta alla
ricostruzione dei segnali di ’ e C.
R(’ / J/) = 0.0162 ± 0.0012 comparabile con risultati
disponibili in letteratura. Il segnale di C è in accordo con il
risultato del 2000, possibilità di distinguere i due stati C2 , C1 .
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Altre analisi in corso
Studio della parte bassa della
distribuzione di massa invariante
 Br(D  µµ) o Br(µµ/ee)
 Ricerca di nuovi stati
(e.g. hc J/ψ π0)
 Doppia produzione di charm
(2 coppie cc)
 Ricerca di stati esotici che
decadono in J/ψ (e.g. J/ψ  oppure
J/ψ η )
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ee  ee
MB group
 V0 cross section
 Open charm cross section
 Hyperon-antiHyp. prod.
  and K* production
  polarization
 Inclusive distributions
 Total J/ cross section
Common tasks: Run selection,
luminosity determination, MC sono
attualmente affrontati da tutti i
componenti del gruppo
Quasi tutti gli item sono al
momento ben coperti. Risultati
preliminari in molti settori già
disponibili.
Più di 10 persone lavorano attivamente in questo Working Group:
coordinazione italiana.
A. Zoccoli - CSN1, 1 Aprile 2003
Hyperon production
Iperoni ricostruiti nei run MB (~176·106ev), analisi preliminare:
Ξ±Λπ
Ξ0 Ξ± π ±
±  ΛK±
Statistica: ~13.300 Ξ±, ~1.150 Ξ0, ~800 ±,
Importante la misura dei rapporti di produzione in funzione
della centralità dell’urto e del materiale. La più alta statistica
acquisita a queste energie.
A. Zoccoli - CSN1, 1 Aprile 2003
Altri segnali nei MB
Segnali ottenuti con l’identificazione dei K (RICH).
K*Kπ
D± Kππ
Analisi parziale
e preliminare
della statistica.
KK
Misure delle sezioni d’urto in
funzione del materiale.
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Differenti campioni di dati
Hard-Photon: 1 cluster in Ecal con
ET> 4 GeV. Risultati prelininari su
campione limitato.
Glueball: richiesta di soli 4 cluster in
ECAL  eventi DPE.
Studio della massa inv. π0π0 per la
ricerca di glueball (come f0(1500)).
Wa102
Hera-B
M(π0π0)
M(π0π0) GeV/c2
Statistica totale ottenibile
Intervallo in PT fino a 10 GeV con
~ 20.000 ev π0π0
CSN1, 1 Aprile 2003
la statistica totale acquisita.A. Zoccoli -Inetressante
se comparato a WA102
Summary analisi
 La presa dati 2002/2003 è terminata.
 La qualità dei dati è elevata
 Molti argomenti di interesse anche con questa statistica
 Analisi organizzata dei dati sta procedendo
Statistica acquisita :
 ~300.000 J/ dirette
 ~30.000 C inclusive
 ~5000 ’ in decadimenti di-leptonici
 ~80  in decadimenti di-leptonici
 ~300 J/ detached per la misura di σ(bb)
 Circa 1/8 della statistica originariamente prevista
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Monitoraggio HeraB
(dalla relazione dei referee a Settembre 2002)
Milestones 2003 (situazione al 1/4/ 2003) :
1) 1/3/2003
Misura rate produzione J/ adeguato (~103
J/ ricostruite/ora di fascio) con trigger dileptonico
2) 1/3/2003
Ricostruzione >5 105 Ks. Misura prelim. (Ks, )
totale e differenziale
3) 1/3/2003
Inizio presa dati con trigger dileptonico
4) 1/6/2003
Definizione programma di fisica per gli anni
successivi
5) 1/6/2003
Ricostr. >5 105 J/ ; misura s(diff.) J/,
soppressione nucleare e c J/
6) 1/9/2003
Finalizzazione analisi min. bias 2002 e
pubblicazione (Ks, ) !
7) 1/12/2003
Misura (bb) (con >100 eventi bb) e
ricostruzione esclusiva di mesoni B
A. Zoccoli - CSN1, 1 Aprile 2003
OK !
OK !
OK !
60%
Schedula temporale
 Settembre 2002: terminato il commissioning del detector
 Ottobre-Novembre 2002: effettuato il commissioning del
trigger (principalmente del FLT)
 1 Novembre - 19 Dicembre 2002 : presa dati HERA-B per
programma di Fisica
 6 Gennaio - 3 Marzo 2003: presa dati.
 3 Marzo 2003: inizio shut-down di 18 weeks.
 10-28 Luglio 2003: start-up HERA
 28/7 – 31/8: 3.5 weeks per HERA-B durante bake-out
 > 15 Settembre 2003: Lumi operations ??
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Prospettive dell’esperimento
 Vista la schedula difficilmente verranno acquisiti altri
dati con trigger di-leptonico nel 2003, possibile misure con
trigger più semplici: MB, Glueball, Hard Photon
 Il manpower dell’esperimento permane molto critico
 Necessario l’ingresso di nuovi gruppi/membri
 Sforzo in corso per aggiornare/estendere/modificare il
programma sperimentale: Glueball, open charm.
 documento in preparazione per il PRC di DESY di Maggio.
 Nel HERA-B week a metà Maggio si deciderà
l’atteggiamento dell’esperimento a breve termine per il
dopo shut-down (presa dati 2003)
A. Zoccoli - CSN1, 1 Aprile 2003
Conclusioni
 L’esperimento è entrato in presa dati raggiungendo le
prestazioni previste. La qualità dei dati è molto buona.
Molti lavori di fisica sui dati già acquisiti
 La statistica di J/ acquisite nel 2002/3 è di circa
300.000 ev (10% della statistica programmata)
 Acquisiti 220·106 MB events.
 L’analisi dati continuerà almeno fino all’inizio del 2005.
Il gruppo di Bologna è pesantemente coinvolto.
 Il manpower di HERA-B è sempre critico
 Programma di fisica futuro in discussione, possibili
sostanziali cambiamenti.
 Decisioni nel PRC ed HERA-B week di metà maggio
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Richieste finanziarie
Assegnazione totale trasferte estero: 280 MEuro
di cui 180 S.J.
Si richiede lo sblocco di 100 MEuro, per coprire il
periodo fino alla fine del 2003.
In caso di continuazione del data taking lo sblocco
del restante S.J. verrà chiesto a Settembre
A. Zoccoli - CSN1, 1 Aprile 2003
Backup slides
A. Zoccoli - CSN1, 1 Aprile 2003
Minimum Bias analysis
Carbon target: ~ 40•106 ev  circa ¼ della
statistica totale.
K0
Statistiche:
KS ~ 696.000
 ~ 173.000
 ~ 81.000
Ricostruzione di altri Iperoni
( e ) su un sottocampione:
0
0
Già un fattore 100 meglio che nel 2000.
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Prospettive: sezione d’urto bb
Il risultato dai dati del 2000 è stato ottenuto con ~10 J/ detached da un
campione di ~10.000 J/ pronte (Eur. Phys. J. C 26 (2003) 3, 331-344).
14
6
(stat) 7 (syst) nb/nucleon
TOT(bb) = 3212
E771
E789
Previsioni 2002/3:
 incremento statistica del picco
detached in un fattore ~20 (100200 J/ contro le ~10 J/ del
2000 ).
 Misura sezione d’urto anche
sugli eventi semileptonici
 ricostruzione di B esclusivi
~10-20
 errore finale sulla sezione
d’urto al 10%
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