21 NATIONAL LABS 744 FTE ROMA [email protected] PIANO TRIENNALE.
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ROMA
AGENDA
1)INTRODUZIONE
2)RISULTATI DI FISICA RECENTI
3)PROGRESSI TECNOLOGICI RECENTI
4)OBIETTIVI SCIENTIFICI FUTURI
5)OBIETTIVI TECNICI FUTURI
6)PROPOSTE X NUOVI ESPERIMENTI
7)CONCLUSIONI
ROMA
ALEPH KLOE COMPASS KOPIO
DELPHI NA48 ATLAS P-BTeV
L3 HERAB CMS MUGTEST
OPAL CDF LHC-b LINEAR COLLIDERS
E831 ZEUS TOTEM FAST
E835 BABAR GRID PEP-N
In “chiusura”
In“Continuazione”
In“costruzione”
In fase di“progetto”
3%
27%
55% 1%Dotazioni 9.5%Indiviso 4.5%760 FTE
ROMA
0
5
1015
20
25
3035
40
45
AL
EPH
DEL
PH
I
L3
OP
AL
NA
48
BA
BA
R
HER
A-B
CM
S
ATL
AS
LH
C-b
ZEU
S
E-83
1
CO
MP
AS
S
CD
F
E-83
5
RELAZIONI STUDENTI RESPONSABILITA’
Attività 2000
21 conferenze internazionali 1998-2000 (in Italia)
ROMA
Atlas
44%
8%9%
9%
5%
5%
5%5% 5% 5%
CERN
Germania
Italia
UK
Francia
Israele
Norvegia
Spagna
Svezia
USA
CMS
53%
20%
13%
7%7%
CERN
Italia
USA
Portogallo
Svizzera
Spokespersons in 2000-20011) R.Cester E-835 FNAL2) F.Bedeschi CDF FNAL3) F.Bradamante COMPASS CERN4) L.Moroni E-831 FNAL5) A.Ceccucci NA48’ CERN6) G.Matthie TOTEM CERN 7) F.Tenchini ALEPH CERN8) P.Franzini KLOE FRASCATI
INFN INFN
AND THE
ROMA
ROMA
1) Conferma dell’esistenza della VIOLAZIONE DIRETTA di CP2) Prime misure di SIN(2) e del MIXING at SLAC3) Osservazione di candidati HIGGS al LEP4) Osservazione di possibile Mixing in mesoni con Charm5) Funzioni di Struttura del Protone
ROMA
Obiettivi di fisica per l’esperimento ALEPH
Picco del W nel canalesemileptonico qq
Fisica del Bosone W•Misura della Massa e della Larghezza•Misura della sezione d’urto•Misura produzione W Singoli
Presa dati dal 1989 al novembre del 2000Tanta analisi dei dati ancora da completare
Per la massa : ottenere una incertezza statisticae sistematica di 30 MeV
Misura Accoppiamenti Trilineari dei Bosoni di Gauge (TGC).•Misura degli accoppiamenti carichi (WW,ZWW)•Limite su accoppiamenti neutri (ZZZ,ZZ) Per gli accoppiamenti carichi : ottenere una incertezza totale O(0.01)
Utilizzo del sistema WW per studi di QCD•Correlazioni di Bose-Einstein•Riconnessione di colore
ROMA
Fisica dei Quark Pesanti ALEPH•Misura delle Oscillazioni del Bs•Completamento misure elettrodeboli•Misure Branching Ratio Semileptonici
Per le oscillazioni del Bs : migliorare la sensitivita’ , avvicinarsi a ms=17 ps-1 …...
Ricerca del Bosone di Higgs e di Nuova Fisica•Completare Analisi Higgs SM, eccesso a 114 GeV…...•Completare analisi Higgs, estensione SUSY•Competare analisi Higgs, modelli esotici•Completare studio limiti particelle SUSY Inoltre : •misura di s a LEPII•studio di-fermioni•e per tutto ……
Importanti lecombinazioni LEP !!
ROMA
BaBar Physics Program
The entire Physics of the Unitary TriangleThe entire Physics of the Unitary Triangle
Bd D*
CP
ROMA
BaBar Measurement of sin2
J/J/KKSS
J/J/KKLL
J/J/KKSS
J/J/KKLL
sin2=0.34±0.20 (stat) ±0.05(syst))
ROMA
Run II inizia a Marzo 2001
Dati di fisica dall’estate 2001
~ 500 pb-1 dopo un anno ~ 2 fb-1 per la fine del ‘03
1 yr data
Resa di fisica immediata!
Mixing Bs
ROMA
Fermilab promette 15-20 fb-1 tra il 2001 e il 2007
Effetto dei nuovi triggers su vertici secondari non e’ incluso nella previsione
LEP limit
20
ROMA
ROMA
Obiettivi di fisica di COMPASS
fase 1 (initial lay-out), dall’estate 2001
con fascio adronicoproduzione diffrattiva di stati esotici
con fascio di piccola accettanza per ildiffuso(Q2 < 4 GeV2) misura di G tramite
1.asimmetria di spin della sezione d’urto di produzione di open charm (G/G) = 0.11, in due anni di misura (12 mesi di run)
2.asimmetria di coppie di adroni correlati a grande pt (G/G) = 0.05, in un anno di misura (6 mesi di run)
concorrenza per G : Hermes (DESY), E161 (SLAC), SPIN (RHIC)
misura di g1p e g1
d a piccolo xa parita’ di tempo di run, statistica ~10 volte SMC
ROMA
COMPASS – upgrade previsto dell’apparato
nel 2002-2004
tracking a grande angolo nel secondo spettrometro
nuovi odoscopi di trigger (Q2 ~ 100 GeV)
calorimetria EM
RICH2
ROMA
KLOE 200 pb-1 per KLOE a fine 2001 può :
completare lo studio dei decadimenti radiativi della
Misura all’ 1% su had (g-2)
Studio dei decadimenti semileptonici dei Ks
Fattori di forma Kl3
Misurare Re(’/) al .2% -.3 % NEL 2001
KLOE . . . Sceglierà . . .
ROMA
Simultaneous K+ and K Beams
NA48’K+
K-
ROMA
Expected Stat Precision
NA48
1.0E-06
1.0E-05
1.0E-04
1.0E-03
1.0E-02
NA48
KLOEHyperCP
BNL
1.0E-06
1.0E-05
1.0E-04
1.0E-03
1.0E-02
Bel’kov-99
Shabalin-98
SUSY
D’Ambrosio-99
SM
ROMA
- BOBINE DEI MAGNETI per ATLAS e CMS - RIVELATORI DI TRACCE A STATO SOLIDO- MSGC- RPC- CALORIMETRIA a KRIPTON LIQUIDO- ELETTRONICA di TRIGGER
- RIVELATORI PER - CAMERE LETTURA RICH • MMMMMNNNN
ROMA
KLOE-chamber
ROMA
CDF-ISL
ROMA
CDF-SVT
ROMA
BABAR-vertex
ROMA
BABAR-VERTEX DETECTOR
ROMA
CMS
ATLAS
ROMA
CMS-coil
ROMA
CMS-coil
ROMA
ATLAS-COIL INFN-LASA MILANO
LASA-MILANO/ANSALDO
ROMA
ATLAS TOROID COIL – LASA-MILANO
ROMA
ATLAS-coil
ROMA
ATLAS7000 m2 di RPC in 1132 camere46500 schede di elettronica372000 canali di lettura65000 tubi a deriva in 200 camere775m2 Rivelatori a pixelsElettrodi Calorimetria EM100000 AmplificatoriElettronica di trigger di secondo e terzo livello
CMS1600 RPC (400 camere)4000 rivelatori al Silicio10 Milioni di canali Etc..etc…
ROMA
Torino - Partial view of workshop
cms
BOLOGNA
ROMA Legnaro - workshop (partial view)
ROMA
The workshop in BariThe workshop in Bari
cms
ROMA
INFN-PISA
ROMA
Pisa - clean roomCMS
BARI-PERUGIA-PISA-FIRENZE-TORINO-PADOVA-
ROMA
Biblioteca Nazionale di Firenze : 105Km di scaffalature
200 pagine/cm20KBytes/pagina 107 x 2 x 102 x 2 x 104 Bytes circa 40 TBytes
40 MHz 1 Mbyte = 40 TByte/s
Su nastro dopo la selezione dei Trigger : 100 MByte/s 1000TB/anno
VIRGO 4MByte/s 40 Tbyte/anno
ROMA
1) ANALISI DISTRIBUITA
2) POTENZA DI CALCOLO 3x106 SI95 (105 PC)
3) QUANTITA’ DI DATI PB/anno
4) USO GENERALIZZATO DI TUTTI GLI ESPERIMENTI DELLA CSN1
5) AUSPICABILE APPLICAZIONE DI GRID
6) PARTE INTEGRANTE DELLA SPERIMENTAZIONE AD LHC
ROMA
Misura del rapporto di decadimento
con sensibilita`
• Modello Standard
• SUGRA
MUG-TEST
VIOLAZIONE del NUMERO LEPTONICO eγμ
-4810 BR Diracdi ,0 m15-13 1010 BR
Il rivelatore
• Calorimetro e.m. a Xe liquido
• Spettrometro magnetico
• Contatore temporale (INFN)
(Attualmente 1.2 10-11)10-14
ROMA
Fondi • Positroni da decadimenti di Michel e ...
• Fotoni da: – decadimento radiativo
– annichilazione di positroni in volo
-18 s 10
1 evento di segnale e meno di un evento di fondo attesi in un anno di presa dati
Inizio presa dati previsto per il 2003
ROMA
KL °_
ROMA
PEP-II LER + VLER ( 140 MeV < Ee <500 MeV)
1.4 MeV < Ecm< 2.5 GeV
40 pb-1 / anno ( 10 pb-1 totale raccolto ad oggi )
- misura di R had/-em - g-2- Nucleon form factors- Meson form factors- Spettroscopia 1 - -
- Interazioni
AtSLAC
“INFN in Research Network”
ROMAIon Source
0.1 MeVRFQ
5 MeVDTL or ISCL100 MeV
Matching Section 100 MeV
ß=0.5 Section up to 190 MeV
ß=0.65 Section up to 430 MeV
ß=0.85 Section up to 1000 MeV
Super Conducting Linac
1 GeV – 30 mA Proton beam
ROMA
TTF Cryomodule Design
Sliding Fixtures Qualification tests in LASA
“Finger Welded” Shields
Sliding Fixtures
Simplified alignement Strategy
FUTURE COLLIDERS TESLA
ROMA
First SASE lasing at the TTF FEL in 2000
Clear indication of SASE signal
Lasing at 109 nm
TTF FEL Undulator
ROMA
1) CDF CALCOLO AND UPGRADES2) BABAR “ “3) COMPASS “ “4) MOF + CALCOLO PER LHC……5) NUOVE INIZIATIVE…………….6) AUMENTO PRESENZA AL CERN7) …………8) …………
ROMA
1) Solida presenza sulla Frontiera della Ricerca 2) Conclusione del (capo)lavoro al LEP
3) Costruzione degli strumenti della ricerca di base del futuro (impegno crescente al CERN)
4) Raggiungimento obiettivi scientifici di KLOE E DANE
5) Fisica degli eventi rari
6) Solida presenza nei Dipartimenti di Fisica
Conclusioni 2
Piano Triennale 2002-2004
ROMA
LEP e+e- Modello Standard at 200GeVKLOE;NA48;MUGTEST Decadimenti RariBABAR;HERA-B …… Asimmetria materia-antimateriaZEUS; COMPASS …………. Interazioni Inelastiche Struttura del protoneCDF ………………………….. Modello Standard in p-antipE-835; E-831………………….Spettroscopia del CHARMATLAS; CMS; B-TeV; LHC-b ………………. ..Oltre il Modello StandardLinear Colliders ………………Oltre il Modello Standard
METODOLOGIE E LINEE DI RICERCA
ROMA
% FTE
0,0000,100
0,2000,3000,400
0,5000,600
Atl
as
CM
S
Ze
us
CD
F(I+
II)
Co
mp
ass
Eps
i
He
ra-b
Bab
ar
Ale
ph
De
lph
i
LH
CB
E835
% FTE
FRAZIONE INFN NELLE COLLABORAZIONI INTERNAZIONALI
ROMA
TTF Cathode Preparation System
2) Transfer to DESY
1) Preparation in Milano
3) Connection to the GUN
-2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5
E - Ef (eV)
a. u
.
Thermal emittance measurements with TOF
ROMA
SCUOLE, WORKSHOP, ecc. Anni 1998-2000
FERRARA "International Conference on CP Violation Physics", Sep. 2000
PADOVA CHEP2000 "COMPUTING IN HIGH ENERGY AND NUCLEAR PHYSICS"
Linear Collider 2000 "2nd ECFA/DESY Study on Physics and Detectorsfor a Linear Electron - Positron Collider"
Collaborazione Babar "Workshop di BaBar (BaBar Physics Week)", Sep. 99Phisics and Exp. For future e+e- colliders
MILANO International Conference on Advanced Technology and Particle Physics
ROMA/1 "Fouth Workshop on Electronics for LHC Experiments", Sep. 98
FIRENZE 2nd Int. Conf. On Radiation effects on semiconductors ( FI 98)4th Large scale applications on Radiation hardness of semicondutor detectors (FI 99)NA48 Intern. Workshop (FI 99)3nd Int. Conf. On Radiation effects on semiconductors ( FI 99)
BARI 5th Workshop on RPC and related detectors
PISA "Les rencontres des Physiques de la Vallee D'Aoste" La Thuile, 1998
"Les rencontres des Physiques de la Vallee D'Aoste" La Thuile, 1999
"Les rencontres des Physiques de la Vallee D'Aoste" La Thuile, 2000
8-th Pisa Meeting on Advanced Detectors, La Biodola 2000
FERRARA Intern. Conf. On CP violation Physics
LNF Physics in Collision, Frascati ‘98
Workshop on Physics and detectors for DAFNE, Frascati ‘99
Workshop on Hadron Spectroscopy, Frascati ‘99
GENOVA Conference on Hyperons Charm Beuty HadronsWorkshop Pixel 2000
21 INTERNATIONAL CONFERENCE orCollaboration Meetings
ROMA
AFFERENTI alla (FTE)Anno 2000 2001
FRASCATI 63 63 LEP 114 60 SLAC 70 84 FNAL 83 82DESY 47 41LHC 249 301
TOTAL FTE 628 631TECNOLOGI 120 133
TOTAL 748 764
19 INFN-SECTIONS+ LNF + EXTERNAL REFEREES
ROMA
Ricerca di SUSY
Buone speranze di scoprire SUSY nel Run II o di mettere forti vincoli sulla teoria
Previsioni basate su 2 fb-1
ROMA
BaBar at PEPII
ROMA
ATLAS
ROMA
KOPIO: KL 0 a BNL Elementi caratterizzanti della tecnica :
tempo di volo del K0L con fascio “-bunched” di bassa
energia impulso del K per reiezione cinematica di K0
L0 0
“preradiator” tracciante per misura della direzione dei fotoni misura diretta di m per condizione m = m°
veto “ermetici” Motivazioni
Dominato da CP diretta Misura della altezza del triangolo di unitarietà in un
unico esperimento con incertezze teoriche di qualche % Confronto stringente con dati di CP in b: deviazioni a
livello del 30% sarebbero indicazioni di nuova fisica Risultati attesi ( 9000 h con 1014 ppp ):
65 eventi con S/N ~ 2 (BR)/BR~0.15 () ~ 0.08
ROMA
TRASCO 700 MHz: b=0.5 single-cell prototype