Relazione di attività scientifica 1997 - Esperimento BABAR

Consuntivo SVT 1997

  1. Rivelatori e moduli
    Tutti i rivelatori di silicio ed i fanouts sono stati consegnati nel 1997, con delle piccole code al 1998 per gli spares.
    L'incollaggio dei fanout ai rivelatori per la costruzione dei DFA procede speditamente con 40 DFA incollati su 120 necessari.
    Si prevede di terminare per maggio 1998.

  2. Elettronica
    La prima produzione dei chip di lettura Atom (per circa metà delle necessità totali) è stata ricevuta a metà dicembre ed è attualmente in test. I substrati degli ibridi per i primi due strati sono stati serigrafati e sono pronti ad essere popolati con i chip. Gli altri substrati sono in produzione.
    Il design dei power supply è stato completato e l'ordine è stato effettuato.

  3. Test
    Due moduli sono stati testati in un test beam ad agosto ed hanno dimostrato un buon funzionamento con rumore sotto controllo.
    I due moduli, insieme ad altri ibridi prodotti nel frattempo, sono in test continuo per ottimizzare le prestazioni di rumore e definire le procedure di test per i moduli finali.

  4. Online
    Un sistema online completo è stato sviluppato per l'acquisizione durante il test beam. Attualmente questo sistema viene adattato alla struttura generale dell'online di BaBar ed esteso per la gestione dell'intero rivelatore.

Consuntivo DCH 1997

Nel corso del 1997 i gruppi di Padova e Roma, con l'apporto di alcuni ingegneri e studenti del Dipartimento di Innovazione Meccanica e Gestionale dell'Università di Padova, hanno completato la costruzione del sistema di automazione per la filatura della camera a deriva di BaBar.

Il sistema è stato montato nell'Officina Meccanica di Roma dove si sono effettuati i primi test di funzionamento usando un mockup della camera costruito allo scopo a Padova. In giugno il sistema è stato portato a Triumpf, installato e messo a punto nei mesi successivi. A metà agosto è cominciata la filatura che si è conclusa a fine novembre in anticipo con le previsioni.

Il gruppo di Pisa ha invece seguito la costruzione del cilindro esterno della camera realizzato dalla ditta Manfrini in fibra di carbonio.
Il cilindro è stato spedito a Triumpf e provato con successo sulla camera definitivamente in febbraio di quest'anno.

Oltre a queste attitità legate alla costruzione, i gruppi di Padova e Roma hanno fornito il contributo principale nello sviluppo della simulazione e del software di ricostruzione del rivelatore.

Infine, a Padova si è seguita la realizzazione del sistema di alta e bassa tensione della camera finendo poi per seguire l'intero sistema di slow control.

Consuntivo IFR 1997

1. Produzione e collaudo degli RPC

Nel 1997 è stata completata la produzione degli RPC, per un totale di circa 900 camere con dimensioni massime di 1.2x3.2 m2, rettangolari nel barrel e trapezoidali negli endcaps, per un totale di circa 60 forme diverse, anche con cornice circolare per seguire l'angolo minimo di 300 milliradianti in avanti. L'area totale è di circa 2300 m2, con strip di lettura di area doppia dato che si ha lettura bidimensionale.

I moduli prodotti sono stati spediti a Frascati dove sono stati incollati i piani di strips di lettura di una delle due coordinate, (z per il barrel e orizzontale per gli endcaps).

I moduli sono stati tutti collaudati con raggi cosmici, creando il database di efficienza, corrente, rate di singole in funzione della tensione di alimentazione.

I moduli sono stati quindi spediti a SLAC, dove sono stati connessi a tre a tre nel barrel ed a due a due negli endcaps. E' stato quindi incollato il secondo piano di strips.
Le camere così assemblate sono state di nuovo collaudate con raggi cosmici con lettura bidimensionale.

L'intera produzione degli RPC, delle strips di lettura e dei contenitori di trasporto è stata fatta in Italia presso la Ditta General Tecnica di Colli (Frosinone), mentre il cablaggio e la terminazione resistiva delle circa 50.000 strips è stato fatto presso la ditta Scotto di Napoli. Le spedizioni sono state fatte in aereo, per un totale di oltre 40 Tonnellate di materiale.

Le camere sono quindi state inserite nelle fessure del ferro di ritorno del magnete, ed a Gennaio '98 l'installazione in sala è quasi terminata.
E' ora in corso il cablaggio (LV, HV, segnali, monitors, gas), assai complesso visto il numero di canali di lettura e la natura "distribuita" del rivelatore, in massima parte con cavi terminati ed assemblati presso la ditta Scotto di Napoli.

L'intera operazione, dall'inizio della produzione fino alla installazione nell'area sperimentale, è durata circa 12 mesi, con responsabilità quasi esclusivamente italiana.

2. Elettronica e distribuzione LV e HV

Tutti questi items sono di responsabilità italiana.

Nel 1997 è stata terminata la produzione delle cartoline di Front End, circa 3500. La produzione dei circa 100 minicrates (meccanica e backplanes) che ospitano circa metà delle schede di front end è in corso.

E' terminata la progettazione delle distribuzioni delle alimentazioni di bassa tensione del Front End e di HV per i singoli moduli RPC. Le scatole di distribuzione (36 per il LV, e 144 per l'HV in 24 contenitori) sono in produzione, assieme al relativo cablaggio.

E' stata terminata la progettazione e lo studio di prototipi delle varie schede del DAQ (scheda FIFO, controllore, scheda di test, scheda TDC) e del back plane custom. Questi moduli, oltre 100, sono ora in produzione.

E' stata terminata la progettazione del sistema di slow monitors (correnti e tensioni sia LV che HV, rate di singole, temperature in vari punti del rivelatore, parametri del gas) e di interlocks. Schede e 8 crates dedicati sono in produzione.

E' stata completata la progettazione del trigger IFR basato esclusivamente su combinazioni di piani di RPC, che verrà usato come trigger di cosmici nel 1998 e di muone singolo in esperimento.

3. Software online ed offline, analisi

E' in corso la scrittura dei programmi che permettono la lettura nel DAQ generale dell'esperimento.

E' in fase avanzata lo sviluppo di programmi in C++ per la ricostruzione ed identificazione di muoni e K0L, per la modellizzazione del rivelatore, per la grafica, per la calibrazione.

Il gruppo ha partecipato agli studi di fisica che confluiranno nel report "Physics at BaBar" di prossima pubblicazione, scrivendo le parti sulle caratteristiche e potenzialità dell'IFR e studiando un certo numero di canali specifici di processi rari o adatti alla calibrazione.

Anche in questi settori la responsabilità è quasi esclusivamente italiana.