Relazione di attività scientifica 1997 - Esperimento EPSI

Nel 1997 l'esperimento NA48 ha raccolto dati per un periodo di circa tre mesi, di cui due in situazione stabile, nella configurazione finale dell'esperimen- to, con con fasci di KS/KL contemporanei, raccogliendo una statistica di deca- dimenti di KL in due pioni, già superiore a quella raccolta in tre anni di presa dati dal precedente esperimento NA31. Sono stati inoltre effettuati di- versi run speciali di calibraziopne, con fasci di elettroni, di KS, di KL (con trigger per selezionare decadimenti Kl3), e di pioni che producevano pi0 su un bersaglio localizzato all'inizio della regione di decadimento dei K0.

I miglioramenti principali apportati all'apparato nel '97 riguardano:

  1. il completamento dell'elettronica di readout del calorimetro a LKr;
  2. la sostituzione di alcuni condensatori di blocco e preamplificatori all'interno del calorimetro a LKR;
  3. la sostituzione degli scintillatori di un piano dell'odoscopio carico;
  4. il completamento della elettronica per equipaggiare la seconda vista del trigger per decadimenti neutri, necessaria per introdurre nel trigger una condizione sulla coordinata longitudinale del vertice;
  5. l'installazione di tutti i processori necessari per il funzionamento del trigger sui decadimenti carichi del K0 (mass-box);
  6. l'installazione dei contatori retrattili AKR ( per la verifica della scala di energia dei decadimenti neutri ) all'interno del volume di decadimento dei K0;
  7. l'installazione della versione "full-size" del trigger supervisor, che ha permesso di implementare tutti i trigger paralleli richiesti per il monitoring di efficienza e per i decadimenti rari;
  8. l'installazione di moduli "scalers in pipeline" che permettono di registrare, in associazione agli eventi, informazioni legate alla intensità istantanea dei fasci ed alla fase degli evento rispetto a segnali periodici di riferimento;
  9. l'installazione di fibre ottiche per impulsare con un sistema a laser i contatori di veto per fotoni.

L'esperimento ha lavorato con trigger rate fino a circa 5KHz ( dei quali una larga frazione erano trigger prescalati per la misura di efficienze ) registrando fino a 200MB/burst. Per raccogliere dati in queste condizioni, è stato necessario usare intensità dei fasci ridotta di circa il 30% ( 1 X 10^12ppp ) rispetto a quella di progetto e il trigger sui decadimenti carichi prescalato di un fattore 2. Queste limitazioni sono state determinate dalla saturazione della banda passante a vari livelli del sistema di readout e dal tempo morto della mass-box, unica componente del trigger che non fun- ziona in pipeline. Entrambi questi problemi verranno rimossi nel 98, il primo con l'installazione di un nuovo sistema di readout che sostituisce il data merger ( che costituiva il collo di bottiglia del vecchio sistema ) con un sistema di PC interconnessi da un switch commerciale, il secondo con la sosti- tuzione dei processori della mass box con altri piu' moderni e veloci.

Sono stati sviluppati i programmi di trigger di livello 3, non ancora usato per rigettare eventi, e quelli di scrittura di files di output compatti. Il "central data recording" ha funzionato con piena efficienza, permettendo di registrare 200MB per burst, con processamento online degli eventi selezionati dal livello 3.

E' iniziata l'analisi dei dati, che si sta concentrando inizialmente sulla comprensione delle prestazioni delle diverse componenti dell'apparato (includendo: studio di efficienze e contaminazioni del sistema di tagging dei KS, misura di efficienze di trigger, studio della risoluzione e di bias nella misura dell'energia e delle coordinate del vertice di eventi carichi e neutri), sulla separazione del segnale dal fondo e sullo studio degli effetti di eventi accidentali.

Nel corso del '97 è stata completata l'analisi di alcuni dati di fisica raccolti in un periodo di presa dati di poche settimane nel '95, con un apparato ancora incompleto, per la misura del branching ratio del KL in mu mu gamma ( Z.Phys C76,653(1977)) e quello del decadimento Kmu3 radiativo (articolo sottomesso a Phys.Lett). Il risultato ottenuto sul primo canale (59 eventi con un fondo di 14, per un B.R. 3.4+-0.6+-0.4 X 10^-7 ) esemplifica la capacità di rate dell'esperimento, che è stata ulteriormente migliorata rispetto a quella disponibile nel 95.

Nel '97 sono continuati, infine, alcuni sviluppi costruttivi. Per il calorimetro a liquid krypton sono stati sviluppati condensatori costruiti con tecniche di circuito stampato multi-strato, che sostituiranno i condensatori di blocco dell'alta tensione, attualmente montati nel calorimetro, che hanno mostrato problemi di tenuta della tensione, legati alla loro non perfetta im- permeabilità al krypton. Il lavoro per la sostituzione è iniziato nel '97 e proseguirà nei primi mesi del '98.

E' stato, inoltre, portato avanti lo sviluppo e la costruzione dei prototipi di un modulo elettronico (THM) che permetterà di registrare l'attività accidentale in una finestra di 3.2us intorno al tempo dell'evento ed è in corso lo sviluppo di schede mixer per gli ingressi analogici del sistema di ADC e TDC dell'odoscopio, che permetteranno di effettuarne una calibrazione elettronica in linea.

Si è, infine costruita una nuova beam pipe in fibra di carbonio, che dovrebbe diminuire il fondo di eventi ad alta molteplicità, dovuto a sciami che si sviluppano nella beam-pipe e causano tempi morti nel sistema di readout delle camere.


Nello Nappi (I.N.F.N. Perugia)