Esperimento HERA-B - Consuntivo scientifico anno 1998 Gruppo di Bologna: A. Bertin, M. Bruschi, M. Capponi, S. De Castro, R. Dona', A. Ferretti, D. Galli, B. Giacobbe, U. Marconi, I. Massa, M. Piccinini, M. Poli, N. Semprini-Cesari, R. Spighi, V. Vagnoni, S. Vecchi, F. Vigotti, M. Villa, A. Vitale, A. Zoccoli. Attivita' svolta 1. La responsabilita' italiana in HERA-B per quanto riguarda la costruzione di parti di apparato e' centrata sulla progettazione e realizzazione delle elettroniche di readout e di pretrigger del calorimetro elettromagnetico, formato da circa 2.500 moduli shashlik per un totale di circa 6.000 canali di elettronica. Nel corso del 1998 e' cominciata la produzione di massa delle 228 schede di readout del calorimetro. La schedula allestita e` stata sostanzialmente rispettata e si prevede il completemento della fornitura per Marzo 1999. A tutto Dicembre 1998 sono state consegnate circa 130 schede di cui 100 sono state testate, installate sul calorimetro ed usate in presa dati, sia in fase di calibrazione, che durante i test sul trigger. Nel corso del 98 e` stata inoltre completata la gara di aggiudicazione per la produzione delle 128 schede di pretrigger. Un prima preserie delle schede e` stata consegnata dopo l'estate. Su di essa sono stati effettuati test estensivi, sia in laboratorio, sia su fascio, i quali hanno evidenziato alcuni problemi di produzione. E' stato comunque possibile prendere dati nel periodo Ottobre-Dicembre 1998 con un numero limitato di schede (cinque). La fine della produzione di massa delle schede e` prevista nell'estate 1999. 2. Il gruppo di Bologna condivide con il gruppo dell'ITEP di Mosca la responsabilita' globale di gestione del rivelatore. In questo ambito il gruppo ha collaborato all'installazione nell'area sperimentale dei moduli calorimetrici, dei fotomoltiplicatori, delle basi di alimentazione ed ai relativi cablaggi. Queste operazioni sono state completate nell'estate '98. Sono state inoltre completate e collaudate le elettroniche ausiliarie per la gestione dello strumento (schede di inhibit e schede per la gestione del sistema di LED). Nel corso del '98 e` stata inoltre affrontata dal gruppo la stesura dei codici per la DAQ del calorimetro. Tale attivita` verra` completata nell'anno in corso. Il gruppo ha infine proposto e sviluppato una tecnica originale, basata sulla rivelazione dei pioni neutri, di calibrazione del calorimetro elettromagnetico. Tale procedura e` stata applicata con successo nelle prese dati del 1998. 3. Per quanto riguarda le attivita' di analisi dati e' in corso lo sviluppo degli strumenti software, basati su tecniche di programmazione avanzate (linguaggio C++, approccio object oriented) : A) E' in via di completamento il software per la ricostruzione degli eventi nel calorimetro e la sua integrazione nel codice generale di ricostruzione. Con questo strumento, sviluppato con soluzioni originali, da una parte sono stati analizzati di dati acquisiti, dall'altra sono stati effettuati studi di fattibilita` di misure di fisica per la presa dati in corso. B) Il gruppo di Bologna dopo aver partecipato alle scelte riguardanti il Database dell'esperimento, si e` anche fatto carico di produrre e mantenere il database di calibrazione del calorimetro elettromagnetico. 4. Nel periodo Ottobre-Dicembre 1998 l'esperimento HERA-B ha preso dati su fascio con la parte di apparato installata. In particolare ci si e` concentrati sul debugging del sistema di DAQ e sulla calibrazione del calorimetro. In questo ambito il gruppo ha dato un contributo fondamentale sia durante la fase di debug e presa dati, sia durante la fase di analisi dei dati e durante le procedure di calibrazione. Al termine della presa dati del '98 e` stata inoltre effettuata la prima misura che ha permesso di testare tutta la catena di trigger che verra` usata nell'esperimento. In particolare i dati trasmessi dalla schede di readout del calorimetro sono stati processati dal pretrigger, inviati alle TrackParameterUnit (TPU), poi alle TestBoard (TB), al FastControlSystem (FCS) infine al SecondLevelTrigger (SLT) che decideva se acquisire o meno l'evento. Per gli eventi selezionati si richiedeva un cluster di alto impulso trasverso in ECAL a livello di pretrigger e due cluster di massa invariante 2GeV/c^2 al SLT. In un run tipico di circa 4 ore sono stati raccolti su tape circa 40000 eventi triggerati dai 6x10^9 ed oltre processati. 5. A proposito della situazione generale dell'esperimento, nel corso del 1998 sono continuati a ritmo intenso i test su vari componenti installati, come prototipi di rivelatori e di elettroniche, trigger, DAQ e software. Per quanto concerne i diversi sottosistemi il 1998 ha coinciso in generale con un intenso lavoro di R&D e con la produzione di massa e l'installazione delle diverse parti costrutie. In particolare: 1) Il Silicon Vertex Detector (SVD) ha installato circa un quarto dei piani previsti ed ha preso dati nel corso del 1998. Il completamento del rivelatore e` previsto durante l'interruzione del prossima Maggio. 2) Per il sistema di tracciamento interno (ITR) si e' deciso di impiegare le Microstrip Gas Chambers modificate con il Gas Electron Multiplier proposto da Sauli et al. Nel corso del 1998 e` cominciata la produzione di massa delle camere. Durante tale fase e` stato osservato un effetto di invecchiamento tuttora sotto indagine. 3) Per il sistema di tracciamento esterno (OTR), composto da Honeycomb Chambers, i test condotti su prototipi di dimensioni reali hanno portato alla definizione finale dei materiali da usare e delle procedure di montaggio. Alla fine del 1998 e` cominciata la produzione di massa. Intensi studi sul comporatamento delle camere e sulla DAQ sono stati inoltre effettuati su alcune camere installate nell'area sperimentale. 4) Per quanto riguarda il Ring Image Cherenkov (RICH) il rivelatore e` stato completato, instrumentato ed installato ed ha preso dati nel corso del 1998. Alla fine dell'anno e` stato inoltre predisposto il sistema per il flussaggio del gas che ha reso completamente operativo tale detector. 5) Per il sistema di Muoni (MUON) e` cominciata nel '98 la produzione di massa delle camere ed e` stato installato circa un terzo del rivelatore che ha preso dati nel corso dell'anno. Per quanto riguarda le elettroniche di pretrigger i primi prototipi sono stati forniti alla fine del 98 e si prevede di portare a termine la produzione di massa nel 1999. Riferimenti [1] A. Zoccoli for the Bologna Group; The Electromagnetic Calorimeter of the HERA-B Experiment. Proceedings of the VI Conference on Calorimetry in High Energy Physics - Frascati, June 8-14, 1996. Frascati Physics Series Vol. VI, p. 817. M. Bruschi for the Bologna group, The Hera-B electron pre-trigger system, proceedings of the 7th Elba conference, Isola d'Elba, May 25-31 1997. C. Baldanza et al. HERA-B Ecal Pretrigger Board Description. HERA-B Note 97-178 G. Avoni et al. The ECAL Pretrigger System. HERA-B Note 96-183. G. Avoni et al. The ECAL Readout Board. HERA-B Note 96-182. Bologna Group. Status Report on the Readout and Pretrigger Electronics of ECAL. HERA-B Note 96-181. G. Avoni et al. Designing Criteria for the ECAL Readout. HERA-B Note 96-180 V. Alberico et al. The HERA-B Electromagnetic Calorimeter Readout and Pretrigger Systems. VII International Conference on Calorimetry in High Energy Physics; November 9-14, 1997, University of Arizona, Tucson, Arizona - USA. [2] C. Baldanza et al., Pipeline Architecture of the HERA-B Pretrigger Controller. HERA-B Note 97-179. C. Baldanza et al., A Cellular Automaton for Cluster Selection in the HERA-B Pretrigger Board. HERA-B Note 97-177. V. Alberico et al., The HERA-B electromagnetic pretrigger and its possible adaptations to the LHC-B Level-0 calorimeter trigger. Submitted to Il Nuovo Cimento [3] V. Alberico et al., The reconstruction for the electromagnetic calorimeter of the HERA-B experiment. VII International Conference on Calorimetry in High Energy Physics; November 9-14, 1997, University of Arizona, Tucson, Arizona - USA. R. Spighi et al. ECAL Performances for J/Psi Reconstruction. HERA-B Note 97-150. M. Villa et al., Progress Report on the ECAL Reconstruction Software. HERA-B Note 97-135 . [4] V. Vagnoni et al., The HERA-B Light Environment Database Application (LEDA). www.desy.de/~vagnoni/database . B. Lewendel et al. Decision on the HERA-B Data Base Management Scheme. HERA-B Note 97-224. [5] M. Piccinini for the HERA-B Collaboration; The HERA-B experiment: Physics programme and status; 5th Topical Seminar on "The irresistible rise of the Standard Model", San Miniato al Todesco, Italy, 21 - 25 april 1997 [6] C. Baldanza et al., The HERA-B pretrigger system Proceedings of the 7-th Pisa meeting on Advanced Detectors. La Biodola, Isola d'Elba, Italy, 25-31 May, 1997. Nuclear Instruments and Methods A409 (1998) 643c [8] I. Arinyo et al., HERA-B Physics options in the 1998 run HERA-B Internal Note 98-132, Physics 98-009.