Esperimento HERA-B - Consuntivo scientifico anno 1999
Gruppo di Bologna:
A. Bertin, M. Bruschi, M. Capponi, S. De Castro, R. Dona',
D. Galli, B. Giacobbe, U. Marconi, I. Massa,
M. Piccinini, M. Poli, N. Semprini-Cesari, R. Spighi,
V. Vagnoni, S. Vecchi, M. Villa, A. Vitale, A. Zoccoli.
Attivita' svolta
1. La responsabilita' italiana in HERA-B per quanto riguarda
la costruzione dell'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.
Nella prima parte del 1999 e' stata terminata, secondo la schedula
originale, la produzione di massa delle 228 schede di readout del
calorimetro. Le schede consegnate sono state installate sul calorimetro
e testate estensivamente durante le prese dati effettuate.
Nel corso del 1999 sono stati superati i problemi esistenti nella
produzione e nel test delle schede di pretrigger. I tempi della
produzione di massa di queste 128 schede sono stati ridefiniti in base
all'aggiornamento delle schedule di installazione e presa dati
previste per l'esperimento. La fine della produzione di massa,
che comprende anche le schede di ricambio, e` attualmente prevista
per i primi mesi del 2000. Come nel caso del readout, le schede di
pretrigger prodotte sono state via via installate sull'apparato e
testate durante le prese dati.
A tutto Dicembre 1999 piu` del 75% dell'angolo solido del calorimetro
e' regolarmente equipaggiato con readout e pretrigger.
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 alla messa a punto del rivelatore.
In particolare si e' lavorato alla minimizzazione del rumore elettronico
di ogni singolo canale, sono state ottimizzate le tensioni di lavoro
dei fotomoltiplicatori, e' stata ottimizzata la trasmissione dei dati
tra calorimetro, DAQ e slow control, sono stati sviluppati degli
strumenti per il controllo delle prestazioni del rivelatore.
Inoltre la tecnica originale di calibrazione del calorimetro, basata
sulla rivelazione dei pioni neutri, sviluppata dal gruppo di Bologna,
e` stata applicata con successo ed ha permesso di raggiungere in alcune
zone del rivelatore precisioni di calibrazione dell'ordine del percento.
3. Per quanto riguarda le attivita' sul software e' stato
ottimizzato il codice di ricostruzione del calorimetro basato su
linguaggio "object oriented". Tale codice e` stato inoltre integrato
nel programma generale di ricostruzione ed ha permesso l'analisi dei
dati acquisiti.
Un versione semplificata e piu` veloce di detto codice e` stata inoltre
implementata sui nodi della Farm del Trigger di Secondo Livello (SLT).
Infine sempre sulla Farm del SLT e` stato installato un nuovo codice
per prese dati dedicate alla calibrazione con i pioni neutri del calorimetro.
In questo modo e` possibile acquisire statistiche rilevanti (>20 Ml di
eventi) in poche ore.
Il Gruppo di Bologna ha anche la responsabilita` della gestione del database
di calibrazione del calorimetro.
4. Durante il 1999 sono state effettuate numerose prese dati con
la parte installata dell'apparato con il duplice scopo di debug del
sistema e di ottenere i primi segnali di interesse fisico.
Per quanto concerne il primo punto e` stato sensibilmente migliorato
il sistema di acquisizione dati dell'esperimento. Inoltre e` stata verificata
con successo la versione finale dell'intera catena di trigger. Infine
nell'ultima parte dell'anno sono cominciati i test della parte del First
Level Trigger (FLT) che include le informazioni provenienti dal sistema di
tracciamento. Allo stesso tempo e` cominciato con successo anche il
debugging del codice di pattern recognition e ricostruzione del tracker.
Per quanto riguarda il secondo punto sono stati acquisiti diversi milioni di
eventi con lo scopo di evidenziare i primi segnali fisici. In questa occasione
ha giocato un ruolo fondamentale il trigger del calorimetro elettromagnetico.
Sono state effettuate prese dati con diverse soglie di trigger ed in
differenti configurazioni sperimentali che hanno portato alle rivelazione
delle seguenti particelle:
a) pi0,eta,omega attraverso il loro decadimento in stati finali di soli fotoni;
b) J/Psi attraverso il decadimento in e+e-
c) Ks attraverso il decadimento in pi+pi-
Di particolare rilevanza e` la chiara rivelazione della J/psi che e` il
segnale fisico su cui l'esperimento deve triggerare. E` da notare inoltre
il fatto che le J/psi sono state ricostruite non solo attraverso l'analisi
Offline degli eventi, ma anche Online al secondo livello di trigger,
dimostrando la funzionalita' dello stesso.
5. Attualmente la maggior parte dell'esperimento e' installata ed ha
preso dati regolarmente. In particolare:
1) Il Silicon Vertex Detector (SVD), il Ring Image Cherenkov (RICH),
il Calorimetro Elettromagnetico (ECAL), le Camere a Muoni (MUON)
sono completi ed installati nell'area sperimentale.
2) Il sistema di tracciamento interno (ITR), che impiega le Microstrip Gas
Chambers modificate con il Gas Electron Multiplier, e` in fase avanzata di
produzione di massa e di installazione e dovrebbe essere completato
nei primi mesi del 2000. Problemi non ancora del tutto risolti sono invece
presenti nella di elettronica di trigger di questo rivelatore.
3) Il sistema di tracciamento esterno (OTR), composto da Honeycomb
Chambers, e` in fase finale di installazione, mentre la produzione di massa
delle camere e` terminata nel 1999.
4) Il sistema di Trigger di Primo livello (comprendente il pretrigger
di ECAL e dei MUON) e` anch'esso in fase di avanzata installazione e dovrebbe
esssere completato entro primi mesi del 2000.
Riferimenti
[1] 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
[2] I. Arinyo et al., HERA-B Physics options in the 1998 run
HERA-B Internal Note 98-132, Physics 98-009.
[3] D. Galli et al. DAQ, Pretrigger and Remote Display System of the
HERA-B Electromagnetic Calorimeter. CALOR99 - The VIII International
Conference on Calorimetry in High Energy Physics; June 13-19, 1999,
Lisbon, Portugal.
B. Giacobbe et al. First Results with the Electron Pretrigger System
of the HERA-B Experiment. CALOR99 - The VIII International Conference on
Calorimetry in High Energy Physics; June 13-19, 1999, Lisbon, Portugal.
A. Zoccoli et al. The Electromagnetic Calorimeter of the HERA-B
Experiment. BEAUTY '99 - The Sixth International Workshop on B-Physics
at Hadron Machines; Bled, Slovenia, June 20-25, 1999.