VERBALE DELLA RIUNIONE DELLA
COMMISSIONE SCIENTIFICA NAZIONALE I
Roma, 4-5 Dicembre 2000
Presenti:
M. CALVETTI - Presidente
A. STAIANO - Coord. Sez. di Torino
C. MERONI - Coord. Sez. di Milano
M. MORANDIN - Coord. Sez. di Padova
G. DARBO - Coord. Sez. di Genova (in sost.)
S. ZUCCHELLI - Coord. Sez. di Bologna
M. DELL'ORSO - Coord. Sez. di Pisa
C. LUCI - Coord. Sez. di Roma
G. CHIEFARI - Coord. Sez. di Napoli
R. POTENZA - Coord. Sez. di Catania
A. MARTIN - Coord. Sez. di Trieste
C. CIVININI - Coord. Sez. di Firenze
M. DE PALMA - Coord. Sez. di Bari
V. VERCESI - Coord. Sez. di Pavia
M. CURATOLO - Coord. L.N. Frascati
M. SAVRIE' - Coord. Sez. di Ferrara
P. LUBRANO - Coord. Sez. di Perugia
A. LAI - Coord. Sez. di Cagliari
A. DI CIACCIO - Coord. Sez. di Roma-2
E. GRAZIANI - Coord. Sez. di Roma-3
E. GORINI - Coord. Sez. di Lecce
Presenti a parte della riunione:
A. Scribano,
S. Albergo, F. Barone, L. Barone, S. Bertolucci, G. Bellettini, D. Bettoni,
G.M. Bilei, D. Bisello, P. Campana, V. Canale, P. Capiluppi, A.M. Cartacci,
R. Castaldi, A. Cattai, F. Cervelli, M. Diemoz, C. Dionisi, U. Dosselli,
M.L. Ferrer, F. Ferroni, L. Foa', E. Focardi, D. Galli, F. Lacava, P. Laurelli,
E. Longo, L. Luminari, L. Mandelli, G. Maron, F. Marzano, A. Masoni,
C. Matteuzzi, M. Mazzucato, L. Merola, M. Meschini, P. Nason, S. Nuzzo,
S. Patricelli, L. Perini, L. Riccati, F. Ricci, L. Rolandi, F. Ruggieri,
R. Santonico, M. Sozzi, B. Stella, R. Tenchini, G. Tonelli, C. Tully,
G. Zumerle.
Ordine del giorno:
Lunedi' 4 Dicembre 2000:
1. Comunicazioni
2. Violazione di CP. F. Ferroni
3. LHC Computing Review. F. Ruggieri
4. GRID e centri regionali. M. Mazzucato
5. Calcolo LHC: relazione dei referee. F. Ferroni
6. Calcolo LHC: finanziamenti. D. Bettoni, F. Ferroni, A. Martin, M. Sozzi
7. CMS: stato del tracciatore. R. Castaldi
8. Atlas: prove d'invecchiamento di RPC. R. Santonico
Martedi' 5 Dicembre
9. CMS: MOF dell'esperimento. U. Dosselli
10. ATLAS: Stime di Maintenance and Operation funds. S. Patricelli
11. CMS: status delle camere a mu. U. Dosselli
12. H1: Risultati recenti. B. Stella
13. H1: Relazione del referee. L. Merola
14. Aleph: Ricerca del bosone di Higgs. R. Tenchini
15. L3 & LEP. Ricerca dell'Higgs a L3 e risultati combinati LEP. C.Tully.
16. Calendario delle prossime riunioni. M.Calvetti
Lunedi' 4 Dicembre 2000:
1. Comunicazioni
Calvetti.
Zucchelli, Luci e A. Di Ciaccio sono i nuovi coordinatori rispettivamente di
Bologna, Roma e Roma2. La Commissione ringrazia Rimondi, Lacava e Canale per il
lavoro svolto.
A Febbraio 01 si svolgera' una giornata di studio sul nuovo piano triennale
dell'ente. La Commissione e' chiamata a fare il punto della situazione del
gruppo 1. Per questo motivo nella riunione del 22-23 gennaio 01 i responsabili
degli esperimenti e, ove necessario, i coordinatori, presenteranno un piano
delle risorse necessarie ed i programmi per i prossimi 3 anni.
Una commissione composta da Campana Dosselli e Merola presentera' una proposta
per uniformare l'impostazione delle schede di esperimento.
A partire dalla riunione dell'RRB di aprile 01 iniziera' la discussione sui
MOF degli esperimenti ad LHC. Per mantenere un ruolo attivo nella definizione
dei MOF LHC Morandin e Savrie' vengono incaricati di seguire le discussioni
per fornire un supporto tecnico alle decisioni dell'INFN in materia.
Pacciani.
Il governo ha reiterato la legge che fissa limiti di cassa alle spese degli
enti statali anche per i prossimi 3 anni. Come al solito la disponibilita' di
cassa viene stabilita in base a quanto e' stato consumato nell'anno precedente.
La dirigenza dell'ente fa notare che talvolta i pagamenti di grossi impegni
non avvengono secondo le scadenze temporali previste, in questo modo si rischia
di avere degli avanzi di cassa. Queste incertezze limitano la competenza
che viene assegnata alle Commissioni.
Per il 01 la cassa dovrebbe essere il totale delle spese del 00 + 5%. Si spera
di ottenere un aumento per la copertura del nuovo contratto.
Dal 02 non ci sara' piu' una assegnazione specifica di cassa ai vari enti di
ricerca ma bensi' verra' istituito un fondo comune la cui ripartizione sara'
effettuata dagli enti stessi.
Bellettini chiede alla Commissione l'autorizzazione all'anticipazione al 00
del pagamento di una parte delle spese comuni di CDF dovute dall'INFN per il 01.
A causa dell'installazione dell'apparato sperimentale la collaborazione CDF
ha accumulato nel corso del 00 350K$ di spese comuni non previste. Il contributo
italiano ammonta ad un totale di 200K$ che e' circa il 7% del totale (contro
una partecipazione all'esperimento del 15%).
Pacciani precisa che questa urgenza di pagamento di cassa viene coperta con il
relativo finanziamento sulla competenza 01.
Lacava, referee di CDF, da' un parere favorevole all'anticipo di 120ML purche'
questo non venga ad alterare il contributo totale dell'INFN.
La Commissione approva la proposta dei referee.
Infine Bellettini riporta i risultati preliminari del 'commissioning run' del
Tevatron: e' stata raggiunta la luminosita' di 4X10^29 cm-2s-1 con 36+36
pacchetti.
La Commissione nomina i seguenti referee:
BTeV: Luci sostituisce Tonelli
CMS: Morandin sostituisce Canale
Compass: Zucchelli sostituisce Morandin
Epsi: A. Di Ciaccio sostituisce Nuzzo
H1: viene preso in carico dai referee di Zeus (Chiefari, Civinini, Potenza)
CDF: Vercesi sostituisce Perini.
2. Violazione di CP. F. Ferroni
Ferroni riassume lo stato attuale e le prospettive future delle misure di
violazione di CP.
La misura di epsi'/epsi e' tutt'ora controversa (Re(epsi'/epsi)=19+-4.6*10^-4).
NA48 e KTEV non hanno dei risultati completamente in accordo fra di loro e
le misure sono il risultato di correzioni nelle quali gli errori sistematici
hanno un ruolo fondamentale. Anche le previsioni teoriche di questa quantita'
non sono ben definite.
Kloe, esperimento con sistematici diversi dai primi due, potrebbe contribuire a
chiarire la situazione. Con 300pb-1 si potrebbe arrivare ad una incertezza di
10^-3 su epsi'/epsi.
Belle e BaBar hanno recentemente iniziato a prendere dati con una buona
luminosita'. Entrambi gli esperimenti hanno gia' fornito una stima di sin(2beta)
con un errore statistico di circa 0.4. Il run II al Tevatron puo' contribuire
alla misura.
Nel 02 NA48' dovrebbe prendere dati con un fascio intenso di Ks; a seguire
saranno possibli misure di violazione diretta di CP effettuate con un fascio di
K carichi.
CKM e KAMI al FNAL cosi' come KOPIO a BNL effettueranno misure sui decadimenti
rari K->pi nu nubar.
3. LHC Computing Review. F. Ruggieri
Lo scopo di LHC CR e' di fornire delle stime dettagliate delle risorse
necessarie per il calcolo degli esperimenti LHC che verranno usate dal CERN
e dalle istituzioni finanziatrici per formulare piani relativi alla
realizzazione delle infrastrutture di calcolo e per la stesura dei
Computing MoU.
Le stime del LHC CR per quanto riguarda le infrastrutture del CERN (tier0 + 1)
sono, per i quattro esperimenti (nel 06), le seguenti:
CPU 2*10^6 SI95
Disco 2.3*10^3 TB
Nastro 11.2 PB
Ogni Tier1, fuori dal CERN, e' stimato avere le seguenti risorse:
Alice Atlas CMS LHCb
CPU (kSI95) 300 209 238 120
Disco (TB) 200 259 263 190
Nastro (TB) 610 1262 590 190
Archivio (TB) 433
Stessa cosa per i Tier2:
Alice Atlas CMS LHCb
CPU (kSI95) 60 42 32 24
Disco (TB) 40 52 53 38
Il personale necessario per un Tier2 e' il 20% di quello di un Tier1.
Le raccomandazione del comitato per le risorse e gestione sono le seguenti:
-costruire un prototipo comune del sistema di calcolo al CERN,
-considerare la possibilita' di realizzare un centro comune per i quattro
esperimenti al CERN,
-cominciare la realizzazione dei prototipi dei centri regionali nei vari paesi,
-attuare un programma progressivo che possa collaudare il sistema di calcolo
con carichi di lavoro via via piu' intensi,
-scrivere (e far firmare dalle agenzie finanziatrici) un MoU per il calcolo LHC
con la descrizione dettagliata dei fondi e delle responsabilita'.
Ruggieri presenta le stime delle risorse necessarie per realizzare i vari
centri regionali (US, UK, Francia).
Nel caso dell'INFN viene presentata una stima per il caso di un singolo centro
regionale. Questa scelta non rappresenta ne' la posizione delle collaborazioni
ne' e' stata discussa all'interno dell'ente.
CPU (kSI95) 800
Disco (TB) 1200
Nastro (TB) 5600
4. GRID e centri regionali. M. Mazzucato
Mazzucato riporta le conclusioni della 'Hoffmann Review' del CERN. Il 'panel1'
raccomanda che il calcolo per gli esperimenti LHC abbia la struttura gerarchica
proposta da Monarc con la maggioranza delle risorse localizzata fuori dal
CERN (1/3 CERN, 2/3 fuori). Il totale delle risorse per ogni livello gerarchico
(Tier0/Tier1/Tier2-3) deve essere circa lo stesso (1/3, 1/3, 1/3). E' opinione
generale che tali infrastrutture possano essere realizzate utilizzando le
tecnologie Grid.
Gli esperimenti dovranno nel tempo realizzare dei centri di calcolo di
complessita' crescente per studiare la validita' del modello.
Le collaborazioni italiane partecipanti agli esperimenti LHC hanno deciso di
concentrare la gran parte delle risorse per i prototipi dei centri regionali
in luoghi ben definiti e, allo stesso tempo, richiedono di istituire altri
siti di calcolo distribuiti per sfruttare al meglio manodopera ed infrastrutture
gia' esistenti nelle sezioni e laboratori INFN. Non e' stata fatta nessuna
discussione comune all'interno di INFN-Grid sulla locazione dei centri
regionali.
Si situa a questo punto la richiesta da parte della dirigenza dell'INFN e delle
commissioni scientifiche di una discussione sui centri regionali italiani.
Le scelte sui centri regionali devono essere fatte con l'unico obiettivo di
fornire ai gruppi INFN un mezzo efficiente e competitivo per fare analisi,
tenendo conto della realta' dell'INFN e sfruttando al meglio tutte le sue
risorse.
Si dovra' quindi tenere conto della struttura dell'INFN, dei modelli di calcolo
degli esperimenti, dell'evoluzione delle tecnologie per garantire efficienza e
affidabilita'.
La soluzione dovra' fornire un piano dettagliato dell'implementazione del
centro tenendo conto dei ruoli e degli impegni dei vari siti prposti, la
manodopera disponibile e quella prevista.
Le scelte possibili vengono limitate a 3 opzioni:
1) 1 Tier1 per tutti gli esperimenti situato a Bologna e gestito dal CNAF;
2) 2 Tier1, uno a Frascati e l'altro a Legnaro;
3) 3 Tier1 (opzione 2 con l'aggiunta di Torino).
Nella discussione che segue la presentazione di Mazzucato Scribano informa la
Commissione che l'ente pensa di accantonare una cifra considerevole per il
calcolo LHC in Italia nel quadro del piano triennale.
In questa ottica la Commissione discutera', nella riunione del 22-23 gennaio 01,
sul piano da adottare per i centri regionali.
Verranno prese in considerazione le opzioni 1 - 2 centri regionali con
implicazioni di personale e risorse. Il problema della locazione dei Tier2
sara' escluso da questa discussione, ci si limitera' a formulare un parere
sulla locazione di un Tier1 prototipo.
5. Calcolo LHC: relazione dei referee. F. Ferroni
Ferroni riassume per la Commissione i motivi delle prime proposte di
finanziamento di calcolo per esperimenti LHC.
Queste sono motivate dall'esigenza di permettere agli esperimenti di mantenere
gli impegni di realizzazione del software e dello studio dei rivelatori e
trigger. Inoltre sta cominciando la transizione del calcolo nel modello Grid.
I referee, con questi finanziamenti, non intendono creare dei modelli ma bensi'
iniziare a provare concretamente delle ipotesi di lavoro.
L'idea e' di puntare al massimo risultato senza sprecare risorse in una
distribuzione 'a pioggia'.
Sara' necessaria una asimmetria dei finanziamenti nella prospettiva della
sperimentazione Grid ed a riflettere lo stato dell'organizzazione del calcolo
dei vari esperimenti.
Le richieste, filtrate dagli esperimenti, sono state discusse con i referee
alla presenza di tre rappresentanti per ogni esperimento (includendo il
rappresentante nazionale).
La discussione e' avvenuta sulla base della presentazione di un modello di
calcolo, sulla potenza richiesta in base alle esigenze e impegni specifici.
Il finanziamento e' proposto in base ad offerte o valutazioni realistiche.
6. Calcolo LHC: finanziamenti. D. Bettoni, F. Ferroni, A. Martin, M. Sozzi
Dal 01 tutti gli esperimenti LHC richiedono un primo aumento significativo dei
finanziamenti per il calcolo. La giustificazione delle richieste e' data
dall'esigenza di effettuare simulazioni MC per studi di fisica e di trigger.
Il livello di sviluppo e di esperienza nel software e nelle attivita' di
calcolo e' per ora disomogeneo. La distribuzione attuale dell'hardware non ha
implicazioni vincolanti per la struttura di calcolo futura.
LHCb:
La collaborazione vuole iniziare a partecipare a simulazioni, in particolare
per quanto riguarda il funzionamento del trigger per muoni. L'hardware
richiesto verrebbe installato in un solo luogo (CNAF).
Non viene ancora presentato uno schema di flusso di dati chiaro e strutturato.
La richieste sono per l'acquisto di una farm composta da 50 schede
monoprocessore senza disco (2300 SI95) con 4 TB di disco NAS ed uno switch.
I referee propongono un finanziamento atto ad iniziare l'attivita' ed acquisire
esperienza da ridiscutere a meta' 01 in presenza di un progetto organico di
data model e dei primi risultati.
Atlas:
La collaborazione ha in programma una massiccia produzione di simulazioni
in vista del TDR del trigger. In particolare la componente italiana sara'
impegnata nella simulazione del trigger per muoni.
A settembre 00 e' stata finanziata, per questo scopo, una farm a Roma1 (Caspur).
I referee propongono di rimandare la discussione del finanziamento di una
farm a Milano e di finanziare hardware dove indispensabile per avviare le
attivita'.
CMS:
CMS e' l'esperimento attualmente piu' avanzato dal punto di vista della
struttura el calcolo e della sinergia con Grid. La collaborazione ha effettuato
un intenso programma di simulazioni MC per gli 'high level trigger' a cui la
componente italiana ha gia' contribuito in modo significativo.
Il TDR del DAQ e' previsto per fine 01.
La simulazione necessita di un reprocessing parziale ripetuto; si vuole
acquisire capacita' di fare simulazione completa in Italia.
CMS-Italia e' coinvolta nel gruppo di studio per muoni, b-tau e presto e-gamma.
Le richieste riguardano hardware per la simulazione completa di 1.5*10^6
eventi per muoni; l'installazione sara' concentrata a Legnaro con farm piu'
limitate in altre sedi coinvolte nelle simulazioni.
I referee propongono un programma iniziale basato sulla simulazione di 6*10^5
eventi ed una ridiscussione futura.
I referee auspicano una ridiscussione dei progetti a meta' 01, questo alla luce
degli acquisti effettuati e delle produzioni in corso. Saranno necessarie
informazioni dettagliate sull'utilizzo delle farm.
Viene consigliato di accrescere le sinergie con Grid e partecipare agli
sviluppi del software finale.
Per l'acquisto delle farm le collaborazioni sono invitate ad esaminare
soluzioni economiche per CPU-disco.
La proposta finale di finanziamento assomma a 1007ML da reperire dalla tasca
riservata al calcolo LHC e cosi' distribuiti (in ML):
Atlas: Inv. Cons.
Na 20
Pv 8
Pi 10
Rm1 30 50
Rm2 8
CMS:
Bo 67
Ct 8
LNL 395
Pd 47
Pi 67
Rm1 67
To 10
LHCb
Bo 98
La Commissione approva le proposte dei referee.
Nella discussione che segue viene fatto rilevare che l'hardware finanziato
e' possibile anche per i gruppi che non hanno ricevuto finanziamenti
e che quindi non sono esclusi dall'evoluzione del calcolo dell'esperiemento.
Calvetti sollecita le collaborazioni LHC a proporre scenari di centri regionali
con la localizzazione di uno o, al piu', due siti con Tier1. Questo dovrebbe
essere presentato con le implicazioni di risorse che l'ente deve mettere a
disposizione.
La discussione su questo punto avverra' nella riunione del 22-23 gennaio 01.
7. CMS: stato del tracciatore. R. Castaldi
La collaborazione responsabile per la costruzione del tracciatore di CMS e'
divisa in tre consorzi: INFN, US ed Europa Centrale.
Castaldi riassume l'organizzazione del consorzio INFN e le responsabilita'.
A fine novembre 00 si e' tenuto al CERN l'EDR del tracciatore. Lo scopo era
di sottoporre per una eventuale approvazione il disegno tecnico dettagliato
insieme con l'organizzazione e le procedure di controllo di qualita'
dell'apparato per permettere l'inizio della produzione di massa durante il 01.
Il comitato EDR afferma che le specifiche per i sensori ed i disegni degli
stessi sono ben capiti e stabili. Quindi le procedure per l'acquisto dei
sensori possono iniziare senza rischi. Il collo di bottiglia per l'avvio della
produzione dei moduli e' al momento l'ibridi di front-end.
Inoltre il comitato raccomanda di prendere azioni sui seguenti punti:
-Istituire un gruppo di lavoro sul problema del material budget, in particolare
studiare gli effetti del materiale sulle misure di fisica e cercare di
identificare una possibile ottimizzazione in termini di quantita' e
distribuzione spaziale.
-Iniziare le procedure per l'acquisto dei sensori.
-Effettuare un test di sistema utilizzando i sensori della milestone 200.
-Supportare adeguatamente le attivita' sullo sviluppo dell'ibrido finale.
-Tenere un Electronic System Review (ESR) quando i risultati del test di
sistema con l'ibrido finale saranno pronti.
-Iniziare le procedure per l'acquisto della meccanica TOB.
-Creare un gruppo di lavoro per l'ottimizzazione delle regioni terminali del
tracciatore per garantire la possibilita' di effettuare una manutenzione
del tracciatore e dei rivelatori situati nelle zone limitrofe.
-Le strutture meccaniche del TIB, tubo di supporto ed endcap saranno autorizzate
da un sottocomitato dell'EDR dopo i risultati del gruppo di lavoro
precedentemente menzionato.
Campana, durante l'EDR, ha chiesto alla collaborazione chi si dovra' accollare
gli eventuali oneri di un possibile slittamento della finestra di produzione
dei moduli a FNAL.
La risposta e' che nella contingenza che i gruppi americani hanno a
disposizione per la manodopera di costruzione e' prevista l'attrezzatura di una
linea di assemblaggio moduli a Santa Barbara.
Il peso attuale del tracciatore e' di 3077 Kg, l'aumento rispetto alle
valutazioni del TDR e' del 23%.
Castaldi riporta i principali risultati dei test effettuati al PSI su rivelatori
con il nuovo chip di front-end APV25.
I sensori per realizzare i moduli della milestone 200 sono stati ordinati
(160 ST 6" per TOB, 160 Hamamatsu 6" per TEC, 80 CSEM 4" per TIB).
Per questi rivelatori sono state disegnate le maschere finali e le strutture
di test che permettono misure automatiche con una semplice probe card.
Gli scopi principali della milestone 200 riguardano il controllo della
fattibilita' delle varie produzioni industriali, la messa a punto delle
procedure costruttive e la valutazione tutti gli aspetti di sistema del
tracciatore. La costruzione dei moduli e' prevista iniziare a Maggio 01 per
concludersi a settembre 01.
Il test di sistema, che si effettuera' durante la primavera del 01, consistera'
nell'intregrazione completa dell'elettronica e dei moduli di una 'rod'
del TOB ed il controllo della funzionalita' di tutte le componenti e dei
servizi una volta assemblate.
Per realizzare questo test in tempi rapidi la collaborazione ha deciso di
utilizzare i moduli TOB (primi ad essere consegnati); l'obiettivo e' di
iniziare il test ad Aprile.
Il chip di front-end e' stato prodotto e provato ed ha fornito degli ottimi
risultati. Il chip che si occupa del multiplexing finale di 2 chip di front-end
in un solo canale da inviare all'ibrido ottico (APVMUX) non ha funzionato
a causa di un errore di maschere ritenuto banale.
La nuova versione e' stata gia' sottomessa alla fonderia e dovrebbe essere
provata per dicembre 00.
L'ibrido di front-end, responsabilita' di Strasburgo, sta dando alcuni problemi.
Il sistema diventa instabile dopo che sono stati montati piu' di due chip.
Dall'esame del disegno e da prove di laboratorio il problema e' stato
individuato nell'eccesiva resistenza del piano di massa. La collaborazione
ritiene che non dovrebbero esserci problemi con il nuovo disegno dell'ibrido
modificato per risolvere questo inconveniente.
La collaborazione CMS chiede alla Commissione di dare parere positivo all'inizio
delle procedure per l'acquisto dei sensori per l'intero tracciatore
dell'esperimento.
Castaldi conclude la sua presentazione anticipando una possibile richiesta
della collaborazione per effettuare una produzione parallela di sensori per
ovviare ai ritardi sull'inizio della produzione dei moduli.
E' parere della Commissione che l'acquisto parallelo dei sensori debba essere
ridiscusso piu' avanti nell'anno 01 quando si avranno informazioni definitive
sull'ibrido di front-end.
Campana precisa che l'EDR ha dato il via libera alla realizzazione della sola
meccanica TOB. Anche se l'INFN ha gia' finanziato la meccanica TIB per il 01
l'autorizzazione alla gara dovra' essere esplicitamente ridiscussa dalla
Commissione.
Calvetti ravvisa che tutti i punti che erano stati richiesti a CMS per
l'autorizzazione della gara per i sensori sono stati soddisfatti.
La Commissione esprime quindi un parere favorevole all'autorizzazione da parte
dell'INFN della gara per i sensori del tracciatore di CMS.
Inoltre viene dato parere favorevole alla firma dell'addendum al MoU del
tracciatore.
8. Atlas: prove d'invecchiamento di RPC. R. Santonico
La bakelite che verra' usata per la realizzazione delle RPC di Atlas e' a bassa
rugosita' e quindi richiede un 'coating' con olio di lino e solvente meno
importante. Durante questo trattamento l'olio di lino polimerizza e diventa
solido tramite contatto con l'ossigeno; con grossi spessori la polimerizzazione
in profondita' risulta incompleta. Aumentando la percentuale di solvente
nell'olio e diminuendo lo spessore del 'coating' lo strato superficiale
risulta essere piu' duro.
Le prove d'invecchiamento descritte da Santonico si riferiscono ad un prototipo
costruito secondo le procedure approvate dalla collaborazione Atlas.
I conteggi di una RPC situata nel barrel di Atlas durante 10 anni di
funzionamento ad LHC saranno 10^10 (include un fattore 10 come margine di
sicurezza). La carica accumulata sara' dell'ordine di 0.3 C/cm^2.
La camera e' stata posta ad una distanza di 220cm dalla sorgente di 137Cs da
740GBq della GIF al CERN.
Il plateau della camera sottoposta frequenze d'irraggiamento crescenti si sposta
a tensioni piu' alte a causa della corrente che riduce la tensione effettiva
della camera. Una volta operata una correzione per questo effetto i plateau
si sovrappongono.
Prima dell'irraggiamento la camera puo' sopportare un rate di particelle di
10^3 Hz/cm^2, al termine dei 10 anni LHC equivalenti questo limite si e'
ridotto di un fattore 3. In ogni caso esso e' sempre piu' alto di quello che
ci si aspetta durante il funzionamento.
Sono in corso delle indagini per capire il motivo del deterioramento dei tubi
del gas in prossimita' della camera.
Durante la discussione che segue l'intervento di Santonico viene riportata
la situazione delle RPC di BaBar.
E' stato dimostrato che RPC di tipo BaBar si deteriorano se si trovano a
dover operare ad alta temperatura. Questo e' stato verificato con misure fatte
su un gruppo di 6 camere tenute ad alta temperatura in un forno.
Il deteriorarsi delle camere di BaBar e' iniziato durante l'estate 99 per poi
proseguire nel tempo. Il gruppo aveva chiesto il condizionamento dell'area
sperimentale dove e' installato BaBar ma questo non e' stato concesso.
Atlas fara' una misura della resistenza al calore di RPC realizzate con un
coating sottile.
Martedi' 5 Dicembre
9. CMS: MOF dell'esperimento. U. Dosselli
La discussione sulla definizione delle responsabilita' per il pagamento dei
costi comuni dell'esperimento e' iniziata a dicembre 99 su iniziativa di
Cashmore. CMS ha istituito un gruppo di lavoro, presieduto da Foa', per
preparare una proposta dell'esperimento.
Gli argomenti del problema riguardano la stesura di una lista di sistemi per
i quali prevedere la manutenzione, definire per ognuno di essi chi paga e
definire un algoritmo per la suddivisione della spesa.
Il gruppo di lavoro di CMS ha fatto una prima selezione di argomenti di spesa
ed ha proposto una loro classificazione all'internno delle categorie
storicamente adottate dal CERN:
MOF A: preso in carico da CMS in quanto 'common item'
MOF B: specifico di un sottorivelatore
MOF C: preso in carico dal CERN come laboratorio ospitante.
I MOF B sembrano per il momento sottostimati ed il modo di suddividerli tra
i vari laboratori interessati non e' stato ancora definito.
Il problema dei MOF verra' definito nella riunione dell'RRB di ottobre 01.
Poiche' CMS ha gia' iniziato ad installare una parte del magnete ci saranno
spese comuni a partire dal 01, cioe' prima della definizione di un MoU per
i MOF. Dosselli suggerisce alla Commissione di prevedere un finanziamento
di 50-100ML per questo scopo nel 01.
L'algoritmo di suddivisione delle spese e' un altro argomento di discussione.
L'orientamento del gruppo di lavoro di CMS e' di considerare una divisione
con pesi che vengono costituiti per il 50% dall'investimento di capitale e
per il 50% dal numero di partecipanti.
Per l'INFN adottare questo algoritmo o pesare solo con il personale o
l'investimento porta a differenze minime (rispettivamente 13.1%, 14.1%, 12,1%).
Le eccezioni sono Russia ed ETH-Zurigo.
Il vero problema pero' e' la scarsita' di fondi che la Russia puo' destinare
al pagamento dei MOF.
CMS tiene ancora come riservato il documento preparato dal gruppo di lavoro
interno con i dettagli delle cifre.
Calvetti sollecita la collaborazione a rendere pubblico il documento per
facilitare una discussione all'interno della Commissione per poter agevolare
l'INFN a prendere una posizione sul problema.
10. ATLAS: Stime di Maintenance and Operation funds. S. Patricelli
Il MoU di Atlas afferma che le responsabilita' per i Mof di Atlas saranno
definite in un MoU separato, preparato dalla Collaborazione d'intesa con il
CERN e lo RRB, e firmato da tutti i contraenti.
Atlas ha istituito a maggio un gruppo di lavoro per elaborare una stima dei
costi di M&O e una proposta di suddivisione. Il documento conclusivo del
gruppo di studio e' interno alla Collaborazione e senza veste
ufficiale. Alcune delle conclusioni sono state presentate all'ultima
riunione del RRB.
Parallelamente, il CERN ha istituito un suo gruppo di lavoro interno con le
stesse finalita', i cui risultati non sono noti.
Patricelli fa notare come la partenza di alcune attivita' al CERN gia' nel
corso del 2001 richieda fondi che non sono ad oggi disponibili.
L'analisi dei costi e' stata suddivisa i due classi: la prima comprende i
costi di M&O propriamente detti, la seconda raggruppa altre voci
(infrastrutture, extra-CORE, up-grades, ecc...). Il gruppo di lavoro di
ATLAS si e' occupato solo della prima classe: sono quindi esclusi i costi
della seconda classe, le voci CORE non ancora coperte e il calcolo
off-line. Le valutazioni sono articolate per tre periodi di riferimento:
2001, valor medio 2002-2005, anni successivi al 2005.
Patricelli elenca in dettaglio tutte le voci che sono incluse nella
valutazione e che sono quelle tipiche di M&O.
Il punto di partenza del gruppo di lavoro e' stato il modello LEP, che
divideva i costi in tre categorie:
A responsabilita' comuni, gestiti centralmente attraverso un Common fund
B responsabilita' degli istituti, gestiti localmente e legati alla
manutenzione di un detector
C responsabilita' del CERN in quanto laboratorio ospitante
Il modello LEP non e' applicabile direttamente al caso di LHC, in
particolare per la categoria B. Si e' allora proposta una diversa
suddivisione dei costi:
A0 responsabilita' comuni, gestiti centralmente attraverso un Common fund
e monitorati dal RRB
Ai responsabilita' degli istituti partecipanti all'i-esimo sub-detector,
gestiti centralmente attraverso un common fund e monitorati dal RRB
Bi Componenti in-kind di responsabilita' degli istituti partecipanti
all'i-esimo sub-detector e monitorati dal RRB
B* Manodopera per brevi interventi sull'apparato, a carico degli
istituti, salari esclusi
C responsabilita' del CERN in quanto laboratorio ospitante
Per la suddivisione dei costi sono stati presi in considerazione due
parametri: il contributo CORE e il numero di firmatari. A conti fatti, una
suddivisione basata solo sul contributo CORE risulterebbe troppo
penalizzante per i paesi maggiormente contribuenti, mentre una suddivisione
basata solo sul numero di firmatari non sarebbe realistica, non tenendo
conto della realta' economica dei paesi coinvolti.
La proposta eleborata e' di basare la suddivisione in base al CORE dei
sottosistemi fino al 2004, e un misto (50%/50%) tra CORE e numero dei
firmatari (PHD esclusi) dal 2005 in poi.
Un'indagine informale presso i piu' importanti laboratori di ricerca del
mondo rivela che il livello tipico di M&O annuale e' intorno al 2% del
capital investment.
Patricelli illustra le conclusioni dell'analisi, anno per anno (in MCHF):
2001 6
2002 7
2003 9
2004 12
2005 19
>2005 25
A regime, a fronte di un M&O di 25 MCHF per Atlas, la quota INFN
risulterebbe pari a 1.3 MCHF.
Calvetti chiede ai responsabili nazionali di ATLAS e CMS di attivarsi
all'interno delle collaborazioni per far avere i documenti in forma scritta
alla Commissione.
11. CMS: status delle camere a mu. U. Dosselli
Il sistema dei muoni deve provvedere all'identificazione, al trigger di
primo livello e alla misura d'impulso dei mu. L'identificazione e'
realizzata da quattro stazioni, il trigger (con identificazione del bunch
crossing) dal sistema di RPC e camere di precisione in ciascuna stazione,
la misura d'impulso dai tubi a deriva (nel barrel).
Il sistema prevede 8 strati di tubi nel piano di curvatura e 4 nel piano
ortogonale; le misure sono eseguite con la precisione di 300 um/filo.
Il campo magnetico e' altamente disomogeneo e puo' raggiungere localmente
0.8 T perpendicolarmente al piano dei fili e 0.3 T nel piano dei fili.
Altri parametri rilevanti sono legati al flusso previsto di neutroni (<10^4
Hz/cm^2, 10^10/cm^2 in 10 anni), alla dose assorbita (<< 1 Gy/10 anni),
alla hit rate (<10 Hz/cm^2) e alla carica totale integrata (~0.5 C/cm in 10
anni).
Dosselli illustra il disegno delle camere e dettagli progettuali studiati
per identificare ed evitare effetti di aging. E' stata condotta una vasta
campagna di misure nel setup di Legnaro e presso alcuni reattori
nucleari. L'elettronica sara' testata contro possibili effetti indotti da
neutroni presso la facility dell'universita' di Louvain in Belgio.
Si e' svolta un'intensa attivita' di test beam: un prototipo di 3x1 m^2 e'
stato testato nella facility GIF nel 97/98 per un irraggiamento equivalente
a 6-8 anni di LHC; le prime MB2 saranno installate alla GIF insieme con le
RB2 (RPC); la prima camera completa (di tipo MB1) e' stata sul fascio H2
nel 97 e a GIF nel 98; una SL (finale) e' stata sul facio H2 e in campo
magnetico (parallelo ai fili) nel 99 e perpendicolare ai fili nel 2000.
Le prestazioni dei tubi di deriva non sono troppo sensibili alla posizione
delle strip di campo, degli I-beams sui piatti e dei fili lungo la
direzione R: le misure indicano che una tolleranza di 500 um e' ancora del tutto
accettabile. Va posta invece piu' attenzione per quanto riguarda il pitch
tra i fili, la distanza tra le strip e il Mylar lungo i bordi, la distanza
tra le strip e il Mylar alla fine degli elettrodi. La costruzione del
prototipo ha dimostrato come questi tre punti siano sotto controllo.
L'efficienza dipende dal guadagno del gas e dalla soglia (con valore
intrinseco di 2 fC, ma attesa 4-6 fC). La risoluzione dipende dalla
relazione tempo-posizione lungo tutto il drift, dalla larghezza della regione
di linearita' e dagli stessi parametri che definiscono l'efficienza.
Dosselli illustra i risultati del test beam condotto nel 2000, confrontato
con le aspettative della simulazione. Si sono misurati, in via preliminare,
una velocita' di deriva di 57 um/ns e una risoluzione di 208 um.
Dosselli mostra una serie di plot che illustrano la dipendenza di
efficienza, linearita', risoluzione in funzione delle grandezze rilevanti.
E' stato studiato l'effetto della presenza del campo magnetico: un campo
perpendicolare ai fili conduce ad una riduzione apparente delle velocita'
di deriva; un campo parallelo ai fili, piu' pericoloso, distorce le
relazione tempo-posizione, riduce l'efficienza nella regione degli I-beam,
riduce la velocita' di deriva apparente. Dosselli mostra una serie di plot
a supporto di queste affermazioni.
Conclusioni: la camera puo' essere operata (senza campo magnetico) con la
seguente serie di settaggi: soglia a 6 fC, I-beams -1200 V, strips 1600 V,
fili 3350 V.
12. H1: Risultati recenti. B. Stella
H1 ha osservato lo scattering elettrone (positrone) - protone indotto da
Hera ad energie nel centro di massa pari a 300/320 GeV. Cio' corrisponde a
sondare il protone su distanze pari a circa 1/1000 del suo raggio.
Sono state studiate in dettaglio le sezioni d'urto differenziali (con
elettroni e positroni) in funzione delle due variabili x e Q^2. per
correnti neutre e per correnti cariche. Stella illustra una serie di plot
in cui vengono mostrati i risultati di H1 (dati 96/97) sulla funzione di
struttura F2 e sulla sezione d'urto DIS ridotta, confrontati con altri
esperimenti.
Stella mostra, poi, una serie di risultati in cui sono inclusi anche i dati
raccolti da H1 nel 2000. La sezione d'urto differenziale per processi di
corrente neutra e' stata studiata su un range di 6 ordini di
grandezza. L'interferenza gamma/Z e' di segno opposto per elettroni e
positroni; gli effetti deboli sono visibili; la differenza tra sezioni
d'urto per elettroni e positroni cresce con Q^2. Dall'andamento in Q^2
della sezione d'urto di corrente carica e' stata ricavata la massa del W:
MW= 79.9+-2.2(stat)+-0.9(syst)+-2.1(teor) GeV, dall'analisi dei dati con
elettroni. Dal fit di sezione d'urto per jet e dijet, sono state estratte
contemporanenamente, per la prima volta, la densita' dei gluoni nel protone
e alpha_S: alpha_S(MZ) = 0.1186+-0.0059.
Stella passa poi a illustrare i risultati di H1 nel campo dei leptoni
isolati. Nel 98 H1 ha pubblicato un articolo in cui annuncia la rivelazione
di 6 eventi (5 mu + 1 e+) con un leptone di alta energia e momento
trasverso mancante. Di questi, 3 hanno cinematica estremamente improbabile
per lo Standard Model. Si e' recentemente aggiunto un nuovo evento con
positrone. E' stata studiata la produzione di W e di top, con leggero
eccesso di eventi rispetto alle previsioni del Modello Standard. E' stata
studiata la sezione d'urto di produzione di coppie bb, che si avvale della
presenza del vertex detector: sigma(bbX)=170+-26 nb, a fronte della
previsione di 104+-15 nb dello Standard Model.
Per quanto riguarda la ricerca di leptoquark, la fluttuazione vista nel 97
non e' stata confermata dagli ultimi dati. Sono stati posti limiti
inferiori (95% CL) sulla scala delle nuove teorie di gravitazione in
extra-dimensioni: 0.63 TeV e 0.93 TeV, a seconda dell'accoppiamento
(positivo o negativo).
Stella illustra gli upgrade, cui e' sottoposto H1 nel biennio 2000-2001,
che coinvolgono molti rivelatori.
Per concludere, H1 ha svolto molte misure nel campo della QCD fenomenologica
(densita' di partoni, equazioni di evoluzione), ha misurato un eccesso nei
leptoni isolati e nella presenza di b, ha posto un limite alle teorie di
supergravita'. Il futuro sara' basato sull'upgrade di luminosita' di Hera e
sulla possibilita' di disporre di fasci polarizzati. Per quanto riguarda la
possibilita' di porre limiti a fenomeni nuovi, H1 risulta complementare agli
esperimenti di Fermilab.
Stella conclude facendo una panoramica sulla sua attivita', passata e
presente, in H1 e sulle sue attivita' scientifiche nell'ultimo anno.
13. H1: Relazione del referee. L. Merola
Merola propone, per il 2001, un finanziamento identico a quello del 2000
(in Ml), sulle dotazioni di RM3.
MI 2 Ml
ME 20 Ml
Cons 3 Ml
La Commissione approva le proposte del referee.
14. Aleph: Ricerca del bosone di Higgs. R. Tenchini
Il meccanismo di produzione dominante per masse dell'Higgs accessibili al
LEP e' il cosiddetto Higgstrahlung, con stato finale ZH. Il decadimento
dominante, previsto dal Modello Standard, e' del 74% in bb e 7% in tau+ tau-.
Le sorgenti dominanti di fondo sono costituite da produzione di coppie di
quark, con o senza ritorno radiativo, produzione ZZ, produzione WW,
produzione W singolo. Le topologie aspettate sono quelle di eventi a 4 jet,
di eventi a due jet ed energia mancante, di eventi a due jet e due
leptoni. Nella grande maggioranza dei casi, i due jet provenienti
dall'Higgs sono originati da quark b.
Il b-tagging (per jet) e' basato sull'uso di vertici secondari, leptoni ad
alto momento trasverso, e forma dei jet. Viene anche utilizzato un
algoritmo basato su rete neurale che utilizza 6 variabili rilevanti del
jet. Il b-tagging e' calibrato sui dati presi al picco dello Z.
La ricostruzione di jet e la misura di energia sono studiate sui dati, per
mezzo dei ritorni radiativi, e non contengono alcun trattamento ad hoc
per la ricerca dell'Higgs.
Le variabili legate alla forma del jet (es: massa) sono modellate sui dati
e le differenze tra dati e Monte Carlo sono una delle sorgenti di errore
sistematico sulla misura dela massa del W.
Il LEP ha funzionato nel corso del 2000 con il metodo delle miniramp.
Aleph ha raccolto, nel corso del 2000, una luminosita' integrata pari a
216 pb-1, con un'efficiemza del 95.8%.
I criteri di analisi di ALEPH per la ricerca dell'Higgs sono stati fissati
prima dell'inizio della presa dati e non sono stati piu' cambiati.
Sono state eseguite due analisi indipendenti, una basata su tagli, l'altra
su rete neurale. Sono applicati dei tagli basati su criteri di
preselezione, prima dell'analisi vera e propria: per esempio, nel caso
della topologia a 4 jet, sono selezionati eventi compatibili con l'ipotesi
di contenere 4 jet.
Tenchini illustra le selezioni applicate al campione di eventi per la
ricerca dell'Higgs in 4 jet, sia nel caso dell'analisi basata sui tagli,
che nel caso dell'analisi basata su rete neurale.
Per utilizzare tutta l'informazione disponibile, viene usato il rapporto Q
della likelihood corrispondente alla presenza di segnale+fondo rispetto a
quella corrispondente alla presenza di solo fondo, in funzione della
massa. Cio' che viene utilizzato e' la variabile -2lnQ, per cui la presenza
di un segnale si manifesta come una valle centrata attorno alla massa del
candidato. Si valuta poi il livello di confidenza, cioe' la probabilita'
che con il solo background si ottenga un valore minore del -2lnQ
osservato. Tale probabilita' risulta essere intorno al per mille (sia nel
caso dell'analisi basata sui tagli che in quella basata sulla rete neurale)
corrispondente a circa 3 deviazioni standard.
L'origine di questi effetti e' dovuto a tre eventi di alta purezza con
masse compatibili con 114 GeV/c^2. Tenchini mostra la ricostruzione grafica
di questi 3 eventi, illustrandone tutte le caratteristiche cinematiche.
Per valutare una possibile sottostima del fondo, le analisi sono state
interamente ripetute chiedendo la presenza di un tag anti-beauty, che
esalta la presenza di eventi WW. Lo spettro di massa cosi' ottenuto
riproduce fedelmente quanto atteso dalla simulazione, non mostrando alcun
segno di eccesso di background.
Conclusioni: entrambe le analisi eseguite da Aleph mostrano un eccesso di 3
devizioni standard sul fondo. L'osservazione e' compatibile con la
produzione di un bosone di Higgs con massa di circa 114 GeV/c^2.
15. L3 & LEP. Ricerca dell'Higgs a L3 e risultati combinati LEP. C.Tully.
Tully illustra i meccanismi di produzione e le caratteristiche
del bosone di Higgs a LEP, secondo il Modello Standard.
Il candidato piu' significativo di L3 con energia mancante ha una massa
misurata di 114.4 GeV, con risoluzione di circa 3 GeV. Il fondo dominante
per questa analisi e' dato da ritorni doppiamente radiativi ad uno Z
off-shell, con i fotoni entrambi persi nella beam pipe. Tully illustra una
serie di plot che mostrano le caratteristiche principali di questa analisi
in L3: efficienza, separazione segnale/fondo, ecc ...
Viene poi mostrato un candidato di L3 in evento a 4 jet, con massa del
candidato pari a 114.7 GeV e risoluzione di circa 4 GeV.
Viene definita la grandezza -2lnQ dal rapporto delle likelihood (vedi
speaker precedente). Tully presenta l'andamento di tale grandezza in
funzione della massa per i quattro esperimenti separatamente, e poi per la
combinazione globale. La probabilita' che quanto osservato venga da una
fluttuazione del fondo ammonta a 0.36%, corrispondente ad un eccesso di
circa 2.9 deviazioni standard. Tully presenta i risultati divisi per
canale: 4 jet, leptoni, energia mancante e tau. La maggior parte
dell'informazione, come aspettato, viene dal canale a 4 jet.
La significativita' del possibile segnale di Higgs e' cresciuta nel tempo e
con la luminosita' ed ha beneficiato dell'estensione del run decisa a
settembre.
Conclusioni: l'insieme dei quattro esperimenti al LEP ha osservato
candidati Higgs ad una massa di circa 115 GeV, con una significanza
corrispondente a 2.9 deviazioni standard, con una rate e con una
distribuzione di eventi nei vari canali compatibile con le
aspettazioni.
16. Calendario delle prossime riunioni. M.Calvetti
Calvetti propone il calendario delle prossime riunioni della Commissione.
22-23 gennaio
27 marzo
22 maggio
26 giugno
10-14 settembre
La Commissione approva le proposte del Presidente.