VERBALE DELLA RIUNIONE DELLA
COMMISSIONE SCIENTIFICA NAZIONALE I
Roma, 21-22 Gennaio 1999
Presenti:
M. CALVETTI - Presidente
A. STAIANO - Coord. Sez. di Torino
L. PERINI - Coord. Sez. di Milano
U. DOSSELLI - Coord. Sez. di Padova
G. DARBO - Coord. Sez. di Genova
M. DENINNO - Coord. Sez. di Bologna (in sost.)
G. TONELLI - Coord. Sez. di Pisa
F. LACAVA - Coord. Sez. di Roma
L. MEROLA - Coord. Sez. di Napoli
S. ALBERGO - Coord. Sez. di Catania (in sost.)
A. MARTIN - Coord. Sez. di Trieste
C. CIVININI - Coord. Sez. di Firenze
S. NUZZO - Coord. Sez. di Bari
V. VERCESI - Coord. Sez. di Pavia
P. CAMPANA - Coord. L. N. Frascati
M. SAVRIE' - Coord. Sez. di Ferrara
P. LUBRANO - Coord. Sez. di Perugia
A. LAI - Coord. Sez. di Cagliari
V. CANALE - Coord. Sez. di Roma-2
E. GRAZIANI - Coord. Sez. di Roma-3
E. GORINI - Coord. Sez. di Lecce
Presenti a parte della riunione:
L. Mandelli,
S.R. Amendolia, R. Bellazzini, S. Bertolucci, A. Bettini, D. Bettoni, D. Bisello,
M. Bozzo, F. Bradamante, G. Carboni, R. Castaldi, F. Cervelli, G. Chiarelli,
M. Curatolo, G. D'Agostini, M. Diemoz, C. Dionisi, F. Fabbri, E. Focardi,
P. Franzini, E. Longo, U. Marconi, G. Martellotti, C. Matteuzzi, A. Menzione,
L. Moroni, R. Parodi, S. Patricelli, M.G. Pia, M. Sannino, P. Santangelo,
N. Semprini-Cesari, G. Stefanini, L. Tortora, C. Voci, L. Zanello, A. Zoccoli,
G. Zumerle.
Agenda:
Giovedi' 21/1/99
1. Comunicazioni ed approvazione verbali.
2. Magneti esperimenti LHC. P. Campana, R. Parodi
3. Stato della partecipazione italiana ad LHCb. C. Matteuzzi
4. LHCb: rivelatore di muoni. G. Martellotti
5. LHCb: Trigger calorimetrico di livello zero. U. Marconi
6. LHCb: Relazione dei referre. G. d'Agostini
7. MoU di Geant4. M.G. Pia
8. CMS: Alimentatori per ECAL. E. Longo
9. Il tracciatore al Silicio di CMS: Milestone 99 e status report. G. Tonelli
10. Stato delle MSGC di CMS. R. Bellazzini
11. Atlas. S. Patricelli
12. Stato di BaBar. C. Voci
Venerdi' 22/1/99
13. Sistema del gas di Compass. Referee R. Baldini, N. Darbo, U. Dosselli
14. Oscillazioni dei neutrini. A. Bettini
15. Monarc. L. Perini
16. CDF: upgrade beyond the baseline. A. Menzione
17. Relazione dei referee. F. Lacava, L. Moroni, L. Perini
18. Il sistema di calcolo di KLOE. P. Santangelo
Giovedi' 21/1/99
1. Comunicazioni ed approvazione verbali.
Livan, in una lettera a Calvetti, comunica che a causa delle difficolta'
connesse con la scarsita' di finanziamenti per missioni estere su Atlas/Pv
ha dato le dimissioni da coordinatore del progetto del rivelatore per muoni di Atlas.
Il presidente della Commissione 4, Becchi, chiede alla Commissione 1 di
contribuire al finanziamento della partecipazione ai lavori del workshop
fisica ad LHC di 3 fisici teorici delle sezioni di Ge, Mi, e Rm1.
Sull'argomento la Commissione si pronuncera' durante questa riunione.
Recentemente e' stato formalizzato il primo impegno pluriennale per la
costruzione di un sottorivelatore per un esperimento LHC.
Si tratta di un ordine centralizzato CERN per l'acquisto di materiale per
i tubi per muoni di Atlas per un ammontare complessivo di 760ML fino al 03.
Nell'ultima riunione dell'RRB del CERN si e' tenuta una prima discussione su
LHC-b durante la quale il Direttore Generale del CERN ha affermato che gli
esperimenti LHC hanno la stessa priorita'. Il MoU di LHC-b verra' preparato
durante il 01.
In una lettera Bellettini chiede alla Commissione se e' possibile impegnare
gia' da quest'anno 200K$ per l'installazione del ToF legato agli 'upgrade
beyond baseline' di CDF. Anche in questo caso la Commissione dara' una risposta
in questa riunione.
Fernandez (ICFA) elogia l'INFN per il successo delle proprie iniziative,
sottolineando pero' la scarsita' di mobilita' all'interno dell'ente e le
incertezze sui finanziamenti a lungo termine.
Ad 10/98 si e' tenuta una riunione tra INFN e DoE-NSF durante la quale
sono stati passati in rassegna i progetti comuni. I rapporti INFN-USA sono
ottimi anche se viene notato che sono pochi i gruppi USA che lavorano in
Italia. E' stato proposto di incrementare i contatti anche tramite scambi di
giovani ricercatori.
Calvetti ha sostituito Mandelli nel FRC degli esperimenti LEP.
Nell'ultima riunione del FRC e' emerso che gli esperimenti hanno degli avanzi
di bilancio che verranno impiegati per smontare gli apparati.
Per quanto riguarda L3 le richieste formulate durante la riunione di Aprile 98
del FRC (e che sono state finanziate a Grado dalla Commissione) sono diminuite;
in questo modo la Commissione puo' recuperare circa 50KSF.
E' previsto che i MOF-A del periodo 01-03 diminuiranno sensibilmente. E' stato
richiesto alle collaborazioni un piano dettagliato per l'organizzazione
dell'analisi dopo la chiusura di LEP.
Verra' richiesto ai responsabili nazionali degli esperimenti LEP un documento
sull'utilizzo dei MOF-A, sull'organizzazione dell'analisi e sullo smontaggio
degli apparati sperimentali. Il finanziamento futuro per MOF-A non sara'
automaticamente conforme a quello richiesto dagli esperimenti.
Tonelli si dichiara d'accordo con questa linea che dovra' essere perseguita
anche e soprattutto per gli esperimenti futuri.
Mandelli sottolinea che per gli esperimenti LHC ci sara' un MoU per i MOF.
Secondo Calvetti la Commissione deve esprimere il proprio parere
sull'approvazione o meno di rivelatori o parti di esso anticipando la
valutazione degli organi competenti CERN.
Bilancio.
Mandelli riferisce che al momento non ci sono notizie in merito alla cassa 99
che il ministero deve assegnare a ciascun ente di ricerca. Le richieste
dell'INFN erano di 488GL per la normale attivita', 20GL per progetti speciali
e 70 GL per il GARR-B.
Calvetti auspica che la Giunta possa rivedere la quota di bilancio assegnata
al gruppo 1; un incremento di 4-5GL e' necessario per far fronte alle richieste
non soddisfatte a settembre 98.
Mazzucato ha inviato alla Commissione una lettera con la richiesta di parere
sul MoU di Geant4. La Commissione rispondera' durante questa riunione.
Fortuna (LNL) chiede di poter ottenere per il suo gruppo lo status di
'Associated Institute' con CMS; questo risolverebbe il problema dei rapporti con
CMS in assenza del gruppo 1 ai LNL.
Calvetti risponde che il gruppo e' comunque finanziato, per la sua attivita'
di sviluppo di DAQ, all'interno di CMS/Pd.
Viene approvata la seguente lista di referee:
Atlas: S.R. Amendolia, F. Forti, F. Rimondi, M. Savrie'
BaBar: S. Palestini, P. Lubrano, A. Staiano
B-Tev: G. Tonelli, E. Menichetti, G. D'Agostini
CDF: F. Lacava, L. Perini, L. Moroni
CMS: S. Bertolucci, F. Cervelli, V. Canale
Compass: U. Dosselli, G. Darbo, R. Baldini
E-831: E. Gorini
Epsi: P. Campana, S. Nuzzo, V. Vercesi
H1: L. Merola
Hera-B:U. Dosseli, L. Rossi
J-FNAL: F. Rimondi, E. Graziani
Kloe: R. Calabrese, P. Lubrano
LHC-b: G. Tonelli, E. Menichetti, G. D'Agostini
Zeus: L. Merola, R. Potenza, C. Civinini
Calcolo LHC: L. Merola, M. Mazzucato
Calcolo Kloe/Babar: F. Gagliardi, L. Perini, A. Nappi, P. Lubrano
Magneti Atlas/CMS: P. Campana, R. Parodi
LEP: M. Savrie', G. Darbo, Sozzi
Delegato del Presidente in Commissione calcolo: L. Merola
Osservatore in Gruppo 2: U. Dosselli
" " " 3: A. Staiano
" " " 5: L. Tortora
I coordinatori sono pregati di pubblicizzare in sezione la decisione presa
dalla Commissione per aprire, o mantenere, una sigla in gruppo 1
(almeno 2 'staff' equivalenti).
Contributo per workshop LHC. Calvetti fa presente l'anomalia della richiesta
per una attivita' che e' di competenza anche del gruppo 4.
La Commissione propone di finanziare il contributo auspicando che anche il
gruppo 4 riservi una parte del proprio bilancio per queste attivita' e che
il fatto non costituisca un precedente.
Si approva il seguente finanziamento:
5ML ME Dota Ge (partecip. Ridolfi a Workshop LHC)
5ML ME Dota Mi ( " Nason " " )
5ML ME Dota Rm ( " Martinelli " " )
Per il momento non viene raccomandato un finanziamento apposito per partecipazione
di Checchia ai lavori per la definizione dei fututri collider lineari..
Tonelli osserva che i numerosi casi di richiesta di missioni estere che si
stanno presentando sono un segnale di sofferenza, la proposta e' di rivedere
i finanziamenti relativi a questo capitolo sulle dotazioni di gruppo.
Mandelli osserva che ancora ci sono esperimenti che finanziano abbondantemente
le missioni per laureandi facendo sospettare che non tutte le sigle hanno
problemi.
Calvetti sollecita i coordinatori ad inviare informazioni sulle autoriduzioni
di trasferte.
Ad una domanda sulla ventilata autonomia dell'INFN nella decisione delle diarie
di missione, Mandelli risponde che la cosa dipende dal ministero del tesoro e
che sara' difficile ottenerla.
Ad una prossima riunione della Commissione Bemporad relazionera' sui risultati
delle prove effettuate al PSI per MUG-Test.
I verbali delle riunioni di Maggio, Giugno e Settembre 98 sono approvati con
modifiche.
2. Magneti esperimenti LHC. P. Campana, R. Parodi
Campana relaziona sullo stato dei lavori per i magneti di Atlas e CMS anche
alla luce della recente visita dei referee all'Ansaldo di Genova.
Atlas:
L'attrezzatura per l'avvolgimento del prototipo B0 e' in corso di completamento
e di prova all'Ansaldo. Il test di avvolgimento (aspo + mandrino) e' stato
fatto, la linea di preparazione del cavo e' quasi completatata. Entro
fine 01/99 tutta l'attrezzatura sara' pronta.
C'e' purtroppo un grosso ritardo (3 mesi) da parte della ditta Courtillaud
sulla fornitura del cavo coestruso.
L'inizio della produzione della prima doppia galletta e' stimato a meta' 02/99,
se non si verificano ulteriori problemi la fine della produzione delle due
doppie gallette avvrerra' a 11/99. L'assemblaggio a Saclay e' previsto nel
periodo 12/99-04/00 e quindi il test finale al CERN non potra' iniziare prima
di 04/00.
E' opinione dei referee che, in questo nuovo scenario, i test da effettuare su
B0 per preparare la costruzione di BT hanno un significato ridotto.
Inoltre si verifichera' una interferenza tra B0 e BT in quanto non potranno
essere rispettati i tempi per l'inizio della preparazione delle attrezzature
per quest'ultimo (inizio previsto 9/99) perche' esse saranno ancora impegnate
nella costruzione di B0.
La gara per la produzione delle 8 bobine BT e' in espletamento (presidente
Acerbi). La ricezione delle offerte e' attesa per meta' febbraio.
Pezzature di cavo superconduttore da 1.6Km prodotte dalla LMI per BT sono
gia' presso Courtaillaud pronte per la coestrusione.
I tempi di produzione previsti sono di 24 mesi a partire dalla produzione della
prima doppia galletta.
CMS:
L'appalto per la preindustrializzazione del modello di avvolgitore della bobina
e' stato aggiudicato all'Ansaldo per 1.3GL.
Il cilindro sul quale avvolgere il conduttore 'dummy' (in Al) e' pronto per
essere tornito e tutte le altre attrezzature sono in corso di costruzione presso
ditte esterne. La zona di lavoro presso l'Ansaldo e' da approntare.
Le prime prove sono previste avvenire in 04/99. Verranno effettuati i test
di due tecniche di avvolgimento all'interno del cilindro di
contenimento/sostegno. Questo e' un elemento cruciale del progetto.
L'avvolgimento del prototipo e la sua impregnazione dovrebbero
essere completati per 10/99. Il test e' distruttivo: il modello prodotto
verra' sezionato per verificarne la riuscita da un punto di vista meccanico.
A 12/98 si e' tenuto a Saclay un Engineering Design Review per il solenoide
di CMS. Il commento dei referee esterni al progetto e' stato
positivo, pero' viene richiesto un sesto modulo di bobina (1/5 lunghezza)
da realizzarsi con il conduttore finale per una ulteriore verifica del
metodo di avvolgimento. Questo potrebbe avere delle interferenze con la
costruzione dei moduli e delle implicazioni finanziarie.
Sempre dal rapporto dei referee esterni si desume che il progetto non ha
contingenze temporali; questo potrebbe portare ad aumenti di costi dovuti
a turni di produzione addizionali per rispettare i tempi di produzione.
Inoltre viene raccomandato di accelerare i tempi della preindustrializzazione
dell'avvolgimento.
Il filamenti per cavo superconduttore per il solenoide di CMS verranno forniti
da gruppi USA (gara gia' partita); un ditta svizzera fara' l'intrecciatura
e l'estrusione con Al (controllo ETH); anche la gara per le attrezzature
ed il rinforzo e' partita.
E' attualmente in corso la preparazione delle specifiche per la gara per i
moduli finali. Sono stati assegnati 20GL del 98 per l'indizione (avverra' a
03/99) con possibile aggiudicazione in autunno (sub-judice alla verifica dei
metodi di preindustrializzazione).
I referee fanno notare che si potra' verificare una interferenza tra i lavori per
Atlas e quelli per CMS in Ansaldo se questa si dovesse aggiudicare entrambe
le gare.
Discussione:
Calvetti e' critico circa la possibile ridotta utilita' dei prototipi, e teme
delle variazioni di corso d'opera una volta aggiudicata la gara su basi non
non del tutto provate.
Mandelli assicura che B0 deve essere portato a compimento; la scale dei tempi
e' critica e bisogna fare qualcosa per recuperare. Se non ci sono convinzioni
tecniche soddisfacenti le gare posso essere ritardate (con supplementi);
tuttavia esistono dei tempi burocratici da anticipare e non e' conveniente
rimandare l'inizio delle procedure.
Zumerle afferma che i prototipi comunque saranno utili per dare le specifiche
di produzione alla ditta che poi vincera' la gara.
Tonelli suggerisce di valutare il costo di una possibile compressione dei
tempi di produzione che si dovrebbe attuare nel caso in cui si decidesse
di rimandare l'inizio dei lavori per attendere il risultato dei prototipi.
Calvetti propone di ascoltare una relazione tecnica sui prototipi prima
dell'aggiudicazione della gara.
Acerbi e Fabbricatore saranno chiamati a fare una relazione in Commissione
sullo stato di avanzamento dei prototipi in una delle prossime riunioni.
3. Stato della partecipazione italiana ad LHCb. C. Matteuzzi
LHCb e' stato definitivamente approvato dal RB del CERN a 9/98, il TDR per
i vari sottorivelatori e' previsto per meta' 00.
I gruppi INFN sono interessati al RICH, al rivelatore per muoni ed al trigger
di livello zero per il calorimetro elettromagnetico.
Viene chiesto lo sblocco del sub-judice allocato a settembre per i primi due
argomenti.
Lo stato della collaborazione italiana e' il seguente: sono interessate 41
persone (a 9/98 erano 34) distribuite su 6 sezioni.
Matteuzzi descrive lo stato del progetto RICH. LHCb prevede la realizzazione di
due sistemi RICH. L'INFN (Ge+Mi) e' interessata, insieme al CERN, al RICH2, il
RICH1 attualmente e' di competenza inglese.
La tempistica e' la seguente: a fine 99 verra' scelto il rivelatore di fotoni,
nell'estate del 00 dovra' essere conclusa la stesura del TDR.
Attualmente nella sezione di Milano e' in corso un'attivita' di studio
sull'aerogel, essa comprendente l'ottimizzazione della geometria del radiatore,
la realizzazione del supporto, l'indagine sui tipi di aerogel disponibile
e relativi test su fascio.
La scelta del rivelatore di fotoni viene portata avanti da Genova, Milano, CERN
ed inglesi. Le opzioni aperte sono HPD a pad oppure a pixel e multi-anode PM.
Milano si e' occupata della progettazione degli elettrodi focalizzanti del
Pad-HPD e, una volta pronto il primo prototipo, effettuera' un test con
cosmici. Genova e Milano si occupano anche dell'opzione multi-anode PM, in
particolare Genova sviluppa la lettura digitale di un sistema di 4x4 PM
in una prova su fascio da effettuarsi a 5/99.
Per quanto riguarda la meccanica del RICH2 Milano prevede di realizzare uno
schermo di campo magnetico (da 150 a 5 Gauss) per i rivelatori di fotoni da
provare nel pozzo di Delphi.
Per queste attivita' viene richiesto lo sblocco del sub-judice accantonato
a settembre (Ge 18ML, Mi 20ML).
4. LHCb: rivelatore di muoni. G. Martellotti
Alla definizione del rivelatore di muoni per LHCb partecipano le sezioni di
Roma 1 e 2 e Cagliari. L'apparato e' composto da 5 stazioni ed ha un ruolo
centrale nel trigger di livello zero.
La densita' di flusso di muoni nel rivelatore decresce rapidamente con la
distanza dall'asse dei fasci. Essa e' massima nella prima stazione di misura,
posizionata a monte dei calorimetri, e circa costante, a parita' di distanza
dai fasci, nelle altre quattro stazioni.
A causa di queste notevoli differenze di flusso si pensa di usare due tecniche
diverse per i rivelatori: regione esterna (<5kHz/cm^2) multi-gap RPC, regione
interna e prima stazione (fino a 150kHz/cm^2) cathode pad chambers (CPC).
La lettura del segnale avviene tramite pad.
Queste scelte comportano l'utilizzo di rivelatori costosi e complicati, inoltre
l'uso delle pad aumenta il numero di canali, e' troppo ridondante per il
trigger ed ha una risoluzione angolare limitata.
Per questi motivi il disegno del rivelatore e' stato rimesso in discussione
e sono state formulate le seguenti proposte alla collaborazione.
Revisione della geometria: strip invece di pad. Uso di RPC standard invece di
multi-gap. Studio di un'altra tecnica per la zona a piccolo angolo (thin gap
chamber, TGC). Inoltre viene proposto l'uso dell'elettronica di front-end GaAs
(tipo Atlas) per tutto il rivelatore di muoni.
Il TDR per il sistema dei muoni e' previsto per l'inizio del 01. Durante il 99
si pensa di arrivare alla definizione della configurazione del rivelatore
e ad un primo disegno dell'architettura del front-end.
Le attivita' dei gruppi INFN nel progetto sono: Rm1, studio delle TGC;
Rm2, RPC; Ca, elettronica di front-end.
Da notare che la sezione di Cagliari si e' associata al progetto, occupandosi
dell'elettronica di front-end e della pipeline del trigger di livello zero.
A 11/98 Rm1 e Rm2 hanno partecipato ad una prova su fascio al PS con
prototipi di TGC e RPC.
Le attivita' previste per il 99 sono:
Rm1: costruzione di due camere TGC (tipo Atlas), test su fascio, di
laboratorio e simulazione;
Rm2: costruzione di RPC a singola gap a resistivita' inferiore e ordine di RPC
bi-gap (tipo CMS) a bassa resistivita';
Cagliari: studio dell'architettura dell'elettronica di front-end e trigger di
livello zero, sincronizzazione dei segnali provenienti dai rivelatori e
realizzazione di una versione semplificata del chip di matrice di coincidenza
attualmente sviluppato per Atlas.
Per queste attivita' viene richiesto lo sblocco del sub-judice (87ML).
5. LHCb: Trigger calorimetrico di livello zero. U. Marconi
Il gruppo di Bologna intende presentare alla collaborazione LHCb un progetto
completo del trigger calorimetrico di livello zero entro 4/99.
A 7/99 dovrebbe essere presa una decisione sul modello che verra' poi fatto
proprio da LHCb; a seguito di cio' il gruppo di Bologna presentera' alla
Commissione una richiesta di finanziamento.
Il sistema che verra' proposto si basa su quello attualmente in avanzato stato
di realizzazione per HERA-B, ed ha lo scopo di selezionare depositi di elevata
energia trasversa, sia e.m. che adronici, da indicare alle unita' di trigger di
livello successivo per raccogliere decadimenti di B in J/Psi, elettroni o
coppie di pioni.
La trasmissione dei dati avverra' attraverso un collegamento in rame con un
conseguente risparmio sui costi rispetto ad un sistema in fibre ottiche.
Poiche' la statistica di J/psi prodotte ad LHCb e' molto superiore a
quella di HERA-B la logica di trigger puo' essere semplificata escludendo
la parte di recupero della bremsstrahlung.
Nella discussione che segue la presentazione viene fatto notare da Calvetti che
il gruppo di Bologna e' attualmente molto impegnato in HERA-B e quindi ci
possono essere delle interferenze con i programmi gia' approvati.
6. LHCb: Relazione dei referee. G. d'Agostini, E. Menichetti, G. Tonelli
D'Agostini evidenzia che le condizioni che la Commissione ha posto alla
collaborazione LHCb durante la riunione di settembre per lo sblocco del
sub-judice attualmente non sono soddisfatte (convergenza dei gruppi su al piu'
due argomenti).
Tuttavia i referee ritengono di chiedere alla Commissione una certa
flessibilita' per permettere ai gruppi di completare l'R&D e di lavorare
per definire il progetto e le responsabilita'.
Detto questo i referee ribadiscono le raccomandazioni espresse a Grado
circa la partecipazione all'esperimento dei gruppi INFN.
Lo sblocco del sub-judice proposto (in ML) e' il seguente:
Cons. Inv.
Bo - -
Ca 10 -
Ge 11 7
Mi 10 10
Rm1 37 -
Rm2 19 21
--------------------
Tot. 87 38
La Commissione approva.
Dosselli invita il gruppo di Bologna a concentrarsi su HERA-B e chiede quali
sono le risorse che in questo momento vengono dirottate su LHCb.
La risposta di Marconi e' che l'organizzazione del gruppo e' tale da rendere
minima l'interferenza separando i compiti delle varie persone.
Viene fatto presente che la Commissione si aspetta una chiara espressione da
parte dei Direttori di sezione sulla volonta' di partecipazione all'esperimento
e del supporto tecnico per LHCb.
Calvetti annuncia che durante la riunione di luglio prenderemo una decisione
circa il tetto dell'impegno INFN su LHCb parlando anche di responsabilita'
e coinvolgimento di risorse tecniche.
In quella riunione dovra' essere presentato anche uno scenario di convergenza.
Matteuzzi dichiara che anche a luglio sara' prematuro discutere di
convergenza.
7. MoU di Geant4. M.G. Pia
Al fine di soddisfare le nuove esigenze di simulazione la collaborazione RD44
ha lavorato, a partire dal 94, alla realizzazione del pacchetto software
object oriented Geant4.
Questo programma sostituisce il vecchio Geant3, divenuto ormai inadeguato
per gli esperimenti della prossima generazione.
Geant4 e' stato progettato cercando di porre rimedio alle principali carenze
di Geant3 in campi quali manutenibilita',precisione di tracciamento, gestione
della fisica adronica ecc.
Geant4 e' stato sviluppato da una comunita' di oltre 100 fisici di 40 differenti
istituti e rappresenta quindi una preziosa esperienza di produzione di software
in una vasta collaborazione internazionale.
La componente italiana della collaborazione ha lavorato sulla fisica adronica,
sulla geometria, sulla fisica elettromagnetica e sul test.
L'obiettivo di RD44 di produrre la prima release ufficiale del programma entro
la fine del 98 e' stato raggiunto.
RD44 propone di riconfigurarsi, a partire dal 99, in una collaborazione
internazionale denominata Geant4 per gestire la fase di produzione ed assicurare
allo stesso tempo lo sviluppo del programma.
Lo sviluppo di Geant4 e' avvenuto secondo le piu' moderne tecniche di software
engineering, raccogliendo sistematicamente le richieste dalla comunita' di
potenziali utenti e disegnando il pacchetto con le metodologie Booch/UML.
RD44 ha deciso di appoggiarsi a standard riconosciuti quali ad esempio STEP per
l'interfaccia ai sistemi CAD, OpenGL VRML per la grafica, C++ per il codice
ecc. Particolarmente importante e' stata l'attenzione posta alla
'quality assurance', perseguita attraverso l'uso di strumenti commerciali di
controllo ed un notevole numero di test sul funzionamento del codice.
La parte relativa all'interazione particella materia e' stata completamente
rivista. L'intervallo di validita' in energia e' stato esteso sia verso l'alto
che verso il basso (applicazioni di fisica medica e spaziali) e, soprattutto,
la parte adronica e' adesso incorporata nel programma.
Attualmente sono in corso di allestimento dei corsi per la preparazione degli
utenti all'uso di geant4.
Tutti i fisici e gli esperimenti di interesse INFN hanno diritto al 'production
service' ed allo 'user support' forniti dalla collaborazione Geant4 ai propri
membri. Questo non succede a chi non e' direttamente membro della collaborazione
Geant4: il software puo' essere liberamente usato ma non si hanno i servizi
offerti dalla collaborazione; il supporto e' garantito solo su 'best effort
basis'.
Per Calvetti e' bene che l'INFN partecipi all'iniziativa Geant4.
Tuttavia non viene ritenuto adeguato che l'INFN figuri fra i firmatari del
MoU allo stesso livello degli esperimenti che esso stesso finanzia.
La risposta di Pia e' che l'INFN figura come firmatario del MoU per garantire
la priorita' nell'accesso allo 'user support' ad esperimenti piccoli che non
possono contribuire allo sviluppo del software.
Per Perini il problema sembra essere solo sulla struttura organizzativa e non
tocca il lavoro delle singole persone; considera utile l'apertura di una sigla
per Geant4.
Cervelli si dichiara d'accordo con questa proposta ma comunque vede, nella
struttura del MoU, una sorta di copyright.
Pia risponde che il copyright non c'e', il programma puo' essere scaricato
via rete. Quello che viene fornito con bassa prorita' a chi non partecipa
al MoU e' lo 'user support' e questo per carenza di personale all'interno della
collaborazione.
In conclusione la Commissione ritiene eccessiva la struttura organizzativa
relativa al MoU di geant4 e ne propone una semplificazione.
L'opinione della Commissione a proposito della firma del MoU da parte
dell'INFN e' negativa.
8. CMS: Alimentatori per ECAL. E. Longo
Entro 3/99 verranno consegnati dalla Hamamatsu circa 800 APD rispondenti
alla specifiche. Tra 3/99 e 9/99 arriveranno altri APD con caratteristiche
migliori.
Con una sensibilita' del guadagno all'alimentazione di 5%/V si richiede una
stabilita' dei power supply di circa 20mV.
Nel disegno finale si dovra' decidere il numero di APD connessi ad ogni
singolo canale di alimentazione; attualmente questo numero si pensa sia
compreso tra 20 e 100.
Nel primo caso, supponendo che una unita' di alimentazione comprenda 17 canali,
viene richiesto un totale di 360 unita', nel secondo caso 72 unita'.
Longo elenca le specifiche elettriche ed ambientali degli alimentatori.
INFN ed ETH collaboreranno per la realizzazione del sistema di alimentazione
degli APD. Il costo presunto di tale sistema e' inferiore ai 2MSF.
La collaborazione si e' trovata d'accordo nel lanciare un 'market survey' o
una gara preliminare attraverso il CERN con i seguenti obiettivi:
iniziare un programma di R&D allo scopo di ottenere una stima dei costi e
per arrivare alla definizione del sistema;
includere nel 'market survey' tre milestone con opzione di recessione del
contratto dopo una qualsiasi di esse;
finanziare al piu' due ditte e, dopo la prima milestone, rimanere con una sola.
Le tre milestone sono:
produzione di un canale entro 8/99;
produzione di 2-3 canali entro 12/99;
produzione di una unita' entro 4/00.
La scala dei tempi prevista e':
9/00 1 supermodulo pronto per la calibrazione;
4/01 >1/4 barrel " " " ;
4/02 1/4 " " " " ;
3/03 1/4 " " " " ;
4/04 <1/4 " " " " ;
Il profilo di spesa INFN e':
99 120 KSF (stima per R&D)
00 330 KSF
01 300 KSF
02 300 KSF
03 200 KSF
---------------
Tot. 1250 KSF
Calvetti chiede qual e' il contributo dell'ETH. La risposta e' il complemento
per avere l'intero sistema o, al massimo, il complemento a 2MSF.
Nella discussione che segue i referee esprimono preoccupazioni circa la
reperibilita', all'interno del gruppo, di personale per seguire un progetto
di questa complessita'.
D'altra parte e' positivo avere due ditte potenzialmente interessate alla fase
di R&D del progetto. Anche se questa prima fase costera' di piu' il risultato
complessivo sara' una riduzione di costi per il sistema completo.
E' opinione condivisa sia dai referee che dalla Commissione che il gruppo
Rm/CMS dovra' presentare un disegno globale del sistema demandando alla
ditta costruttrice solo la realizzazione degli alimentatori sulla base di
specifiche ben definite.
Prima di rilasciare il sub-judice la Commissione intende esaminare il progetto
del sistema con una valutazione dei costi della parte che non comprende gli
alimentatori.
9. Il tracciatore al Silicio di CMS: Milestone 99 e status report. G. Tonelli
Tonelli elenca le Milestone LHCC per il tracciatore al Silicio:
11/99 definizione dei sensori
11/99 prototipo 0 dei moduli
11/99 strutture meccaniche
1/00 Engin. Design Review
Test di tracciatura con MSGC.
Per quanto riguarda il processo di definizione dei sensori sono in programma
attivita' di test su substrati a bassa resistivita' allo scopo di ridurre la
massima tensione di contropolarizzazione da applicare al rivelatore durante
tutta la sua vita.
Inotre e' in corso uno studio sistematico sulla stabilita' della tecnologia
costruttiva nel raggiungere alte tensioni di breakdown. Questo viene fatto
impiegando i 400 rivelatori barrel in fase di produzione alla CSEM.
Una opzione in corso di valutazione e' l'uso di strutture a piu' anelli di
guardia che, in rivelatori non contenenti difetti di bulk, aumenta
sistematicamente la tensione di breakdown.
Viene anche investigata la possibilita' di realizzare rivelatori usando
linee di produzione a 6".
Studi sulla capacita' interstrip, parametro determinante per il rumore
indotto dal rivelatore sull'elettronica di front-end, dimostrano che questa
puo' essere tenuta sotto controllo anche in rivelatori irraggiati se questi
possono essere usati ad elevate tensioni di contropolarizzazione. A questo
riguardo sono interessanti i primi risultati su sensori realizzati con Silicio
di tipo <100> che sembrano avere una capacita' interstrip minore dei
corrispondenti rivelatori che utilizzano materiale <111> e, molto importante,
in larga parte insensibile alle radiazioni.
Per definire il tipo di lettura della seconda coordinata nella zona end-cap
e' in corso di produzione un lotto di rivelatori a doppio metallo con lettura
a pad.
In 10/98 si e' tenuta una prima prova su fascio di rivelatori letti con il
chip di front-end APV6. Vengono mostrate le prime distribuzioni di carica
ottenute con questo nuovo chip ancora in fase di test.
In estate dovrebbe essere disponibile la versione su kapton dell'ibrido
che supporta il chip APV6.
La milestone 'modulo 0' consiste nella fabbricazione di una serie di 20 moduli
barrel e 10 endcap. Il processo di costruzione comprendera' l'ottimizzazione
degli strumenti necessari, la definizione delle procedure di assemblaggio
ed il controllo della qualita'.
Per quanto riguarda le strutture meccaniche dovra' essere realizzato meta'
cilindro di supporto del layer 3 del barrel e un disco dell'end-cap.
Anche in questo caso caso dovranno essere messe a punto le procedure
costruttive e definiti tutti i servizi che rendono funzionanti i moduli.
E' anche prevista una prova sul raffreddamento dei moduli montati sulla
struttura meccanica.
Parallelamente a queste attivita' e' in corso lo sviluppo del software
di simulazione del rivelatore realizzato mediante linguaggi object oriented.
Terminate le milestone e' previsto un Engineering Design Review del progetto
che dara' un parere sulla preproduzione di 400 sensori.
Non appena sara' disponibile un fascio con struttura a 25 ns (LHC-like)
verra' realizzato un test di rivelatori a silicio (5 moduli barrel
e 2 moduli end-cap) congiuntamente a camere MSGC.
Calvetti segnala alla collaborazione la necessita' di discutere le attivita'
connesse con lo sviluppo degli alimentatori e l'elettronica di front-end
(probabilmente nella riunione di 7/99).
10. Stato delle MSGC di CMS. R. Bellazzini
Le milestone relative alle MSGC prevedono la produzione di 50 moduli barrel
da parte dell'industria (Laben) e 12 moduli end-cap (ognuno di questi composto da 4
substrati) entro 8/99 per la verifica delle capacita' produttive.
Inoltre 13 moduli barrel e 12 end-cap verranno esposti ad un fascio ad
alta intensita' al PSI durante il mese di novembre. Il test di resistenza
sara' considerato superato se dopo 15 giorni di flusso ad alta intensita'
cesseranno di funzionare meno di 30 strip sulle 25 camere di prova.
Sempre entro 11/99 dovranno essere realizzate le strutture meccaniche di
supporto dei rivelatori per una mezza ruota del barrel e per un disco
dell'end-cap.
Il test di tracciatura in un fascio 'LHC-like' insieme ai rivelatori al silicio
comprendera' 4 moduli MSGC barrel e 2 moduli MSGC end-cap.
A 2/00 e' previsto l'Engineering Design Review per le MSGC che dara'
il proprio parere sull'inizio delle procedure di gara per la
preproduzione di 200 MSGC.
Le milestone delle MSGC barrel verranno realizzate con rivelatori del tipo
phi-2X ovvero il disegno piu' complesso fra quelli previsti nel TDR.
Bellazzini presenta dei risultati sui test di qualita' condotti su MSGC barrel:
su 63 rivelatori si sono trovate in media 13 strip interrotte e 8 strip con
alta corrente ogni modulo.
I risultati condotti al PSI a 7/98 mostrano che le camere, in un fascio
a bassa intensita', raggiungono un rapporto segnale/rumore di circa 30;
con un S/N>14 si ha un'efficienza maggiore del 97%.
Bellazzini mostra i piani per giungere alla realizzazione della milestone
n.1 (capacita' produttiva). A fine 1/99 dovrebbe iniziare la consegna dei
substrati che verranno provati e consegnati all'industria. Questa a 3/99
comincera' la consegna dei moduli assemblati i quali verranno successivamente
collaudati.
La fine della produzione e del test avverra' tra maggio e giugno. A fine
8/99 e' prevista la stesura del rapporto finale sulla produzione.
Le attivita' di test al PSI comprendono una prova esplorativa a 4/99 dei
moduli in produzione con la milestone n.1. In seguito tra giugno e luglio
verra' condotto un test preliminare di 12 moduli MSGC da usarsi nel test
di sopravvivenza previsto a 11/99.
Calvetti richiede, per la riunione di luglio, un parere della Commissione
sulla organizzazione della produzione di massa delle MSGC.
Cervelli chiede qual e' il tasso di produzione dei substrati da parte
dell'industria. La risposta e' 10/settimana; per la produzione di massa
qeusto numero deve aumentare a 25/settimana attrezzando l'industria con
i finanziamenti 5%.
Bellazzini illustra un importante sviluppo tecnico che potrebbe essere
importante per CMS.
Le attuali MSGC sono realizzate con una tecnologia molto sofisticata
ed hanno una certa fragilita' ed un notevole costo. Si possono realizzare
rivelatori simili ad MSGC utilizzando delle tecnologie piu' semplici
(circuiti stampati).
Un esempio e' costituito dalle Micro Groove Chamber (MGC), strutture
in kapton con canali di guadagno metallizzati e lettura 2D; oppure well
detectors, con buche di amplificazione anche queste realizzate con
kapton metallizzato. Questi sistemi sono molto piu' robusti avendo le
strutture anodiche di dimensioni 5-10 volte piu' grandi di quelle usate
nelle MSGC.
I vantaggi sono quindi la lettura 2D, la robustezza, le grandi dimensioni,
il basso costo e la bassa resistenza delle strip.
Gli svantaggi sono principalmente il basso gradiente di campo (e quindi
una velocita' di risposta piu' bassa) e una maggiore capacita' in ingresso
all'elettronica.
Il rivelatore e' insensibile alle scariche che pero' non sono eliminate
e possono danneggiare l'elettronica.
Per ovviare a questo si puo' realizzare una struttura doppia, introducendo
una griglia di moltiplicazione (GEM) in una micro-groove chamber.
In questo modo, da misure condotte in laboratorio, si puo' operare
senza scariche fino ad un guadagno di 20000 con un flusso di particelle
alpha.
Alcuni di questi prototipi saranno portati al PSI a 4/99 per una prova
su fascio. Verranno raccolti dati sul loro funzionamento e, in base a questi,
si decidera' il proseguo delle attivita'.
Calvetti chiede qual e' la politica di CMS circa questa nuova possibilita'.
La risposta e' che attualmente le MSGC rimangono la soluzione di base,
in parallelo verra' sviluppata anche l'altra tecnologia che verra'
discussa se superera' i test.
La raccomandazione della Commissione e' di proseguire sulla soluzione
di base delle MSGC per la realizzazione delle milestone. Nella riunione
di 5/99 Bellazzini e' invitato a presentare i risultati ottenuti al PSI
con i nuovi tipi di rivelatori.
11. Atlas. S. Patricelli
Patricelli presenta alla Commissione alcuni punti rimasti scoperti dalla riunione
di Grado.
A Napoli non sono stati assegnati i 150 KSF (=180ML) per il pagamento dei
common funds.
La Commissione si dichiara d'accordo nell'assegnare a Napoli/Atlas Cons.
180ML CORE per coprire questa voce.
Calvetti chiede alla collaborazione di comunicare alla Commissione come sono
stati spesi in passato questi soldi.
Inoltre risulta scoperto il finanziamento per la realizzazione di una stazione
di test per la produzione di massa dell'elettronica RPC a Rm2. Si tratta di
105ML di Inv. e 15ML cons. che risultano presenti solo come sjB.
La Commissione ritiene non urgente tale finanziamento e rimanda la discussione
nel caso in cui venisse assegnata della nuova competenza 99 oltre ai 48GL gia'
disponibili.
Il piano di spesa per le RPC assegnato per il 99 e' di soli 670ML che sono
insufficienti per far partire una gara tutta italiana per le produzione del
rivelatore.
La conclusione e' che verra' indetta la gara di costruzione con un impegno
di competenza per il gruppo 1 da definire.
Viene discussa la richiesta di Atlas/Ge per lo sblocco del sub-judice
relativo alle prove di meccanica degli 'staves' di supporto per i pixel.
La Commissione esprime parere favorevole nello sbloccare i 10ML Cons./Ge/Atlas
relativi a questo argomento.
Amendolia fa presente alla Commissione che i gruppi dovrebbero dichiarare
i finanziamenti extra-INFN ottenuti per i progetti ai quali anche l'INFN
partecipa. Calvetti si dichiara d'accordo.
Infine viene richiesta una lettera da parte di Petrolo e Patricelli circa la
ripartizione nelle sezioni di Le, Na e Rm1 dei finanziamenti per il LV1 trigger
di Atlas attualmente accorpati nella sigla 5%FEMU su Rm1.
12. Stato di BaBar. C. Voci
PEP-II attualmente e' in commissioning. Dal 15 febbraio ad inizio maggio
BaBar verra' installato sul collider. Da quel momento la macchina dovrebbe
funzionare con una luminosita' prevista di 5*10^32 cm-2s-1 fino a fine agosto.
Dal 10/99 iniziera' un altro run con una luminosita' di 10^33 cm-2 s-1
fino a 7/00.
Entro fine 99 si dovrebbe raccogliere una luminosita' integrata di 4-5fb-1,
gia' dal prossimo anno la macchina sara' in grado di fornire i 30 fb-1
all'anno previsti dal progetto.
Attualmente e' in corso un run di cosmici con tutti i componenti di BaBar
nell'acquisizione; tale attivita' verra' interrotta per il montaggio
dell'apparato sulla macchina.
Voci descrive lo stato dei sottorivelatori che compongono BaBar.
SVT: il lavoro di assemblaggio a LBL procede bene, i due layer esterni sono
stati provati con i cosmici.
DCH: va bene.
DIRC: per questo rivelatore ci sono dei problemi. Solo una bar-box (su 12
previste) funziona come dovrebbe; i difetti vengono principalmente da
problemi nella lavorazione meccanica delle superfici delle barre e dalla
calibrazione dell'elettronica.
Forse altre barre verranno installate prima della chiusura (<6).
Questo porta ad una carenza sull'identificazione di particelle nell'intorno
di 1 GeV.
EMC: va bene.
IFR: barrel completo, forward a fine gennaio, backward a fine febbraio.
L'RPC cilindrico entra adesso nel read-out; acquisizione in funzione.
C'e' un qualche problema di corrente delle RPC (dipendenza dalla temperatura).
Trigger: tutto installato, DCH e IFR a posto, EMC in commissioning.
Off-line: prove di scrittura dei dati su DB sono in corso.
Viene fatto notare che il ritardo del DIRC (non di responsabilita' INFN)
comportera' dei seri problemi in quanto per completare l'installazione
la camera a deriva dovra' essere smontata e rimontata.
Per quanto riguarda la farm italiana di BaBar la gara e' stata espletata
ed e' stata vinta dal Caspur. Le prime macchine sono state consegnate a
7/98 ed a 11/98 la funzionalita' del centro era pari a quella di SLAC.
L'acquisto di altre macchine (1/2 del totale) dovrebbe avvenire durante il 99,
mentre l'ultimo 1/4 dovrebbe andare al 00.
Voci riassume i punti principali relativi ai finanziamenti di BaBar.
Il contributo alla realizzazione del chip ATOM II (a causa di una non
perfetta riuscita della prima versione) e' stato finanziato su Pavia.
Il tubo di Be della beam pipe e' costato 50K$ in piu'. L'INFN si era impegnato
a pagare il 50% del prezzo iniziale; la collaborazione BaBar si aspetta
di avere dall'INFN la meta' del sovrapprezzo (25 K$). Il problema e' ancora
in sospeso.
Per l'installazione dell'IFR e' in corso un contenzioso con SLAC per:
spese di manodopera addizionali per cablaggio;
connessioni del gas;
spedizioni per via aerea;
prove di infiammabilita';
supporti vari, racks, ecc.;
supporto economico di personale;
engineering e design.
Queste spese sono state in parte richieste da SLAC ed in parte offerte. A causa
di una mancanza di chiarezza da parte di SLAC e di imprudenza da parte
della componente italiana si e' creato un malinteso venuto alla luce ai
primi di 9/98.
La somma che SLAC chiedeva all'INFN per i lavori su IFR era di 624K$.
Recentemente e' stato raggiunto un accordo che riconosce all'INFN un
debito di 250K$, dei quali 125K$ vanno a diminuire il credito per la costruzione
del magnete e 125K$ verranno pagati tramite futuri finanziamenti.
La Commissione esaminera' quest'ultimo finanziamento nel caso in cui si
rendessero disponibili fondi aggiuntivi nel corso dell'anno.
La Commissione prende atto con rammarico del problema ed invita i gruppi
italiani a non prendere ulteriori impegni in BaBar senza che questi siano
prima discussi dalla Commissione stessa.
Per quanto riguarda le missioni estere i gruppi italiani prevedono dei problemi
durante il 99. La richiesta e' di una sollecita discussione del sub-judice
quando sara' necesssario e la comprensione della particolarita' del
problema da parte dell'INFN.
La discussione per il finanziamento del calcolo locale per il 99 era stata
rinviata durante la riunione di Grado. Da incontri avvenuti successivamente con
i referee si e' arrivati alla definizione di un richiesta minima pari
a 130ML. La collaborazione chiede di approvare un finanziamento con tempi
certi per facilitare eventuali anticipi nelle sezioni.
Consumo: a Pd sono stati finanziati 683ML+80MLsjA. Di questi 660ML saranno
impiegati per i pagamenti dei fondi comuni (si veda il dettaglio piu' avanti), 18ML
per le licenze Roguewave per tutti i gruppi italiani; restano solo 5ML di
consumi per Pd. Voci annuncia che verra' chiesto uno sblocco di parte del sj.
E' stato approvato, durante il consiglio direttivo di dicembre, l'addendum al
MoU. In questo documento si stabilisce che il credito del magnete puo' essere
usato per: due fellow italiani in BaBar,
tre esperti italiani di software, pagamento di fondi comuni.
Voci riassume lo stato del credito per il magnete:
valutazione solenoide: 3347 K$
quota INFN: -1625 K$
credito iniziale: 1722 K$
ulteriore quota INFN: -273 K$
credito dopo ulteriore quota: 1449 K$
pagamento in contanti: +260 K$
credito residuo: 1709 K$
Da questo credito devono essere tolte le seguenti cifre:
4 annualita' di borse: -200 K$
accordo IFR: -125 K$
OMCF 98: -110 K$
OMCF 99 (quota probabile) -70 K$
Tot. -505 K$
Credito attuale: 1204 K$
Utilizzando questa cifra per fellowship ed esperti software si puo' al massimo
arrivare fino al 02.
Voci presenta la previsione sugli Operation and Maintainance Common Funds (OMCF)
a partire dal 99. Queste cifre sono molto instabili, quella che segue e'
la stima fatta durante la riunione di 11/98 (in K$):
99 00 01 02
3175 3026 2905 2786
La divisione e' la seguente:
99 00 01 02
Computing: 2047 2259 2233 2114
BaBar supporto: 850 489 394 394
BaBar consumi: 278 278 278 278
Mandelli sottolinea che, in queste cifre, non sono previsti degli eventuali
upgrade del sistema che saranno probabilmente necessari.
La quota INFN per il 99 e' cosi' calcolata:
14.7% (frazione di autori con almeno il titolo di Ph.D.) * 3175 k$ = 466.725 K$.
Di questa cifra 400 K$ saranno pagati in contanti mentre il resto andra' sul
credito del magnete. Quindi 660ML (cambio 1650 Lit/$) da pagare con gli
i finanziamenti stanziati sui consumi a Pd. E' in corso la procedura di
pagamento della fattura.
Calvetti invita la collaborazione BaBar a fornire entro meta' marzo un
documento scritto contenente le cifre dettagliate dei OMCF 99 e la previsione
per i prossimi anni. Verra in seguito tenuta una riunione tra Calvetti, Mandelli
ed i referee di BaBar per preparare la discussione del FRC di SLAC.
Mandelli fa notare che non esiste per BaBar un MoU sui MOF.
Venerdi' 22/1/99
13. Sistema del gas di Compass. Referee R. Baldini, N. Darbo, U. Dosselli
Dosselli illustra il sistema del gas per il Rich1 di Compass. La responsabilita'
del sistema e' di Trieste e Bielefeld ed esso e' basato su quello gia'
realizzato per HERA-B.
Lo schema di funzionamento e' il seguente: il volume del Rich1 viene preparato
con azoto, quindi viene flussato il C4F10 che viene via via separato
dall'azoto tramite distillazione. Le contaminazioni residue di O2 e H2 devono
rimanere sotto le 5ppm.
Il sistema deve essere operativo nel 99; attualmente c'e' una persona di Ts
dedicata al progetto.
Il parere dei referee e' che il disegno e' sufficientemente finalizzato e che
quindi il sistema e' pronto per essere costruito.
Il costo e' di difficile valutazione in quanto il sistema e' in via di
brevettazione ed e' quindi difficile avere dettagli.
La cifra globale, 216ML, sembra ragionevole. Il contributo di Bielefeld
e' di circa 1/3 (60ML + 36ML per il riconoscimento di lavori di meccanica).
I referee chiedono quindi lo sblocco del sub-judice dedicato allo scopo,
ovvero 120ML su C.App. Ts/Compass per permettere al gruppo di lavorare
sul progetto con la necessaria tempistica.
La Commissione approva la proposta.
14. Oscillazioni dei neutrini. A. Bettini
I Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) sono dotati di tre sale
sotterranee, orientate verso il CERN, coperte da 1400 metri di roccia.
La struttura e' completata da stazioni di misura poste a circa 2000 metri
di quota sulla verticale del laboratorio.
Le attivita' sperimentali del laboratorio riguardano la fisica dei neutrini,
la ricerca di decadimenti rari (doppio beta), la ricerca di materia oscura
e particelle esotiche, lo studio di raggi cosmici di altissima energia e
progetti di geologia e biologia.
Il programma scientifico in corso ai LNGS e' di assoluta eccellenza. Tuttavia
lo spazio a disposizione per nuovi esperimenti di grosse dimensioni e'
praticamente esaurito ed e' necessario rivedere il programma per
definire i tempi di prosecuzione degli esperimenti attualmente in presa dati.
Il problema principale dei LNGS e' di mettere a punto un programma scientifico
di assoluta' validita' per il prossimo decennio, sia in presenza di un fascio
di neutrini dal CERN, sia in sua assenza. Intorno al 00 saranno liberati
spazi nelle sale A e B.
Bettini riassume alcuni concetti di base sulla fisica relativa alle
oscillazioni di neutrini.
Gli esperimenti di ricerca di oscillazioni su lunga base sono sensibili
principalmente a grandi angoli di mescolamento e a piccole differenze di massa.
In particolare con fasci di neutrini da acceleratori
(LBL, Delta(m^2)=10^-2 eV^2), con neutrini da reattori
(Chooz, Delta(m^2)=10^-3 eV^2; Kamland, Delta(m^2)=10^-5 eV^2), con neutrini
atmosferici (Delta(m^2)>10^-4 - 10^-5 eV^2), con neutrini solari
(Delta(m^2)=10^-11 eV^2).
Neutrini solari.
Il modello solare standard (SSM) fornisce un previsione del flusso di neutrini
proveniente dalle varie reazioni nucleari che si verificano all'interno del
sole. Tali flussi dipendono fortemente dalla temperatura al centro del sole,
ma questa e' conosciuta con un errore piccolo.
Gli esperimenti sui neutrini solari misurano tutti un flusso di neutrini che
e' inferiore a quello predetto dal SSM.
Gli esperimenti che utilizzano metodi di radiochimica (Homestake, Gallex e Sage)
misurano solo neutrini elettronici ed integrano il flusso sopra una certa
soglia. Homestake misura neutrini dal 7Be e 8B mentre Gallex e Sage misurano
principalmente neutrini dalla reazione principale p-p.
Kamiokande e SuperKamiokande sono sensibili a tutti i sapori di neutrini ma
hanno una soglia alta in corrispondenza del flusso del 8B.
Il deficit di flusso misurato da Homestake e' superiore a quello misurato da
Kamiokande il che comporterebbe un flusso da 7Be negativo. Ma i neutrini del
8B vengono dalla stessa catena di reazioni di quelli del 7Be.
Gallex, che ha preso dati ai LNGS a partire dal 91, misura un flusso di
neutrini elettronici provenienti dalla catena p-p che e' il 60% di quello
aspettato. Questo valore conferma l'inconsistenza dei risultati sui neutrini
solari se interpretati solo nell'ambito del modello standard.
Ai LNGS e' stato effettuato un esperimento per la determinazione di sezioni
d'urto nucleari di interesse astrofisico (Luna) per il controllo delle
previsioni del SSM.
I progetti dei LNGS per il futuro riguardano due nuovi esperimenti GNO e
Borexino.
Il primo e' il successore di Gallex, impiega una massa di Gallio superiore
all'attuale (fino a 100 ton) e si propone di prendere dati per un ciclo
solare riducendo l'errore sul flusso al 5%.
Borexino e' una sfera di scintillatore liquido, che misurera' neutrini
provenienti dal 7Be. Ci si aspetta un tasso di conteggi dell'ordine di
40/giorno nel caso di validita' del SSM senza oscillazioni e sara' possibile
apprezzare variazioni stagionali nel caso di oscillazioni.
La presa dati e' prevista iniziare dal 01.
Neutrini atmosferici.
I neutrini atmosferici sono prodotti dall'interazione di raggi cosmici con
l'atmosfera. In queste reazioni sono prodotti pioni i quali decadono in muoni
e neutrini mu, i muoni a loro volta decadono in elettroni, neutrini mu e
neutrini_e. In questo modo il rapporto tra neutrini mu e neutrini_e si aspetta
essere molto vicino a due.
SuperKamiokande, 22000 ton. di Cerenkov ad acqua, ha misurato la dipendenza di
questo rapporto dall'angolo azimutale di provenienza del neutrino.
I risultati sono stati i seguenti: flusso di neutrini_e compatibile con quello
aspettato da simulazioni a tutti gli angoli azimutali; flusso di neutrini mu
compatibile con le simulazioni solo per angoli prossimi allo zenith, la meta'
di quello aspettato per tutte le altre direzioni.
La conclusione e' che il neutrino mu oscilla in un'altra specie di neutrino che
pero' non e' quello elettronico ed e' quindi capace di sfuggire al rivelatore
SuperKamiokande.
Da un fit dei dati di SuperKamiokande la zona di piu' probabile oscillazione
si ha in Delta(m^2)=2-5*10^-3 eV^2; l'angolo di mixing favorito e'
quello massimale (sin^2 (2*Theta)=1).
Macro e' un esperimento ai LNGS per la misura dei muoni e la ricerca di monopoli
magnetici che prendera' dati fino al 99-00.
L'esperimento e' insensibile agli elettroni ma ha buone capacita' di
tracciamento per muoni e, tramite il tempo di volo, discrimina tra particelle
provenienti dall'alto (cosmici penetranti) e quelle provenienti dal basso
(interazione di neutrini nella roccia sottostante il rivelatore).
Dalla misura del flusso di muoni provenienti dal basso in funzione dell'angolo
si trovano valori incompatibili con le previsioni senza oscillazioni.
Nel caso di interpretazione dei dati con oscillazione di neutrini mu si
ottengono parametri compatibili con quelli di SuperKamiokande.
Dalle misure attualmente a disposizione si hanno forti indicazioni di fisica
oltre il modello standard da oscillazioni di neutrini solari e atmosferici.
In questo quadro i neutrini hanno una massa ed i numeri leptonici non sono
conservati.
L'esperimento Chooz ha escluso una vasta regione per l'oscillazione del
neutrino elettronico in quello muonico. Le regioni da esplorare sono quelle
indicate da SuperKamiokande e le tre soluzioni per l'oscillazione dei neutrini
solari nel vuoto e nella materia.
Per determinare quale delle tre soluzioni e' quella giusta si fara' ricorso
alle misure di Borexino per la determinazione dell'angolo di mixing; la
misura dello spettro energetico dei neutrini p-p determinera' la soluzione
di oscillazione nel vuoto.
Per questa misura e' stato recentemente proposto un esperimento (LENS) per
la misura dello spettro dei neutrini solari a bassa energia in tempo reale.
Per questo apparato viene usato un bersaglio di 160Gd che ha una soglia
di 241 KeV.
In una interazione con un neutrino e viene emesso un elettrone accompagnato
da due fotoni monoenergetici che possono essere usati come tag.
Il programma futuro per i LNGS prevede due esperimenti: Icarus (gia'
approvato) piu' un altro che deve 'condensare' dalle proposte attualmente
presentate ognuna delle quali non e' ancora matura per essere approvata.
Il fascio CERN-LNGS e' una importante iniziativa della fisica europea. Ma la
portata scientifica non e' ancora completamente definita, i finanziamenti
sono ancora da reperire e la costruzione non e' decisa.
Il costo al CERN (senza una stazione vicina per esperimenti di scomparsa)
e' di 71MSF; il tutto sara' pronto nel 05 se la decisione positiva per la
costruzione verra' presa nell'autunno 99.
Gli esperimenti proposti ai LNGS sono i seguenti.
Icarus: primo modulo in costruzione: verra' installato ai LNGS a meta' 00.
La fisica riguarda il decadimento del protone, le oscillazioni di neutrini
dal fascio del CERN, studio di neutrini atmosferici e neutrini solari.
Per essere sensibile a tutta la zona indicata da SuperKamiokande con
esperimenti di comparsa dal fascio di neutrini dal CERN, si richiede un
apparato con una massa di almeno 30Kton. Questo potrebbe essere un SuperIcarus
da localizzare fuori dai laboratori. Il costo si aggirerebbe intorno ai 100GL
per il rivelatore e 15GL per opere civili (quest'ultima cifra probabilmente e'
sottostimata).
NOE: Studi di neutrini atmosferici e da fascio CERN, misura di scomparsa
e di comparsa di neutrini tau. La tecnica si basa su un calorimetro con
buona granularita' intercalato con piani di TRD. Il costo stimato e' di
circa 35-50 GL. Le sue dimensioni sono incompatibili con quelle di Icarus
nella sala B dei LNGS.
Aquarich: neutrini atmosferici e dal CERN con comparsa di neutrini tau e
scomparsa. E' costituito da un Cerenkov ad acqua da 125Kton.
Anche questo rivelatore dovrebbe essere localizzato fuori. Il costo e'
di 60GL per il rivelatore e di 70-80GL per le opere civili.
Opera: Neutrini dal CERN, apparizione di neutrini tau. La tecnica e' basata
su un tracciamento ad alta risoluzione tramite emulsioni, il bersaglio e'
costituito da lastre di piombo da 1 mm. Il costo e' di 58GL, e' necessario
ancora dell'R&D.
Nice: Neutrini atmosferici e dal CERN, misure di scomparsa. Il progetto
concettuale preliminare comprende uno spettrometro magnetico e l'uso delle
camere a streamer di Macro (che pero' non si possono piu' usare a causa delle
nuove norme di sicurezza). Il costo stimato e' di 50GL.
Il fascio di neutrini dal laboratorio KEK verso Kamioka sara' operativo nel 99.
L'esperimento di scomparsa ha una sensibilita' che copre solo la parte ad alti
Delta(m^2) indicata da SuperKamiokande. Anche gli esperimenti proposti per il
fascio CERN-LNGS non coprono completamente questa zona. Gli esperimenti di
scomparsa, che necessitano di un rivelatore in prossimita' del bersaglio che
produce il fascio, hanno piu' o meno gli stessi limiti di quelli di comparsa
i quali forniscono anche piu' informazioni.
Le analisi fatte dai comitati scientifici del CERN e dei LNGS concordano nel
ritenere che un programma scientifico completo deve includere la
conferma definitiva che le osservazioni di SuperKamiokande e Macro siano
dovute ad oscillazione di neutrini, la misura della differenza tra le masse al
quadrato ed i parametri di mescolamento e, infine, la verifica che
l'oscillazione sia di tipo mu-tau.
Per raggiungere questi scopi ci sono tre possibili strumenti:
Esperimenti su neutrini atmosferici sensibili per angolo di mixing grandi e
10^-4 eV^2 < Delta(m^2) < 10^-2 eV^2, misura dei parametri nello stesso
intervallo.
Esperimenti di comparsa capaci di fornire una prova sperimentale di oscillazione
in neutrini tau se Delta(m^2) > 1-2*10^-3 eV^2, ma marginali per piu' bassi
valori di Delta(m^2).
Esperimenti di scomparsa capaci di raggiungere lo stesso limite degli
esperimenti di comparsa ma incapaci di fornire il canale verso cui il
neutrino mu oscilla.
Da notare che gli esperimenti di scomparsa hanno un limite dominato dall'errore
sistematico.
Nel caso di fascio dal CERN essi saranno in ritardo rispetto a Minos (fascio da
FNAL) ed avranno una spesa aggiuntiva di 50GL per la stazione vicina.
In ogni caso gli esperimenti proposti per il fascio CERN-LNGS saranno marginali
se l'esperimento del fascio di KEK verso kamioka non osservera' oscillazioni.
Attualmente sono state prodotte molte idee interessanti per esperimenti di
neutrini al LNGS, ma nessuna collaborazione e' ancora sufficientemente
internazionale. E' tuttora necessario un processo di convergenza.
Per l'autunno 99 e' auspicabile avere due proposte sperimentali in ampie
collaborazioni internazionali per:
un esperimento di grande massa sui neutrini atmosferici con una buona
risoluzione in energia e direzione;
un esperimento di comparsa di neutrini tau sensibile fino a valori piu'
bassi possibile di Delta(m^2).
Bettini sottolinea che per arrivare ad un programma reale bisognera' che si
realizzino molte condizioni. La principale e' il manifestarsi di un forte
interesse scientifico nella comunita' dei fisici.
15. Monarc. L. Perini
Monarc (Models of Networked Analysis at Regional Centers for LHC Experiments)
e' nato allo scopo di costruire modelli di calcolo fattibili per gli esperimenti
LHC che siano di guida agli esperimenti stessi nella progettazione dei loro
sistemi di calcolo.
Nel modello un sistema di analisi distribuita in piu' centri regionali e'
assunto come base; i sistemi da adottare vengono simulati per analizzarne le
capacita', dimensionamento ed il comportamento degli strumenti da usare
(database object oriented, ecc).
Il progetto e' organizzato in gruppi di lavoro che si occupano di simulazione
dei modelli, architettura di rete e dei centri regionali, misura dei
parametri critici del sistema ed analysis process design.
La partecipazione di gruppi INFN e' significativa, le sezioni coinvolte sono
Ba, Bo, Ge, Mi, Pd, Pg, Pi e Rm1.
Di particolare importanza e' la realizzazione di 'testbeds' per la misura
delle prestazioni di un sistema distribuito e per lo studio della sua
fattibilita. Si partira' con 5-7 siti primari (in Italia Pd-CMS e Rm1-Atlas)
e molti altri secondari (in Italia CMS: Ba, Bo, Pg; Atlas: Mi, Ge).
Il progetto e' stato approvato dal CERN a 12/98 (era gia' stato presentato in
Commissione 1 a settembre); durante il 99 verranno presentati alcuni status
report.
E' stata scelta la configurazione hardware minimale di un sito partecipante
al testbed (SUN + 20GB disco); i dati per popolare i database sono gli
eventi simulati dai pacchetti relativi a CMS ed Atlas.
A 9/98 la Commissione ha finanziato SUN e dischi a CMS mentre sono stati
messi sub-judice per Atlas 40ML alla definizione della piattaforma hardware
ed alla definizione dei siti.
Atlas, avendo scelto hardware (SUN) e siti (Ge, Mi, Rm1), chiede lo sblocco
di 40ML da Atlas/Mi/Inv. da assegnarsi cose segue:
Rm1 (sito primario) 16ML Inv. per SUN Ultra5 128MB RAM e 40GB disco
Mi 12ML Inv. per SUN Ultra5 128MB RAM e 20GB disco
Ge 12ML Inv. per SUN Ultra5 128MB RAM e 20GB disco
La proposta viene appoggiata dal referee calcolo LHC Merola ed approvata dalla
Commissione.
Merola sollecita la Commissione sulla necessita' di raccogliere dati sui
mezzi di calcolo presenti nei vari gruppi in modo da redigere una relazione
sul calcolo del Gruppo1.
negli esperimenti LHC e si propone come volontario
per tale compito.
Calvetti chiede come sono spesi i fondi CORE di calcolo per CMS. La risposta
e' che essi servono per il disegno la prototipizzazione e la prova del sistema
offline dell'esperimento.
Calvetti chiede ancora a CMS che per la riunione di settembre siano
specificate le frazioni di spesa di tali fondi in hardware software e personale.
16. CDF: upgrade beyond the baseline. A. Menzione
I due progetti di upgrade di CDF, il layer 00 (L00) ed il sistema di misura
del tempo di volo (ToF) sono stati entrambi approvati dal PAC di FNAL nella
riunione di gennaio.
Il ToF consiste in uno strato di scintillatori della lunghezza di tre metri
ciascuno posizionato tra la camera centrale ed il solenoide.
La risoluzione temporale attesa e' di circa 100 ps. Lo scopo principale e'
l'identificazione dei K (si possono separare pi e K a due sigma fino a 1.6 GeV).
Il costo totale del sistema e' di circa 1200K$ (si possono risparmiare 80K$
usando scintillatori di CLEO).
E' interessato il gruppo di Rm1 (che ha comunque come attivita' principale
SVT), quello di Ts (attrezzatura KLOE) e LNF.
Il secondo upgrade e' costituito dal layer 00, uno strato di rivelatori al
silicio vicino al tubo del fascio. La misura di un punto ad alta precisione
vicino al vertice d'interazione permette di migliorare la determinazione
del parametro d'impatto della traccia anche a bassi impulsi.
Il costo del L00 e' di 517K$.
Menzione illustra alcuni esempi di fisica che vengono migliorati dai due upgrade
dell'apparato. In particolare il limite di sensibilita' per l'oscillazione del
B_s viene esteso di circa 20 unita' in x_s; inoltre i due sistemi sono
complementari, il ToF e' importante per x_s<30 e L00 per x_s>40.
Il L00 deve essere integrato in SVT altrimenti si rischia di avere una
peggioramento delle prestazioni del trigger. Per questo motivo il gruppo di Pi
e' interessato a partecipare al progetto. C'e' anche un interesse da parte di
Atlas e CMS per vedere i risultati del danneggiamento da radiazione sui
rivelatori di L00.
Menzione chiede alla Commissione se e' possibile avere un tetto di spesa
per questi upgrade relativo al 00. La proposta e' di reperire i finanziamenti
che servono per il 99 sui fondi gia' stanziati in modo da fare i lavori
necessari prima del 'roll in' dell'esperimento per poi completare i rivelatori
in uno shutdown breve.
17. Relazione dei referee. F. Lacava, L. Moroni, L. Perini
Moroni presenta il parere dei referee di CDF sugli upgrade beyond the baseline.
I referee sottolineano l'importanza delle nuove potenzialita' per la
fisica del B offerte dall'upgrade di CDF. La proposta aumenta tali potenzialita'
in questo settore cruciale, dove CDF avra' certamente un ruolo di
primissimo piano. La quantificazione dettagliata dell'aumento non e' pero'
sempre possibile sulla base dei documenti presentati.
Qui di seguito sono indicati alcuni aspetti su cui sarebbe desiderabile
avere informazioni aggiuntive.
Per il canale di decadimento totalmente adronico dei B il possibile
miglioramento si basa su un equilibrio critico tra trigger, L00 e ToF.
Quindi per ottenere un vantaggio dai nuovi rivelatori si diminuisce la
soglia del trigger adronico a bassi impulsi rischiando si saturare la
banda passante del trigger di primo livello.
Risulta al momento difficile valutare gli effetti del ToF se l'esperimento
fosse costretto, da problemi di acquisizione, ad alzare la soglia in P_t del
trigger di primo livello.
I referee chiedono inoltre alla collaborazione quali sono gli interessi
dei gruppi italiani in ToF e L00 e la loro consistenza numerica. Inoltre
e' importante capire se questo impegno interferira' con il lavoro sugli
upgrade gia' approvati.
Le risposte dalla collaborazione stanno arrivando ma sono contraddittorie;
e' quindi difficile esprimere un giudizio.
In ogni caso la collaborazione vuole semplicemente un tetto di spesa nel
quale muoversi.
Nella discussione che segue Calvetti invita a separare ToF e L00: per il
primo c'e' un'urgenza maggiore (inserimento degli scintillatori), il
secondo ha una priorita' piu' bassa. Inoltre non c'e' sufficiente chiarezza
da parte della collaborazione nel dare alla Commissione gli strumenti idonei
per prendere una decisione.
Il tetto possibile di spesa rimane 200K$ quando gli upgrade (ToF e L00) saranno
discussi ed, eventualmente, approvati dalla Commissione.
Verranno tenuti separati ToF e L00 per la diversa priorita' e si invita la
collaborazione a presentare tutto il materiale (ToF, L00, impatto di L00 su
SVT, gruppi italiani interessati, interferenze sugli altri upgrade).
La discussione avverra' durante la riunione di maggio.
18. Il sistema di calcolo di KLOE. P. Santangelo
Santangelo descrive il sistema di calcolo on-line di KLOE. Sono stati
effettuati numerosi test di acquisizione dati ed il sistema e' stato giudicato
stabile. L'ambiente scelto per l'immagazzinamento dei dati e' ADSM che si e'
rivelato semplice da installare ed usare e poco costoso.
Un blocco della farm di ricostruzione off-line consiste in un nodo che
si occupa dell'immagazzinamento dei dati letti via NFS dalla farm online
(capacita' di I/O di 50 MB/s) ed una serie di nodi per il calcolo con un
totale di 300 Spec-xx95.
La farm di ricostruzione finale sara' composta da un certo numero di questi
blocchi connessi con la farm online e con una libreria di nastri.
I risultati della gara che si e' effettuata per l'acquisizione delle prima
parte del calcolo di KLOE sono i seguenti:
Online:
7 IBM H50 4-way PowerPC 332 MHz SMP
28 SSA 18.2 GB disco
RAID 0, 1, 5
Totale: 406 SpecInt, 0.6TB disco
Offline:
10 SUN E450 4-way UltraSparkII 400 MHz SMP
Totale: 708 SpecInt
Server per dischi e nastri:
2 SUN E3500 4-way UltraSparkII 336 MHz SMP
Totale: 60 SpecInt
Dischi:
60 UltraSCSI 9.1 GB
RAID 0, 1+0, 1, 3, 5
Totale 0.55TB
Libreria nastri:
1 IBM 3494
1000 cassette da 20GB (compatibili con 40GB)
upgrade da 20 a 40GB per le testine magnetiche.
Totale: 40TB di spazio nastro con un numero di slot disponibile per 228TB.
Software di archiviazione:
IBM ADSM (12.5ML)
Rete:
1 XYLAN
44 switched FE
4 switched Gibabit Ethernet
1 XYLAN
24 switched FE
2 switched Gigabit Ethernet
Il costo totale del sistema e' stato di 1772ML + iva = 2126ML.
Questa e' la totalita' della farm online ed 1/10 della farm offline. Potra'
coprire le esigenze dell'esperimento fino ad una luminosita' di 3*10^31 cm-2s-1.
Franzini comunica alla Commissione che in una delle prossime riunioni
presentera' la richiesta per 1/3 dell'hardware che manca per il completamento
del sistema offline.
A conclusione della discussione su KLOE Franzini comunica che il raffreddamento
del magnete dell'esperimento iniziera' ad inizio febbraio, la sua accensione
e' prevista per il 20 dello stesso mese.