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Programmi scientifici e preventivi 2011 Gruppo I

Programmi scientifici e preventivi 2011 Gruppo I. Outline : Gli esperimenti: status e prospettive: Atlas CMS Babar & SuperB CDF Compass Nuova proposta esperimento PMU2E (DotI UD) Preventivi. ATLAS&CMS. Schedule: LHC @ 7 TeV since March ’10 Atlas & CMS taking data !

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Programmi scientifici e preventivi 2011 Gruppo I

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  1. Programmi scientifici e preventivi 2011Gruppo I • Outline: • Gli esperimenti: status e prospettive: • Atlas • CMS • Babar & SuperB • CDF • Compass • Nuova proposta esperimento • PMU2E (DotI UD) • Preventivi

  2. ATLAS&CMS • Schedule: • LHC @ 7 TeV since March ’10 • Atlas & CMS taking data ! • - long run until Autumn ’11 HIGHLIGHTS

  3. ATLAS Udine Attività Composizione : 9.8 FTE Fisica: Top cross section (Cobal, Acharya, Suruliz) Top e nuova fisica (Cobal, De Sanctis) Hardware/Software: IBL (Giordani, Selmi, Palestri, Micelli) Test Tier3 (De Sanctis) Responsabilità: Convener gruppo ATLAS (top) (Cobal) Deputy Physics Convener ATLAS Italia (Cobal) B. Acharya – 100% staff - ICTP M. Cobal – 100% staff - Ud C. Del Papa – 100% staff - Ud U. De Sanctis - 100% PostDoc - SISSA M.P. Giordani – 100% PostDoc - Ud A. Micelli – 100% PhD – Ud M. Pinamonti – 100% PhD - TS L. Selmi - 30% staff Ing. El. - Ud P. Palestri – 30% staff Ing. El. - Ud R. Soualah - 100% PostDoc - Ud K. Suruliz – 100% PostDoc - ICTP C. Verzegnassi - 20% staff – TS

  4. Top cross section with early data • Analysis already published in 2008, applied at 14 TeV • Now, applied to real data at 7 TeV • Selection: • 1 good e or μ • ΜΕΤ>20 GeV • 3 jets with pT > 40 GeV • 4 jest with pT > 20 GeV • Top is reconstructed as the • 3-jet combination with highest vector sum pT Hadronic top=3 jets maximising pT top 3 jets pT> 40 GeV 1 jets pT> 20 GeV Isolated lepton pT> 20 GeV ETmiss > 20 GeV Selection B |mjj-mW| < 10 GeV • 11 Notes in preparation on top x-section (will be the base of a paper): two of them edited by B. Acharya and M. Cobal

  5. R&D Pixel Sensors • Activity in the frame of the IBL project • Insertable B-Layer (installation planned in 2013–2014) • Possible extension to sLHC • People involved • M. P. Giordani (UD) • P. Palestri, L. Selmi (DIEGM) – both INFN associates • A. Micelli (UD) • Tight collaboration with FBK (G. Dalla Betta) • 3D sensors with columns (partly) passing • Possible links with parallel activities on planar sensors • Activities • TCAD simulations (Synopsys Dessis) • Characterizations new/irradiated sensors

  6. CMS Trieste Taking data & publishing • Measurement of the underlying event activity in proton-proton collisions at 0.9 TeV arXiv:1006.2083 • Transverse-momentum and pseudorapidity distributions of charged hadrons in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV, arXiv:1005.3299 • Measurement of Bose Einstein correlations in 0.9 and 2.36 TeV proton-proton collisions with the CMS Experiment, arXiv:1005.3294 • Transverse momentum and pseudorapidity distributions of charged hadrons in pp collisions at sqrt(s) = 0.9 and 2.36 TeV, arXiv:1002.0621, JHEP 1002:041,2010 • Measurement of the charge asymmetry of atmospheric muons with the CMS detector, arXiv:1005.5332 • moreover, 23 papers on CRAFT ‘09 results • and 50 analyses aimed at ICHEP ! (status still evolving)

  7. Responsabilità di CMS Trieste • S. Belforte: CMS analysis operations co-coordinator • F. Cossutti: CMS generators co-coordinator • G. Della Ricca: CMS DQM co-coordinator ECAL DQM software coordinator ECAL conference committee member • B. Gobbo: ECAL Validation responsible physics analysis: Charged mini jets and charged mini jet pairs as pattern of MPIs

  8. CMS Trieste: preventivi 2011 persone: Stefano Belforte Dir. Ric. 100% Fabio Cossutti Ric. 100% Giuseppe Della Ricca R.U. 100% Benigno Gobbo I Ric. 70% Damiana Montanino Dott. 100%↵ Aldo Penzo Dir. Ric. 20% Daniele Treleani P.O. 40% Anna Maria Zanetti Ric. 10% (N.N. Ass. Ric. 100%↵) totale 5.4(6.4) FTE

  9. BaBar e SuperB: fisica del flavour • 2010 • BaBar : • presa dati completata nel 2008, attualmente “analisi dati intensiva” • predisposizione di strumenti per l’utilizzo dei dati a lungo termine • SuperB : • completamento del “white paper”; • “Technical Design Report” per l’acceleratore e per il rivelatore, in preparazione (Trieste: partecipazione al Silicon Vertex Tracker) • 2011 • BaBar : ancora analisi e pubblicazioni • SuperB : ottimisticamente: • “Technical Design Report” nel primo semestre • inizio prime costruzioni • spazio per ampliare la collaborazione (anche a Trieste) ! BaBar e SuperB: preventivi 2011

  10. Situazione nel 2009: SuperB fa parte del piano strategico per la HEP in Europa. Review regolari del CERN Council sul progetto Progetto speciale INFN “SuperB TDR” approvato nel 2009 Sigla P-SuperB aperta in Gruppo 1 per il 2010 Da allora: “White papers” su detector, accelerator, physics Importanti progressi nel progetto dell’acceleratore, delle infrastrutture, e del rivelatore Si inizia a formare una collaborazione internazionale come un European Research Infrastructure Consortium (ERIC). In Italia: SuperB ha forte supporto da parte dell’ INFN, e da parte dell’IIT Il Piano Nazionale della Ricerca (PNR) è stato approvato dal MIUR con SuperB il progetto bandiera numero 1. Il PNR deve ancora essere approvato dal consiglio dei ministri, ma ha ricevuto l’OK del ministro dell’economia Contatti continui con i direttori generali dei ministeri Stato del progetto SuperB BaBar e SuperB: preventivi 2011

  11. Piano Nazionale della Ricerca BaBar e SuperB: preventivi 2011

  12. Situazione internazionale • MOU’s per il TDR firmati con la Francia (CNRS e IN2P3), la Russia [BINP], SLAC, e una lettera di impegno da parte del Canada [IPP] • Attività anche in UK, Spagna, Polonia • Accordo Italia-Russia per il mutuo finanziamento del reattore a fusione IGNITOR in Russia e di SuperB in Italia. • Accordo tra INFN e IN2P3 per l’assunzione di personale prima dell’approvazione formale del progetto. BaBar e SuperB: preventivi 2011

  13. Personale Babar: 0.7 FTE M. Bomben AR 20% L. Lanceri PO 30% L. Vitale RU 20% Personale Super-B: 3.1 FTE M.Bomben AR 80% L. Bosisio PA 50% L. Lanceri PO 50% L. Vitale RU 80% I. Rashevskaya Tecnol. 50% (C. Stella Laur. 100%) Attività Trieste BaBar Referaggio interno pubblicazioni Completamento analisi Preventivi e Attività 2011 • Super-B • Programma 2011 (SVT) • Realizzazione prototipo Layer0 • Design layer esterni • Test su fascio al CERN • Scrittura TDR • Attività Trieste • Produzione sensori striplets (design, procurement, test) • Produzione modulo layer0 • Resp. Sensori: L.Bosisio • Coordinamento sensori (gen.) e layer esterni:L.Vitale.Contributo scrittura TDR • test su fascio al CERN, resp. telescopio/striplets • Valutaz. e scelta elettronica front end layer esterni (chip FSSR2 ?) BaBar e SuperB: preventivi 2011

  14. CDF a TS/UD Trieste: Mirco Dorigo 100% PHD Aldo Penzo 30% Melisa Rossi 100% Borsista Anna Maria Zanetti 90% Udine: Diego Cauz 60% Gianni Pauletta 60% Lorenzo Santi 80% • Analisi dati a TS/UD: • Bs->PhiPhi (M.Dorigo,amz) • H->TauTau (Pierluigi Totaro, Melisa Rossi,amz,gp) • Ricerca SUSY in eventi con trileptoni (M.Rossi,gp) • Hardware - Manutenzione • Sistema di calibrazione & monitoring al laser dei calorimetri dei “plug” • sistema di scintillatori (~1000) x rivelatori muoni Dal 2010: G.Pauletta (con Phil Schlabach) ha la responsabilita’ globale per la gestione del sistema di rivelatori a muoni

  15. Search for a low mass SM Higgs boson in di-tau channel Melisa Rossi, Pierluigi Totaro • Motivation • H complementary to Hbb signature • Analysis improvements: • new tau identification algorithm • new channels inserted • BDT to discriminate signal /background • The net improvement wrt to previous • blessed analysis ranges from 10% to 40% • Abstract accettato ad ICHEP •  Pierluigi Totaro tdecay modes included in the analysis: thte+thtm(46% B.R.) • small H B.R.(<10%) • but 4 signal processes • great recover by W/Z→jj • direct prod. accessible

  16. B0s ϕϕ Presented by Mirco Dorigo at Moriond First measurement!! Penguin transition Polarization Amplitudes ? “Polarization Puzzle” potentially sensitive toNP instead of SM expectation

  17. CDF Present & Future PRL Cover • E’ possibile pero’ che 10 fb-1 non bastino per H→bb: • • Per raggiungere la certezza matematica di un risultato definito (3σ o esclusione) • fino a 115 GeV e’ necessario un ulteriore raddoppio di luminosita’ (~3-year run) • • Questo non fa parte attualmente dei piani del Fermilab (fine RunII 2011) • • C’e’ una discussione interna a CDF e D0 sul formulare una proposta

  18. COMPASS spettroscopia adronica struttura (di spin) dei nucleoni gia’ approvato! • futuro: Proposta COMPASS II • Generalised Parton Distributions da Deeply Virtual Compton Scattering (μ+, LH2), 2 anni • effetti di spin / momento trasversoda Drell-Yan π± p polarizzati T, 2 anni • Primakoff, 1 anno tentativamente: 2012 Primakoff, 2013 GPD, 2014 DY … + spettroscopia impegno hardware di Trieste (per ora): upgrade RICH CdS, 6 luglio 2010

  19. COMPASS Trieste attivita’ ultimo anno • partecipazione run 2009/2010 • hardware - R&D ThickGEM - meccanica H1 per il run 2010 2 x 3 m2 pochissimo spazio CdS, 6 luglio 2010

  20. Attivita’ ultimo anno • hardware - R&D ThickGEM - meccanica H1 per il run 2010 • analisi (SIDIS) - asimmetrie azimutali su bersglio non polarizzato e polarizzato L - asimmetrie azimutali 2h con bersaglio polarizzato T - finalizzazione dei risultati per le asimmetrie di Collins e Sivers dai dati 2007 inviato per pubblicazione- calcolo locale • scrittura proposta, articoli • run 2010: molto interesse per i dati, e molto lavoro con responsabilita’ Attivita’ prevista 2011 • run 2011 (da maggio a nov.) • hardware, analisi … continuazione delle attivita’ CdS, 6 luglio 2010

  21. 19 ricercatori - 16.6 fte 7 assegnisti/dottorandi • Responsabilita’: • Technical board, F.Bradamante • software processatura dati al CERN : V. Duic • RICH: hardware/software, DallaTorre, Tessarotto, Schiavon • Publication committee: A.Bressan • scrittura articoli effetti di spin trasverso in SIDIS (FB, AM, FS) • Run coordinator: F.Bradamante • Run Allineamenti: Federica Sozzi • ruolo trainante studio effetti di spin trasverso nel SIDIS (in particolare proposta run 2010) • COMPASS Trieste

  22. Preventivi 2010 PRELIMINARY in kE Trieste Udine

  23. Richieste di supporto • P-SuperB • Officina meccanica : 2 mesi uomo • Laboratorio di elettronica : 12 mesi uomo • Compass • Laboratorio di elettronica : 25 mesi uomo • Officina meccanica: 14 mesi uomo

  24. P-mu2e Mu2e experiment is a search for Charged Lepton Flavor Violation (CLFV) • (Coherent conversion -N --> e-N) G.Pauletta

  25. CLFV exhibits sensitivity to various “new physics” processes Supersymmetry Heavy Neutrinos Two Higgs Doublets Compositeness Leptoquarks New Heavy Bosons / Anomalous Couplings Loops Contact Terms • Its observation offers unambiguous evidence for New Physics • Will be sensitive to effective mass scales well beyond collider energies G.Pauletta

  26. Some CLFV Processes Expected limit < 6 x 10-17 @ 90% CL ; >5 sensitivity for all rates > few E-16 . LHC accessible SuSy expects rates as large as 10-15 G.Pauletta

  27. The mu2e concept 3. Clean up and transport muons to target 2. Collect muons 5) Look for monoenergetic electrons from CLSV (4) Stop muons in target (1) Produce pions with high intensity 8 GeV beam from G.Pauletta CD0 approval in Nov 2009. Point to CD1 in spring 2011

  28. Our proposed contribution: to the construction of Cosmic Veto counters to shield against cosmic ray backgound Efficiencie > 99 % are required over several meters. G.Pauletta

  29. We have already developed long, efficient muon counters (FACTOR)” Extruded scintillator: overall length 2 x 3.6 = 7.2 m., read out with wls + SiPM 3.6 m TB4 electronics (FNAL) 50ohm inputs 12bit ADC, so large dynamic range, 212MSPS, up to4k samples/ch ~100MHz bandwidth, noise ~30uV RMS Up to 16ch per MB Bipolar, so ped is around 8100 (half scale) Setup over USB, readout over 100mbit Ethernet 1 cm 1.2 mm Kuraray WLS fiber 1.2mm SiPM 2 * 4.1 cm G.Pauletta

  30. Distributions of integrated output signals manifest more than sufficient efficiency over > 7 m 12 16 6 4 The NEAR end ~10cm from beam 9 2 Pedestal+ dark counts – measured separately The FAR end 7m from beam G.Pauletta Runs 5045 and 5046 2/20/2010

  31. Efficiencies of > 99% from single fibersare obtained over more than 7 m attenuation length G.Pauletta

  32. We would like to optimize the development of these counters for mu2e. Veto: Ogni strato e' composto da strisce di scintillatore estruse, lette da fibre wls . Il nostro contributo e' l'ottimizzazione del rapporto efficienza/costo. In primo luogo, proponiamo la sostituzione dei fotomoltiplicatori multianodo con dei SiPM sviluppati dal FBK (Trento) nell'ambito di FACTOR/TWICE. Poi si ottimizzera' la configurazione delle estrusioni. Gli interessati: Diego Cauz (20%) Giovanni Pauletta (20%) Il nostro preventivo: Missioni interne   (riunioni)     1 ke Missioni estere    ( 2 missioni al fnal per test beam)   6  ke Consumi:  per  SiPM,  accoppiamenti ottici,  fibra wls e metabolismo:  4 ke G.Pauletta

  33. BACKUP

  34. SVT toward the TDR (G.Rizzo,Elba Workshop) Need to demonstrate: • we are able to build a Layer0 with the right specs for SuperB • Striplets (baseline) • Hybrid or CMOS MAPS pixel (Upgrade) • we have a solid technical design for • external layers with double sided silicon strips • SVT support structure • Requirements set by performance and background studies: • Radius ~ 1.5 cm , pitch 50 um, minimal material (~1% X/X0) • Backg. Rate >5 MHz/cm2 Optimization of the layout for SuperB physics and the new IR conditions (extended angular coverage, different radii) Need to allow an easy access to IR for replacement of the Layer0 & beam pipe. BaBar e SuperB: preventivi 2011

  35. Preventivi 2011 • MI • 1.0 KEuro x FTE = 10 KEuro (Metabolismo) • Metabolismo + 1 KEuro (responsabilità ATLAS Fisica Italia) • Tot: 11 KEuro • ME • 6.3 MU (turni Cat I) + 2.6 MU (turni Cat II) = 8.9 MU (shifts) • 8.9 MU + 2 MU (responsabilità ATLAS top x-section group) = 10.9 MU • 10.9 MU + 1 MU x FTE (metabolismo) • Tot: 20.7 MU x 4.0 KEuro = 83 KEuro • CONSUMI • 1.5 KEuro x FTE = 15 KEuro (Metabolismo) • Metabolismo + 4.5 KEuro (camionetta CERN) = 19.5 KEuro • 19.5 KEuro + Consumi IBL (da definire) • Tot: ?

  36. B0s ϕϕ - CDFII: from Hadronic Two Track Trigger - 2005 CDFII BR measurement (180 pb−1), 8 signal events [PRL95,031801(2005)]: BR = (1.4 ± 0.6 ± 0.6) ✕ 10-5 World's First 2009, CDFII BR update (2.9 fb−1)

  37. Udine: Responsabilità hardware • In quanto costruttori del sistema di calibrazione & monitoring al laser dei calorimetri dei “plug” di CDF, • il gruppo di Udine è l’unico responsabile per la gestione e la manutenzione del sistema • sistema ha messo in evidenza un calo della risposta dei fototubi che corrisponde ad un calo della scala di energia dell’ordine di 10%/anno . E’ essenziale Il monitorare questo calo in modo affidabile. • In quanto collaboratori alla costruzione del sistema di rivelatori di muoni • Il gruppo di Udine condivide (con Trieste e JINR) la responsabilita’ per la manutenzione del sistema di scintillatori (~1000) • L’invecchiamento precoce di alcuni di questi continua ad essere monitorato e vi saranno alcune sostituzioni/aggiunte di rivelatori lunghi (3m) per sopperire al calo di intensita’ alle estremita’. A partire dal 2010, G.Pauletta condivide con Phil Schlabach, la responsabilita’ globale per la gestione del sistema di rivelatori a muoni

  38. Search for a low mass SM Higgs boson in the di-tau decay channel using 2.3 fb-1 Melisa Rossi, Pierluigi Totaro, Anna Maria Zanetti (INFN, Sezione di Trieste and University of Trieste) Note 10094 • Motivation • H complementary to Hbb signature • small H B.R.(<10%) but 4 signal processes considered: • great recover allowed by the W/Z→jj final state • direct production becomes accessible • Event Selection • one hadronic tau with visible pT > 15 GeV/c (BDT-based ID) • one lepton (e/m) with pT > 10 GeV/c (standard ID) • opposite charges, DR>0.4; • two signal channels: 1 jet and  2 jets (ET > 20 GeV, |h|  2.5) • Background modeling: • Drell-Yan, diboson, top-antitop: from MC simulations • Fakes: a combination of same-sign data and W+jets MC • Analysis strategy • A combination of a set of Boosted Decision Trees to discriminate signal from the main sources of background • After scaling to the same luminosity, the net improvement wrt the previous blessed analysis ranges from 10% to 40% t decay modes included in the analysis: thte+thtm (46% B.R.)

  39. attivita’ prevista • run 2010 (da maggio a novembre) • COMPASS Trieste • hardware, analisi … : continuazione delle attivita’ consistenza del gruppo • invariata (19 ricercatori, 16.6 fte) richieste finanziarie servizi • officina meccanica 14 mesi • laboratorio elettronica 25 mesi CdS, 6 luglio 2010

  40. Programma 2011 (SVT) Realizzazione prototipo Layer0 Design layer esterni Test su fascio al CERN Scrittura TDR Attività Trieste Produzione sensori striplets (design, procurement, test) Produzione modulo layer0 Coordinamento sensori (gen.) e layer esterni, contributo scrittura TDR test su fascio al CERN, resp. telescopio/striplets Valutaz. e scelta elettronica front end layer esterni (chip FSSR2 ?) Richieste finanziarie (k€) M.I. 5.0 metab + 2.0 SVT M.E. 17.0 metab + 6.0 SVT Consumo 5.0 metab + 14.0 SVT _________________ Totale 27 + 22 = 49 Richieste Risorse Locali Lab. Elettronica 12.0 m.u. Officina Mecc. 2.0 m.u. SuperB - Preventivo e Attività 2011 BaBar e SuperB: preventivi 2011

  41. SVT SW • Det. Optimization- N. Neri • FastSim – TBD • FullSim – TBD • MDI & Backg. – E. Paoloni temporarily SuperB SVT responsibilities for TDR preparation SVT Convener G.Rizzo Mechanical Structure Phys (TBD) + F. Bosi (Eng.) External Layers Coordination L.Vitale Layer 0 Coordination G. Rizzo temporarily Electronics DAQ & DT M. Villa-M. Citterio Front-end Electronics V. Re Testbeam S. Bettarini HDI-Peripheral Electronics M.Citterio Mechanical structure Sensors L. Bosisio BaBar e SuperB: preventivi 2011

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