ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA NUCLEARE Preventivo per

Transcript

Codice
Esperimento
Gruppo
BABAR
1
Rapp. Naz.: Mauro Morandin
ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA
NUCLEARE
Preventivo per l'anno 2005
Rappresentante nazionale:
Struttura di appartenenza:
Posizione nell'I.N.F.N.:
Mauro Morandin
PD
INFORMAZIONI GENERALI
Gruppo I
Linea di ricerca
SLAC
Laboratorio ove
si raccolgono i dati
BABAR
Sigla dello
esperimento
assegnata
dal laboratorio
PEPII: asymmetric B factory
Acceleratore usato
Anelli di collisione di elettroni e positroni di energie rispettivamente 9GeV e 3.1 GeV
Fascio
(sigla e
caratteristiche)
Processo fisico
studiato
Apparato
strumentale
utilizzato
"Violazione di CP nei B; fisica dei flavour pesanti e del tau; Misura dei parametri della matrice CKM; Studi di
QCD in interazione gamma−gamma."
Spettrometro magnetico solenoidale da 1.5 Tesla con rivelatore di vertice al silicio, camera centrale a deriva,
identificatore di carichi, calorimetro elettromagnetico e rivelatore di muoni
BA, FE, GE, LNF, MI, NA, PD, PG, PI, Roma1, TO, TS
Sezioni partecipanti
all'esperimento
Canada, Cina, Francia, Germania, Norvegia, Olanda, Regno Unito, Russia, Usa
Istituzioni esterne
all'Ente partecipanti
Pluriennale (circa 10 anni)
Durata esperimento
Mod EC. 1
(a cura del responsabile nazionale)
ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA NUCLEARE
Struttura
FE
Codice
Esperimento
BABAR
Resp. loc.: Livio Piemontese
Gruppo
1
PREVENTIVO LOCALE DI SPESA PER L'ANNO 2005
In KEuro
IMPORTI
VOCI
DI
SPESA
DESCRIZIONE DELLA SPESA
Parziali
Totale Compet.
SJ
Riunioni, collaborazione altre Sezioni
11,5
Coordinamento farm (D. Andreotti, Bozzi)
1,0
A) Riunioni di collaborazione, gruppi di analisi e di lavoro (9.4 mu)
63,0
B) Turni di presa dati (3.4 mu)
23,0
C)32.5mu:Coord.Mecc.ed elettr.LST:2Carassiti−CottaR;Meeting
BaBar−GRID:1Luppi;Sviluppo sw GRID:2Andreotti,Asseg;IFR Oper.Man: 7
Andreot−ti,Negrini,Cibinetto;LST SM:5R.Calabrese;LSTinst.el.FE15.5 fis+t
218,0
Metabolismo a SLAC e Ferrara
19,0
Installazione LST
32,0
di cui SJ
12,5
304,0
51,0
Trasporto elettronica
10,0
10,0
Consorzio
Ore CPU
Spazio Disco
Cassette
Altro
Totale
377,5
di cui SJ
0,0
Sono previsti interventi e/o impiantistica che ricadono sotto la disciplina della legge Merloni ?
Breve descrizione dell'intervento:
Mod EC./EN. 2
(a cura del responsabile locale)
A cura della
Comm.ne
Scientifica
Nazionale
Struttura
FE
Codice
Esperimento
BABAR
Gruppo
1
ALLEGATO MODELLO EC2
Mod EC./EN. 2a Pagina 1
Struttura
FE
Codice
Esperimento
BABAR
Gruppo
1
Codice
Esperimento
Gruppo
BABAR
1
NUCLEARE
PREVENTIVO GLOBALE DI SPESA PER L'ANNO 2005
In KEuro
A CARICO DELL' I.N.F.N.
Struttura
Missioni
interne
Missioni
estere
SJ
BA
FE
GE
LNF
MI
NA
PD
PG:DTZ
PI
RM1
TO
TS
TOTALI
Materiale
di
consumo
SJ
Trasporti
e
facchinaggi
SJ
4,0
12,5
12,0
9,5
5,0
3,0
14,0
4,0
20,0
16,0
5,0
10,5
41,5
304,0
140,0
155,0
60,0
25,0
197,5
56,5
416,0
283,0
81,0
119,0
6,5
51,0
22,0
17,5
9,0
6,0
140,5 620,0
7,0
54,0 62,0
5,0
34,0
12,0
17,0
115,5
1878,5
54,0 384,5 625,0
SJ
Spese
di
calcolo
Affitti
e
Materiale Costruzione
manutenz. inventariabile apparati
SJ
SJ
SJ
10,0
1,5
1,5
8,9
3,0 250,0
10,0
12,0
10,5
3,0
2,0
1,5
12,0
31,9 250,0
SJ
A
carico
di altri
Enti
TOTALE
Compet.
SJ
52,0
377,5
175,5
183,5
82,9
34,0
355,0 870,0
67,5
508,5 71,0
336,0
100,0
148,0
2420,4 941,0
NB. La colonna A carico di altri enti deve essere compilata obbligatoriamente
Mod EC./EN. 4
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
NUCLEARE
Codice
Esperimento
Gruppo
BABAR
1
A) ATTIVITA' SVOLTA FINO A GIUGNO 2004
Dopo la pausa di due mesi nell' estate del 2003, BaBar ha ripreso a raccogliere dati alla Upsilon(4S) con l' obiettivo di aumentare di circa
3/4 la statistica disponibile per l' analisi, al termine di un periodo di presa dati di circa un anno. A fine giugno 2004 l' eccellente prestazione
del collider PEP−II e l' altissima efficienza dell' esperimento (spesso superiore al 99%) hanno consentito all' esperimento di superare le
previsioni iniziali, accumulando oltre una luminosità integrata di 97 fb−1.
Grazie all' ottimo funzionamento del rivelatore, inclusi i nuovi piani di camere RPC costruiti in Italia e installati nel 2002, i dati raccolti sono
risultati di eccellente qualità. Ciò anche per l' impegno dei gruppi italiani che hanno curato in particolare la manutenzione del rivelatore di
vertice e del rivelatore di muoni.
La collaborazione ha perseguito nello stesso periodo l' attuazione di due importanti progetti:
1)il rifacimento della parte centrate del rivelatore per muoni e adroni neutri (Barrel IFR);
2)lo sviluppo e il dispiegamento del nuovo modello di calcolo.
Il primo progetto fu approvato dalla collaborazione e dall' INFN nel giugno del 2003 e aveva come scopo la costruzione di rivelatori LST di
nuova concezione, destinati a sostituire le camere RPC le cui prestazioni erano andate via via deteriorandosi. Una prima sostituzione (due
sestanti su sei) era prevista durante l' estate 2004 e il completamento (ultimi 4 sestanti) nel corso di una lunga pausa nel 2005. La tabella di
marcia del progetto, presentata un anno fa è stata sostanzialmente rispettata. Alcuni gruppi italiani hanno fornito contributi rilevanti nel
progetto, nello studio dei prototipi e nel controllo di qualità durante la produzione svoltasi presso la Ditta PHT di Carsoli (AQ) a partire da
novembre 2003 e terminata con successo a fine giugno 2004. Inoltre è stato progettata e prodotta in Italia l' elettronica di front−end, i
cestelli che la ospitano e le schede di readout e di controllo.
Il secondo progetto consiste nella sostituzione della tecnologia impiegata per organizzare i dati nel formato in uso per l' analisi. Si è trattato
di un cambiamento radicale che ha comportato un notevole lavoro di sviluppo e che è stato reso disponibile come previsto, in tempo per
poter essere utilizzato per le conferenze estive del 2004.
La collaborazione ha prodotto da giugno 2003 a giugno 2004 50 nuove pubblicazioni, portando il numero totale a 98. Fra i risultati più
importanti pubblicati vi sono:
− nuovi studi nel settore della violazione di CP:
con misure del parametro sin(2Beta) in canali che risultano soppressi nel modello standard e potrebbero quindi evidenziare contributi
anomali (es.: B in Phi Ks);
con misure di asimmetria e di branching ratio nei decadimenti dei mesoni B in coppie di mesoni senza charm, fra i quali di particolare
rilevanza sono i più stringenti vincoli ottenuti sul valore del parametro Alfa, studiando i decadimenti di B in rho rho, e la prima misura del
branching ratio in due pioni neutri;
− ulteriori misure riguardanti i nuovo mesone Ds scoperti da BaBar e caratterizzati da valori della massa sensibilmente inferiori a quella
attesa dai correnti modelli spettroscopici;
− nuova misura del fondamentale parametro Vub della matrice CKM, ottenuta con decadimenti semileptonici inclusivi;
− misure di vari decadimenti rari, sensibili a contributi di nuova fisica.
Infine il modello di calcolo distribuito di BaBar è stato ulteriormente potenziato con la apertura a servizio di BaBar del centro GridKa di
Kalsruhe. Inoltre al Tier A BaBar di Padova, è stata affidata dal settembre 2003 la funzione di unico centro in cui vengono processati i dati
raccolti dall' esperimento. Ciò è avvenuto in modo efficace, garantendo alla collaborazione l' accesso ai dati con un minimo ritardo. Oltre a
cio', presso il centro è anche avvenuto il ri−processamento di una notevole quantità dei dati precedenemente acquisiti.
B) ATTIVITA' PREVISTA PER L'ANNO 2005
Il piano attuale prevede che nel 2005 continuerà per ulteriori sei mesi il periodo di presa dati iniziato a fine 2004 (RUN5). Ad esso seguirà,
nella rimanente parte dell' anno, un lungo intervento sul rivelatore e nella zona di interazione.
Gli scopi di tale intervento sono: il completamento del rifacimento del rivelatore per muoni nella zona centrale (ultimi 4 sestanti), la
realizzazione di eventuali lavori di manutenzione sul rivelatore di vertice e la sostituzione di alcuni elementi della macchine (PEP−II) al fine
di ottenere una maggiore luminosità in futuro.
Ci si aspetta che il RUN5, nonstante la lunga pausa, fornisca una statistica aggiuntiva pari a circa 100 fb−1, con un incremento di oltre il
40%.
Il rifacimento del rivelatore di muoni verrà realizzato con il contributo di gruppo americani e italiani che parteciperanno sia con fisici che con
personale tecnico.
Il lavoro di analisi, che potrà usufruire di una statistica quasi raddoppiate e una notevole ricchezza di canali accessibili, proseguirà nelle
direzioni già consolidate negli anni precedenti.
Il centro di analisi del CNAF e quello di Padova verranno potenziati per far fronte alla crescita di luminosità. In particolare il CNAF sarà
aperto a tutta la collaborazione e si affiancherà quindi agli analighi centri operanti in Europa.
C) FINANZIAMENTI GLOBALI AVUTI NEGLI ANNI PRECEDENTI
In kEuro
Anno
finanziario
Missioni
interne
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
TOTALE
Missioni
estere
Materiale di Trasporti e
consumo facchinaggi
Spese di
calcolo
Affitti e
Materiale
Costruzione
manutenzione inventariabile
apparati
90,3
368,7
528,3
993,6
1012,2
1339,1
1432,6
1450,0
1540,5
1717,0
1589,0
377,0
359,9
292,3
325,3
806,7
913,1
1373,1
561,5
334,0
322,0
30,9
50,0
54,2
17,5
20,6
2,6
19,0
2,0
10,0
91,4
306,7
139,9
447,7
600,6
409,6
1319,2
1110,5
681,0
91,0
1228,3 12061,3
5664,9
206,8
5197,6
76,4
89,8
164,7
129,6
59,9
113,1
117,8
106,0
190,0
181,0
Mod EC. 5
902,7
2169,1
947,1
198,3
315,5
153,4
455,5
611,0
105,0
TOTALE
90,3
1816,2
3484,7
2587,6
2167,3
3139,3
3042,4
4718,2
3337,5
3535,0
2298,0
5857,6 30216,5
(a cura del rappresentante nazionale)
Codice
Esperimento
Gruppo
BABAR
1
NUCLEARE
PREVISIONE DI SPESA
Piano finanziario globale di spesa
In KEuro
ANNI
FINANZIARI
2005
TOTALI
Spese
Materiale
Affitti e
Trasporti e
Missioni Missioni
di
di
manutenzione inventariabile apparati
facchinaggi
interne estere
calcolo
consumo
91,5 1673,6
970,5
22,0
278,4
91,5 1673,6
Mod EC./EN. 6
970,5
22,0
0,0
0,0
278,4
0,0
TOTALE
Compet.
3036,0
3036,0
Struttura
FE
Codice
Esperimento
BABAR
Gruppo
1
COMPOSIZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
RICERCATORE
Cognome e Nome
Qualifica
Dipendenti
Incarichi
Affer.
al
. gruppo
%
N
Ruolo Art. 23 RicercaAssoc
ANDREOTTI MIRCO
AZZOLINI VIRGINIA
BETTONI DIEGO
D.R.
BOZZI CONCEZIO
Ric.
CALABRESE ROBERTO
CIBINETTO GIANLUIGI
LUPPI ELEONORA
NEGRINI MATTEO
D.R.
PIEMONTESE LIVIO
Dott.
AsRic
P.A.
AsRic
P.A.
AsRic
TECNOLOGI
Cognome e Nome
Qualifica
Incarichi %
Ass.
Art. 23
Ruolo
Tecnol.
I Tecn
30
Tecn.
50
Dipendenti
100 1 CARASSITI VITTORE
100 2 COTTA RAMUSINO A.
90
100
Numero totale dei Tecnologi
80
100 Tecnologi Full Time Equivalent
Qualifica
90
TECNICI
100 N
Dipendenti
Incarichi
Cognome e Nome
Collab.
Assoc.
100
Ruolo Art. 15
1
1
1
1
1
1
1
1
1
tecnica
1
2
3
4
5
6
7
8
Numero totale dei ricercatori
Ricercatori Full Time Equivalent
9 Numero totale dei Tecnici
8.6 Tecnici Full Time Equivalent
Annotazioni:
SERVIZI TECNICI
Denominazione
1 Elettronica
2 Informatica
3 Meccanica
ANDREOTTI DANIELE
CTer.
CHIOZZI STEFANO
CTer.
EVANGELISTI FEDERICO CTer.
MAGNANI ANDREA
MALAGUTI ROBERTO
CTer.
MILANO LUCIANO
Univ.
PADOAN CLAUDIO
PARISE MICHELE
mesi−uomo
30.0
11.0
4.0
Osservazioni del direttore della struttura in merito alla
disponibilità di personale e attrezzature
Mod EC./EN. 7
2
0.8
%
tecnica
Univ.
Univ.
Univ.
100
20
15
10
45
10
20
10
8
2.3
Codice
Esperimento
Gruppo
BABAR
1
NUCLEARE
MILESTONES PROPOSTE PER IL 2005
Data
completamento
30/6/05
30/12/05
Descrizione
Preparazione clean room e strumenti per l' intervento su SVT
Rimozione, manutenzione e re−installazione del SVT con inserimento di nuovi rivelatori per la protezione da
eccessiva radiazione.
Mod EC./EN. 8
Codice
Esperimento
EPSI
Rapp. Naz.: E. Iacopini
NUCLEARE
Gruppo
1
E. Iacopini
FI
Violazione di CP nei decadimenti del K
Linea di ricerca
CERN
Laboratorio ove
NA−48/2
Sigla dello
esperimento
assegnata
dal laboratorio
CERN − SPS
Acceleratore usato
NA−48/2 Fascio di mesoni K+ e K− prodotti dal fascio K12 nella North Area High Intensity Facility (NAHIF)
Fascio
(sigla e
caratteristiche)
Violazione diretta di CP nel decadimento dei K carichi
Processo fisico
studiato
Apparato
strumentale
utilizzato
Spettrometro magnetico con camere a deriva. Calorimetro elettromagnetico a kripton liquido. Calorimetro
adronico e contatori di mu. Anticoincidenze KL.
FE, FI, PG, PI, TO
all'esperimento
Cambridge, CERN, Dubna, Edimburgo, Mainz, Saclay, Vienna.
Istituzioni esterne
all'Ente partecipanti
Dal 1992 al 2005
Durata esperimento
Mod EC. 1
Codice
Esperimento
Gruppo
EPSI
1
Resp. loc.: PETRUCCI FERRUCCIO
Struttura
FE
In KEuro
IMPORTI
VOCI
DI
SPESA
Parziali
Totale Compet.
SJ
Riunioni in Italia 1 m.u.
5,0
Contatti con ditte per prototipi di readout silici (NA48/3) 1 m.u.
5,0
Contatti con ditte e fonderie per chip VLSI (NA48/3) 2 m.u.
10,0
Meetings di collaborazione 6 m.u.
27,0
Analisi 4 m.u.
18,0
Meetings e sopralluoghi per progettazione meccanica (NA48/3) 1 m.u.
4,5
Meetings per readout silici (NA48/3) 1 m.u.
4,5
Contatti fonderie per progettazione VLSI (NA48/3) 1 m.u.
4,5
Test−beam (NA48/3) 8 m.u.
36,0
Collaborazione con Saclay per KABES ad alta intensità (NA48/3)2 m.u.
9,0
Metabolismo
7,5
Elettronica di readout silici (NA48/3)
20,0
Costi accessori di progettazione VLSI (NA48/3)
2,0
Prototipizzazione (NA48/3)
20,0
Materiali e componentistica per il test−beam (NA48/3)
12,5
Consorzio
Ore CPU
Spazio Disco
Cassette
di cui SJ
20,0
103,5
62,0
Altro
PC upgrade
3,0
3,0
Totale
188,5
di cui SJ
0,0
Mod EC./EN. 2
A cura della
Comm.ne
Scientifica
Nazionale
Struttura
FE
Codice
Esperimento
Gruppo
EPSI
1
Struttura
FE
Codice
Esperimento
Gruppo
EPSI
1
Codice
Esperimento
EPSI
NUCLEARE
Gruppo
1
In KEuro
Materiale
di
consumo
Trasporti
e
facchinaggi
Spese
di
calcolo
Struttura
Missioni
interne
FE
FI
PG
PI
TO
20,0
12,0
8,0
16,0
3,0
103,5
65,0
60,0
135,0
20,0
62,0
95,0
10,0
32,0
3,0
3,5
TOTALI 59,0
383,5
202,0
3,5
Missioni
estere
SJ
SJ
SJ
SJ
Affitti
e
Materiale Costruzione TOTALE
Compet.
SJ
SJ
SJ
3,0
14,0
44,0
14,0
47,0
SJ
SJ
188,5
172,0
78,0
241,0
29,5
709,0
Mod EC./EN. 4
A
carico
di altri
Enti
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Codice
Esperimento
EPSI
NUCLEARE
Gruppo
1
Setting−up ed inizio presa dati run K carichi 2004.
Determinazione di Vus, misura del BR KL −>e+ e− e+ e−,
KL−> e+ e− gamma e completamento analisi NA48/1
relativo al BR KS−>pi0 mu+ mu−, decadimento beta della
Csi0, decadimento della Csi0 in Lambda e+ e−.
Analisi dati 2003 e 2004 per la misura della violazione diretta di CP (Ag) nei decadimenti dei K carichi in tre pioni.
Analisi dati 2003 e 2004 per la misura di a00 dal Ke4.
Analisi dati per la determinazione del BR di alcuni decadimenti rari come Ke2,
pai+ pai0 gamma, pai+ gamma gamma, pai+ l+ l− ...
Conclusione della misura del BR del KSe3.
Inoltre, una parte consistente della Collaborazione sta considerando la possibilità di presentare una proposta di misura del BR del
decadimento K+−> pi+ nu nubar, con un apparato sperimentale in parte rinnovato (NA48/3: vedi allegato).
Una proposta di principio più dettagliata dovrebbe essere pronta per settembre 2004, da presentare alla CSN1 ed al meeting di Villars.
In quell'occasione ci dovrebbe essere anche, verosimilmente, una più dettagliata definizione dei costi e delle responsabilità.
Per questa ragione, al momento non sono state fatte previsioni di spesa per il 2006.
Anno
finanziario
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2004
TOTALE
Missioni
interne
Missioni
estere
consumo facchinaggi
30,0
26,0
31,0
28,0
34,0
41,0
22,0
20,0
28,0
44,0
36,0
52,0
419,0
525,0
543,0
986,0
721,0
599,0
532,0
446,0
545,0
545,0
470,5
418,0
788,0
183,0
235,0
294,0
293,0
166,0
103,0
138,0
186,0
181,0
152,5
142,0
392,0
6749,5
2861,5
5,0
5,0
15,0
Spese di
calcolo
Affitti e
Materiale
Costruzione
manutenzione inventariabile
apparati
TOTALE
945,0
256,0
1746,0
700,0
750,0
272,0
42,0
95,0
16,0
398,0
2401,0
1052,0
2621,0
2069,0
2002,0
1268,0
744,0
773,0
1013,0
1242,0
663,0
623,5
28,0
21,0
4,0
3,0
6,0
2,0
2,0
4,0
1,0
6,0
25,0
53,0
In kEuro
24,0
186,0
59,0
34,0
40,0
202,0
186,0
44,0
74,0
232,0
74,0
4,0
11,5
1146,5
5220,0 16471,5
Mod EC. 5
CERN-SPSC-2004-010
SPSC-EOI-002
16.04.2004
Expression of Interest to Measure
Rare Kaon Decays at the CERN SPS
NA48-Future Working Group
Contents
1 Introduction
1
2 The K → πν ν̄ decays
4
3 Beam design
7
4 Detector
7
5 Beam Request for 2004
1
11
Introduction
We are investigating the possibility to measure very rare kaon decays at the CERN SPS.
The physics motivation is given in Section 2. We are reviewing opportunities to study rare
decays of both charged and neutral kaons. We concentrate first on the charged kaon because
we are not limited by the current proton intensity that can be delivered by the SPS on the
T10 target. The aim of this document is to outline our ideas in view of the upcoming Villars
meeting which will take place in September. We are performing a feasibility study for an
experiment able to collect about 50 K + → π + ν ν̄ events with a signal to background ratio
of 10:1 in about two years of data taking (NA48/3). The two undetectable neutrinos in the
final state require the design of an experiment with redundant measurement of the event
kinematics and hermetic vetoes to achieve the necessary background rejection. Particular
1
care has to be taken to suppress the two body decays K + → π + π 0 and K + → µ+ ν which
have branching ratios up to 1010 times larger than the expected signal. The reconstruction of
the two body kinematics may suffer from reconstruction tails and backgrounds can originate
if photons from K + → π + π 0 are not detected or if muons from K + → µν are mis-identified
as pions. To suppress backgrounds from the two body decays, kinematics and particle
identification have to be used in conjunction.
We plan to use 400 GeV/c protons from the SPS to perform the experiment. The advantage
of using a high energy proton machine such as the SPS is two-fold: on the one side, the
cross sections to produce kaons increases as a function of proton energy so that to achieve
the same kaon flux one needs less protons thus reducing the non-kaon-related accidental
activity. In addition, the higher kaon energy leads to easier photon detection which simplifies
the suppression of the backgrounds originating from K + → π + π 0 : for example, employing
a 75 GeV/c kaon beam and limiting the momentum of the reconstructed π + to 40 GeV/c,
there are at least 35 GeV of electro-magnetic energy from the π 0 deposited into the photon
vetoes. This reduces significantly the probability that both photons from the π 0 decay are left
undetected because of photonuclear reactions. The disadvantage of employing high energy
protons and, consequently, high energy secondary beams, is that the pions and the protons
cannot be efficiently separated from kaons. The consequence is that the upstream detectors
which measure the momentum and the direction of the kaons are exposed to a particle flux
about 17 times larger than the useful (kaon) one. It is important to point out that the
magnetic spectrometers placed downstream of the decay region do not suffer from the same
limitation because:
1. The protons and the undecayed kaons and pions are kept in a vacuum beam-pipe that
crosses the spectrometers.
2. The muons from pion decays stay in the beam-pipe without illuminating the drift
chambers because of the small transverse momentum released by the pion decay.
In section 3 the kaon beam will be briefly described. As already mentioned, the experiment
is not limited by the amount of protons that can be delivered by the SPS. We assume a duty
cycle of the SPS similar to the one available during the 2003 data taking. There are several
challenging aspects for this experiment. They include:
• Perform tracking at 1 GHz total rate, ∼ 40 MHz/cm2 , within a minimal material
budget, minimal detector dead-time, and excellent time resolution.
2
• Achieve positive kaon identification in a high rate environment by means of a differential Cherenkov counter insensitive to pions and protons with minimal accidental
mis-tagging.
• Construct and operate hermetic photon vetoes to provide a π 0 rejection in excess of
∼ 107 .
• Achieve a muon rejection of at least 105 .
• Perform redundant measurement of the momentum of the in-coming K + and outcoming π + for suppression of the tails in the reconstruction of the missing mass for
two body decays.
• Veto the charged particles coming from kaon decays contained in the area covered by
the beam.
• Minimise the accidental activity from non-kaon decays (e.g. muons from the proton
dump and tracks coming from pion and kaon decays occurring upstream of the decay
region).
We assume to use as much as possible of the NA48/2 detectors and infrastructure to keep
the cost of the new experiment reasonable. However, significant upgrades are needed. To
plan for these upgrades, we have started a quite detailed simulation of the new experiment
and we need to validate it with experimental data that can be collected using the current
K12 (NA48/2) beam with some dedicated data taking in 2004. In particular, the intensity
of the current beam could be increased in 2004 by a significant factor to allow one to test a
MICROMEGAS-type beam detector in the rate conditions foreseen for the new experiment.
This intense beam will also allow us to evaluate whether it will be possible to employ the
current NA48/2 magnetic spectrometer in the new experiment. Unfortunately most of these
tests are incompatible with the normal data taking of NA48/2 and extra beam time has to
be scheduled. An overview of the tests planned during 2004 is given in section 5 where we
motivate the beam request in more detail.
It is important to place this initiative in the world contest. So far the study of the decay
K + → π + ν ν̄ has been performed with kaon decays at rest. BNL-AGS-E787 has collected
data from 1995 until 1998 and has published [1] a measurement of the branching ratio
−10
BR(K + → π + ν ν̄) = 1.57+1.75
based on two events interpreted as signal. The follow−0.82 × 10
up experiment BNL-AGS-E949 [2] has collected data in 2002 and plans to collect more data
3
in the future to possibly reach 10 signal events. Plans to further pursue the decay-at-rest
technique at the J-PARC have been expressed [3]. As far as decay-in-flights are concerned,
the CKM [4] Collaboration has proposed an experiment to measure 100 K + → π + ν ν̄ at the
Fermilab Main Injector. The design emphasises the separation of the pions and of the protons
from the kaons in the beam. The experiment was not ratified by the HEPAP P5 sub-panel
because of cost reasons. The proponents are trying to reduce the cost of the experiment
preserving as much physics potential as possible. For such important measurements, to
have independent experiments is quite important as we learned, for example, from the ²0 /²
experience.
2
The K → πν ν̄ decays
The rare decays K + → π + ν ν̄ and KL → π 0 ν ν̄ are extremely attractive: they offer unique
opportunities for testing the Standard Model and deepening our knowledge of the CKM
matrix. For a recent review with extensive references of these decays and of the CKM
matrix in general, see [5].
At the quark level the two processes arise from the s → dν ν̄ process, which originates from a
combination of the “Z” penguin — the first two graphs in fig. 1 — and a double W exchange,
the third graph.
Figure 1: Graphs for s → dν ν̄
In these graphs the u,c,t quarks appear as internal lines, but the top quark contribution
dominates, with a smaller contribution, in the case of the K + → π + ν ν̄ decay, from the
charm quark. The up-quark contribution is in both cases negligible, so that s → dν ν̄ is
essentially a short distance process, well described by a Fermi-like coupling:
Hef f =
X Gl
√ (s̄d)V −A (ν̄l νl )V −A ,
2
l=e,µ,τ
4
(1)
where Gl is the effective coupling constant∗ . Given Gl , the branching ratios are directly
+
related by isospin to that of the Ke3
decay,
|Gl |2
B(K → π ν̄ν) = 6rK + B(K → π e ν) 2
GF |Vus |2
τK
(Im Gl )2
B(K 0 → π 0 ν̄ν) = 6 L rKL B(K + → π 0 e+ ν) 2
τK +
GF |Vus |2
+
+
+
0 +
(2)
(3)
rK + = 0.901 and rKL = 0.944 are isospin breaking corrections [6] that include phase space
and QED effects. The effective coupling constant Gl can be expressed as the sum of two
contributions, the first arising from an internal top-quark line, the second from a charm
quark,
Gl =
£ ∗
⁄
α GF
Vts Vtd X(xt ) + Vcs∗ Vcd XNl L
2
2π sin ΘW
(4)
2
where xt = m2t /MW
. The X coefficients have been computed including the leading QCD
corrections [7] [8]. The top quark contribution is precisely known, the main source of error
arising from the uncertainty in the value of the t mass. The smaller contribution from the
c-quark is affected by a larger error.
Averaging over the three neutrino species, the authors of ref. [5] quote the result
•
‚
1 2 e
1 τ
P0 (X) = 4
X + X
= 0.42 ± 0.06 .
λ 3 NL 3 NL
(5)
which is reflected in a theoretical error of ∼ 5 ÷ 7% on the determination of Vtd . This makes
the K + → π + ν ν̄ one of the most attractive tools for the exploration of the unitarity triangle,
a member of a very short list of theoretically clean processes.
To evaluate the importance of eqs. (2), (3) and (4), we recall the composition of the CKM
matrix in the popular Wolfenstein parametrization [9], whose accuracy is fully sufficient for
the present discussion† .
0
Vud Vus
B
VCKM = B
@ Vcd Vcs
Vtd Vts
The parameters A, λ can be defined to be positive.
1 0
1
2
Vub
1 − λ2
λ
Aλ3 (% − iη)
C B
C
λ2
2
B
C + O(λ4 )
=
Vcb C
−λ
1
−
Aλ
A @
A
2
Vtb
Aλ3 (1 − % − iη) −Aλ2
1
(6)
Comparing with eq. (4), we see that the charm quark contribution to Gl depends from
the well determined elements Vcd , Vcs , and that this term is (in this approximation) a real
∗
There is a small difference between the couplings for ντ and νe,µ Taking for Gl the average of the three
implies a negligible (0.2%) error on the rates.
†
As discussed in ref. [5], the final analysis would use a more exact parametrization and the modified
Wolfenstein parameters ρ̄ = ρ(1 − λ2 /2) and η̄ = η(1 − λ2 /2).
5
number, so that it will not contribute to the KL → π 0 ν ν̄ decay. The theoretical prediction
for this process is thus inherently cleaner than that for K + → π + ν ν̄.
Since in our approximation Vts = −Vcb , and the latter is accurately determined from semileptonic B decays, |Vcb | = (41.5 ± 0.8)10−3 , a measurement of the branching ratios for the
two decays leads to a determination of Vtd , i.e of the Wolfenstein parameters ρ, η that define
the “unitarity triangle”, which is central to the analysis of the CKM matrix.
!#" %$ $&
Figure 2: The unitarity triangle; the dashed line represents the measurement of K + → π + ν ν̄.
At present the β angle (Fig. 2, from ref. [10]) has been accurately determined in B-factory
experiments through the CP violation in B → ψK 0 decays, a process which allows for a very
clean theoretical analysis. The length of the right-hand side of the triangle is determined by
the analysis of B0 B̄0 oscillations, whose theoretical interpretation requires lattice QCD.
The rate of K + → π + ν ν̄ determines the absolute value of Gl , which is represented by the
dashed segment in fig. 2. The displacement from 1 of the lower extremity of this segment
is due to charmed quark contributions. A measurement of this rate would offer a valid
alternative to the measurement of B0 B̄0 oscillations, but with different, possibly smaller,
theoretical uncertainties. Combining the measurement of K + → π + ν ν̄ with the existing
data on β and B0 B̄0 oscillations offers (ref. [11]) a significant test of the Standard Model.
The rate of KL → π 0 ν ν̄ offers a direct measurement of η, the height of the unitarity triangle.
Its detection and measurement would establish the second example of direct CP violation
after the measurement of ²0 /² in the K 0 system, but with the advantage of a very clean
theoretical analysis [12].
The rates of K + → π + ν ν̄ and KL → π 0 ν ν̄ offer an accurate determination of the unitarity
triangle, which is completely independent from that executed within the B system. As
an added enticement, K + → π + ν ν̄ and KL → π 0 ν ν̄ are second order weak interaction
processes, which probe the short distance behavior of the Standard Model, and could be
6
sensitive to new physics. An analysis of possible post-Standard Model scenarios is given in
ref [11].
3
Beam design
A tentative layout of a high-acceptance, small momentum-bite (75.0 ± 0.7 GeV/c) K + beam
for a possible future K + → π + ν ν̄ experiment (NA48/3) has been studied. The beam is
derived from the existing target station T10 along the present K12 beam line of length
102.0 m to the exit of the final collimator. It features large-acceptance, radiation-resistant
quadrupoles, a front-end achromat for momentum definition, a beam cleaning stage and a
parallel section. The parallel session incorporates a CEDAR differential Cerenkov counter
to tag the K + , and a second achromat accommodating 3 KABES tracking stations. For
the measurement of the decay π + , the last 12 m section of the NA48 decay-vacuum tank
(blue tube) has been replaced by an additional magnetic spectrometer comprising 3 Wire
Chambers (WC1, WC2, and WC4) before and after of a (new) MNP33-1 magnet, followed by
a second spectrometer comprising WC3, WC5, and WC6 and the present MNP33-2 magnet.
The magnets give PT -kicks of ±210MeV/c (deflecting the beam by ±2.8mrad.), respectively,
resulting in a ∼ 35 mm parallel displacement inside the beam tube. Small Angle PHoton Veto
counters with radial coverage of, respectively, 40 < r < 90mm (SAPHV1 and r < 90mm
(SAPHV2) are shown in front of the Kevlar window and at the end of the hall. A beam
deflecting (≈10 mrad) magnet (MBPL101245) is installed in place of the NA48 hadronic
calorimeter. A comparison between the current NA48/2 beam and the future one is given
in table 3.
4
Detector
The detector elements are listed here together with a very brief description of their specifications.
• CEDAR
A Differential Cherenkov counter (CEDAR) placed on the incoming beam and sensitive
only to kaons. The purpose of the CEDAR is to positively identify a kaon. This is
important because only a small fraction of the incoming beam particles are kaons. A
pion undergoing a scattering in the residual gas contained in the decay tank may be
mistaken as signal if no other visible particles are produced in the process. CEDAR
7
Beam
SPS protons per pulse
Present K12
New High Intensity K +
Factor
(NA48/2)
(NA48/3) > 2006
w.r.t. 2004
12
3 × 10
3.0
4.8 / 16.8
same
1.0
Beam Acceptance H,V (mrad)
±0.36
±2.4, ± 2.0
Solid Angle (µsterad)
' 0.40
' 16
Duty cycle (s / s)
+
Average K Momentum
1 × 10
12
60
75
40
+
K : 1.50
π + : 1.35
< PK > (GeV/c)
Total: 1.35
Momentum band ∆PK GeV/c
63-57 = 6
76.1-73.9=2.25
' 0.375
Eff.:∆P/P (%)
±5
±1.5
' 0.3
RMS:∆P/P (%)
'4
' 0.95
' 0.25
±1.5
±2.5
'7
' 20
' 2.8
' 0.05
' 0.1
'2
50
50
(τK + )
0.11
0.09
Beam flux/pulse: p (×107 )
0.86
49
0.31
15
50 (' 30)
3.32
150
45 (' 27)
0.95
35
Total per pulse (×10 )
5.5
250
' 45 (' 27)
Rate (3s eff. spill length) (MHz)
18
800
' 45 (' 27)
Rate @KABES (MHz/cm2 )
2.5
40
' 16 (' 10)
Beam size (cm)
2
Area at KABES (cm )
Divergence: RMS (mrad)
Decay fid. length (m)
K
+
π+
e+
7
Effective running time/yr (days)
1/2 × 120
0.8
2/3 × 90
(pulses)
5
3.1 ×10
3.1 ×105
1.0
K + decays per year
1.0 ×1011
4 ×1012
' 40
Events/year
(BR= 10
−10
20
accept. = 5%)
Table 1: A comparison between the current NA48/2 beam and the future one. The figures
in brackets in the last column refer to increase in rate with respect to the sum of the positive
and negative NA48/2 beams.
8
Figure 3: Beam layout incorporating Small Angle PHoton Vetoes
counters were built for use at the SPS. The counter is crossed by a rate of particles
up to 1 GHz. However, exploiting the dependence of the Cherenkov angle as a function of particle speed, Cherenkov photons originating from pions can be blocked by
a diaphragm and do not reach the photo-detectors. Cherenkov photons originating
from protons miss the photo-detectors as well. The amount of kaons is about 6% of
the beam intensity, so for a 1 GHZ unseparated rate, the counter should run at about
60 MHz. The divergence of the beam cannot exceed 0.1 mrad. Details concerning
the CEDAR can be found in [13]. We understand that a CEDAR detector is being
prepared for a possible test in the M2 (COMPASS) beam-line later this year. If the
test takes place, we are certainly interested to participate in order to gather as much
experience as possible and to evaluate the modifications to the front-end that may be
needed to run at the NA48/3 beam intensities.
• KABES
A KAon BEam Spectrometer (KABES) to reconstruct the momentum of the kaon and
its direction. The design comes from the NA48/2 experience where MICROMEGAStype chambers read-out in TPC mode have achieved excellent performance [14]. This
9
can be combined with a Si pixel detector with sub-nanosecond time resolution. In
NA48/3 KABES has to be able to perform the tracking of a 1 GHz hadron beam
(about 10 times more intense -per unit area- than the combined positive and negative
beams of NA48/2), providing an angular resolution of about 15 µrad and a momentum
resolution of about 1% or better. Any effort has to be made to:
– Shorten the detector signal employing a micro-mesh with thinner amplification
gap.
– Significantly improve the time resolution which is currently 650 ps.
– Reduce the double pulse resolution sampling each strip continuously by means of
1 GHz FADC.
– Consider a smaller micro-strip pitch.
Another aspect that has to be taken into account is the space charge effect due to ion
build-up. The design of the experiment relies on the KABES detector to function at
the specified rate. This has to be validated as soon as possible. Fortunately many
of these aspects, and notably the FADC read-out and the micro-mesh with thinner
amplification gap, can already be tested this year (2004) using the NA48/2 setup.
• ANTI
A set of ring-shaped anti-counters surrounding the vacuum tank and providing full
acceptance for photons originating from the decay region with angles larger than 10
mrad. NA48/2 is equipped with photon vetoes with the appropriate coverage. It
remains to be seen whether the photon detection efficiency of these counters based on
a sandwich of thick iron and plastic scintillator plates is enough for the new experiment.
• DCH
A double magnetic spectrometer to measure the direction of the out-coming pion and
its momentum and to provide a redundant measurement of the latter. A Chinese copy
of the MNP33 dipole magnet which is currently employed by NA48/2 will be required.
The NA48 spectrometer is formed by 4 large drift chambers. Their behavior at the
aon decay intensity proposed for the new experiment (' 10 MHz) has to be tested.
Two new chambers need to be built. The possibility to build a tracking station and to
install and operate it in vacuum upstream of the kevlar window in order to reduce the
effect of the multiple scattering and improve the angular resolution is being evaluated.
10
• CHOD
A plastic scintillator hodoscope for triggering and precise timing of the charged track.
• LKr
A high-performance electromagnetic calorimeter acting as photon veto between in the
angular region between 1.0 and 10.0 mrad. The baseline option is to re-use the NA48
Liquid Krypton Calorimeter (LKr) with properly updated electronics.
• HAC
An hadronic calorimeter to strengthen the particle identification capability. As pointed
out in the beam section, the space currently occupied by the NA48 Hadron Calorimeter
is reserved, in the current layout of NA48/3, for a beam deflecting magnet. Solutions
to incorporate hadron calorimetry in the limited longitudinal space have to be studied.
• MUV
A muon veto system capable of identify muons with inefficiencies smaller than 105 . The
design of the muon veto detector is complicated by the presence of the beam deflecting
magnet and it is still under discussion.
• SAPHV1 and SAPHV2
Two small angle photon vetoes covering the region of the beam-pipe which is crossing
the magnetic spectrometer.
• CHV
A charged veto to provide hermetic coverage for charged particles coming from kaon
decays and occupying the beam region.
5
Beam Request for 2004
It is of the uttermost importance to test already in 2004 the capability of KABES, the
performance of the NA48 detectors at intensities comparable to the NA48/3 ones, and to
validate our (Monte-Carlo) knowledge of the photon vetoes with beam data. The point
is that the availability of a charged kaon beam of NA48/2 with characteristics that can be
made quite similar to the final one, represents a unique opportunity to quantify the necessary
effort (technical and financial) to transform NA48/2 into a rare decay experiment capable
to measure K + → π + ν ν̄. The tests that we want to perform are:
11
1. Drift Chambers
We need to test the performance of the current drift chambers when exposed to a high
rate of kaon decays. The K12 (NA48/2) beam rate of kaon decays can be increased by
a factor of four opening the momentum bite. Another factor of three can be achieved
increasing the number of protons on T10.
2. KABES
The performance of the upstream tracker is essential for the new experiment. Our
baseline choice is to pursue the MICROMEGAS-based detectors and we plan to test
this year:
• A new micro-mesh with 25 µm thick amplification gap. The purpose is to shorten
the pulses from the chambers in order to reduce the occupancy of the TPC.
• The read-out of about 20 KABES micro-strips by means of 1 GHz FADCs to
improve the time resolution and the double pulse resolution. The FADCs are
available because they are those used to read-out the NA48 proton tagger during
the ²0 /² measurement.
3. Photon Hermeticity
We plan to complement the NA48/2 setup with a small angle photon veto and to collect
a large sample of K + → π + π 0 decays with a minimum bias trigger to measure the π 0
rejection power of the current setup and to be able to extrapolate the requirements for
NA48/3.
To perform the tests mentioned above, we request one week of protons in the K12 beam-line
in addition to the time scheduled for NA48/2 during 2004. We point out that the conditions
to perform these tests are incompatible with the NA48/2 data taking because of magnetic
settings, triggering, beam and detector conditions. These data will be very important to
proceed in due time towards a possible Letter of Intent and Proposal.
References
[1] S. Adler et al. [E787 Collaboration], Phys. Rev. Lett. 88 (2002) 041803 [arXiv:hepex/0111091].
[2] http://www.phy.bnl.gov/e949/
12
[3] T. Komatsubara, T. Nakano and T. Nomura,” Letter of Intent for Study
of the Rare Decay K +
→
π + ν ν̄ with Stopped Kaon Beam at J-PARC”,
http://www-ps.kek.jp/jhf-np/LOIlist/pdf/L04.pdf
[4] P.S. Cooper, Nucl. Phys. Proc. Suppl. 99B (2001) 121;
http://www.fnal.gov/projects/ckm/Welcome.html
[5] M. Battaglia, A. J. Buras, P. Gambino and A. Stocchi (eds.) CERN report CERN-2003002-corr [hep-ph/0304132].
[6] W.J. Marciano and Z. Parsa, Phys. Rev. D 53 (1996) R1.
[7] G. Buchalla and A. J. Buras, Nucl. Phys. B 398 (1993) 285; 400 (1993) 225; 412 (1994)
106 [hep-ph/9308272];
[8] M. Misiak and J. Urban, Phys. Lett. B. 451 (1999) 161 [hep-ph/9901278].
[9] L. Wolfenstein, Phys. Rev. Lett. 51 (1983) 1945.
[10] G. Buchalla and A. J. Buras, Phys.Rev. D 54 (1996) 6782-6789.
[11] G. D’Ambrosio and G. Isidori, Phys. Lett. B. 530 (2002) 108 [hep-ph/0112135].
[12] L. Littenberg, Phys. Rev. D39 (1989) 3322.
[13] C. Bovet et al., The CEDAR counters for particle identification in the SPS secondary
beams: a description and an operation manual, CERN Yellow Report 82-13.
[14] NA48/2 Collaboration, Status Report on Experiment NA48/2, CERN/SPSC-2003-033,
SPSC-M-707, October 23, 2003.
13
Codice
Esperimento
EPSI
NUCLEARE
Gruppo
1
PREVISIONE DI SPESA
In KEuro
ANNI
FINANZIARI
2005
Spese
Materiale
Affitti e
Trasporti e
Missioni Missioni
di
di
facchinaggi
interne estere
calcolo
consumo
59,0 383,5
202,0
3,5
14,0
47,0
TOTALI
Mod EC./EN. 6
59,0 383,5
202,0
0,0
3,5
14,0
47,0
0,0
TOTALE
Compet.
709,0
709,0
Struttura
FE
Codice
Esperimento
Gruppo
EPSI
1
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
RICERCATORE
Cognome e Nome
Qualifica
Dipendenti
Incarichi
Affer.
al
. gruppo
%
N
Ruolo Art. 23 RicercaAssoc
Ric.
BALDINI WANDER
DALPIAZ PIETRO
DAMIANI CHIARA
FIORINI MASSIMILIANO
MARTINI MARA
PETRUCCI FERRUCCIO
SAVRIE' MAURO
SCARPA MARCELLA
WAHL HEINRICH
P.O.
AsRic
Dott.
R.U.
R.U.
P.A.
AsRic
P.C.
TECNOLOGI
Cognome e Nome
Qualifica
Incarichi
Ass.
Art. 23
Ruolo
Tecnol.
Tecn.
Tecn.
Dipendenti
90 2 GIANOLI ALBERTO
60
100
30
Qualifica
20
TECNICI
100 N
Dipendenti
Incarichi
Cognome e Nome
Collab.
Assoc.
100
Ruolo Art. 15
1
1
1
1
1
5
1
1
1
tecnica
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 Elettronica
2 Informatica
3 Meccanica
Univ.
Univ.
CTer.
CTer.
Univ.
Univ.
Univ.
CTer.
Annotazioni:
mesi−uomo
4.0
6.0
1.0
Mod EC./EN. 7
20
50
2
0.7
%
tecnica
CTer.
CTer.
SERVIZI TECNICI
Denominazione
CHIOZZI STEFANO
EVANGELISTI FEDERICO
LANDI LUCA
MAGNANI ANDREA
MALAGUTI ROBERTO
MELCHIORRI MICHELE
MILANO LUCIANO
PADOAN CLAUDIO
PARISE MICHELE
SQUERZANTI Stefano
%
20
5
5
10
15
10
10
10
10
10
10
1.05
Codice
Esperimento
EPSI
NUCLEARE
Gruppo
1
Data
completamento
Descrizione
31/03/05
Conclusione della misura del BR del KSe3
30/04/05
Completamento reprocessing dati 2004
30/06/05
Determinazione dei fattori di forma dei decadimenti KLe3, KLmu3
31/10/05
Risultato preliminare della misura di Ag per il decadimento in tre pioni carichi
30/11/05
Risultato preliminare di a00 dal Ke4
31/12/05
Risultato preliminare di Ag per il decadimento in due pioni neutri ed uno carico
Mod EC./EN. 8
Codice
Esperimento
Gruppo
LHC−b
1
Rapp. Naz.: Giuseppe Martellotti
NUCLEARE
Giuseppe Martellotti
RM1
Violazione di CP nel B, test del Modello Standard.
Linea di ricerca
CERN
Laboratorio ove
LHCb
Sigla dello
esperimento
assegnata
dal laboratorio
LHC
Acceleratore usato
pp − 14 TeV, I8
Fascio
(sigla e
caratteristiche)
Decadimenti del B
Processo fisico
studiato
Spettrometro a un braccio a piccolo angolo
Apparato
strumentale
utilizzato
BO, CA, GE, FE, FI, LNF, MI, RM1, RM2
all'esperimento
2 Brasil,4 France, 4 Germany, 1 Netherland, 1 P.R.C., 2
Istituzioni esterne Poland, 1 Romania, 5 Russia, 2 Spain, 2 Switzerland, 2
all'Ente partecipanti Ukraine, 8 UK, CERN
10 anni
Durata esperimento
Mod EC. 1
Struttura
FE
Codice
Esperimento
LHC−b
Resp. loc.: SAVRIE’ MAURO
Gruppo
1
In KEuro
IMPORTI
VOCI
DI
SPESA
Parziali
Totale Compet.
SJ
Riunioni e contatti con ditte
di cui SJ
6,0
6,0
LHCb−week
24,5
Riunioni subdetectors
16,0
Test beam + altre riunioni
10,0
Metabolismo 1.5x6
9,0
consumi produzione camera bianca
10,0 10,0
gas
5,0
trasporti
10,0 5,0
Consorzio
Ore CPU
Spazio Disco
Cassette
50,5
34,0
10,0
15,0
5,0
105,5
di cui SJ
15,0
Altro
Totale
Mod EC./EN. 2
A cura della
Comm.ne
Scientifica
Nazionale
Struttura
FE
Codice
Esperimento
LHC−b
Gruppo
1
Struttura
FE
Codice
Esperimento
LHC−b
Gruppo
1
Codice
Esperimento
Gruppo
LHC−b
1
NUCLEARE
In KEuro
Struttura
Missioni
interne
Missioni
estere
SJ
BO
CA
FE
FI
GE
LNF
MI
RM1
RM2
TOTALI
Materiale
di
consumo
SJ
SJ
Trasporti
e
facchinaggi
SJ
Spese
di
calcolo
Affitti
e
Materiale
Costruzione
manutenz. inventariabile
apparati
SJ
SJ
SJ
SJ
A
carico
di altri
Enti
TOTALE
Compet.
SJ
10,0
43,0
6,0
8,0
4,0
25,0
35,0
14,0
10,0
70,0
15,0
100,0
56,0
2,0
50,5
24,0 10,0 10,0
5,0
52,0
52,0
3,0
35,0
25,0
2,0
165,0 30,0 153,0
2,0 17,0 15,0
96,0
21,5
136,0
469,0
2,0
60,0
33,0
5,0
5,0
58,0
20,0
16,0
10,0
2,0
2,0
10,0
400,0 40,0
496,0
90,5 15,0
135,0
127,5
209,5
1510,0 360,0 1880,0 407,0
147,0
301,5
195,0
818,0
205,0
323,0
155,0
764,5 30,0 848,5 12,0 41,0 20,0
123,0
2721,5 400,0 4653,5 462,0
300,0
237,0
40,0
Mod EC./EN. 4
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Codice
Esperimento
Gruppo
LHC−b
1
NUCLEARE
MUONI
− MWPC: Ottimizzazione/completamento del tooling e delle stazioni di test dei centri di produzione
camere (Fe, Fi, LNF, RM1+Pz, RM2). Definizione delle procedure di costruzione e test, costruzione
di 45 camere a Frascati. Production Readiness Review e costruzione di alcune camere M2R3 a
Ferrara. Messa a punto del tooling automatizzato in camera pulita e costruzione di un prototipo 0
M5R4 a Firenze. Organizzazione del material procurement per i 5 centri di produzione (LNF).
Perfezionamento gare catodi, prosecuzione produzione e test dei pannelli, partenza gara delle
pareti di supporto del rivelatore.
− GEM: Studio risultati test di Ageing. Scelta della tecnologia GEM per la regione M1R1.
Ottimizzazione front−end. Definizione del progetto di costruzione camere (Ca e LNF).
− ELETTRONICA: Ottimizzazione dei singoli componenti e test completo della catena della
elettronica di front−end (Ca. LNF, RM1). Test finale del chip DIALOG, test del prototipo del chip
SYNC (Ca). Production Readiness Review per CARIOCA DIALOG e SYNC. Costruzione del
prototipo di FEB con i componenti finali (Ca). Preproduzione SB, partenza gare per la produzione
delle SPB (RM1, Pz)
RICH
− RICH2: Conclusione della gara degli schermi magnetici (Mi). Finalizzazione del progetto per
l'installazione degli HPD (Ge).
− DCS: Completamento del progetto e del test della Glue−Card.
− AEROGEL: Test delle specifiche della produzione di mattonelle 20x20x5 cm3 e partenza della
produzione della preserie (10%).
TRIGGER (Bo)
− L0 CALOR: Test del prototipo della scheda di selezione dei cluster. Progetto di massima delle
schede di trasmissione ottica.
− L1/HLT: Allestimento di un modulo della farm di computing. Misura della rate di trasmissione dati
a carico massimo.
SOFTWARE e COMPUTING
− Studi di tagging (Mi), simulazione dei fondi e prestazioni del rivelatore MU (RM1). Messa a punto
di tooling di analisi (Bo). Analisi di canali di fisica di interesse.
− Partecipazione alla organizzazione del Tier1 al CNAF e al data challenge 2004 (Bo)
MUONI
− MWPC: Produzione di camere nei centri di produzione di LNF, Fe+Pz, Fi. Test sistematici della
qualita` di produzione (Fe, Fi, LNF, RM1, RM2). Definizione delle gabbie di Faraday. Test di
camere con configurazione elettronica di front−end finale. Produzione e test di pannelli di
honeycomb. Costruzione e test di prototipi tipo M1. Definizione e acquisto del sistema di HV.
− GEM: produzione di tutte le camere per la regione R1M1 a Cagliari e Frascati.
− Assemblaggio e installazione al Cern delle pareti di supporto delle camere.
− ELETTRONICA: Run di produzione dei chip CARIOCA DIALOG SYNC. Messa a punto dei test−
bench per la produzione di chip e boards. Produzione totale e test SPB, IB, SB. Partenza
produzione ODE. Produzione e test delle FEB per vestizione camere nella configurazione finale.
Sviluppo del sistema di LV con regolatori e alimentatori rad−hard. Acquisto cavi e connettori LVDS,
inizio lavoro di assemblaggio e progetto di installazione.
RICH
− RICH2: Installazione dello schermo magnetico (Mi). Produzione housing degli HPD (Ge).
− AEROGEL (Mi): Fine produzione e caratterizzazione mattonelle. Costruzione del contenitore da
integrare nella meccanica del RICH1.
− Progetto e inizio produzione board di distribuzione HV e LV (Mi).
− DCS: Produzione Glue−Card (Ge).
TRIGGER (Bo)
− L0 CALO: Collaudo dei prototipi e realizzazione delle schede finali di selezione dei cluster e delle
schede di trasmissione ottica al trigger e al DAQ per i calorimetri.
− L1/HLT: Studio del sistema di monitoraggio della farm. Release di una configurazione funzionante
per il test di real time trigger. Completamento del progetto di massima.
SOFTWARE e COMPUTING
− Continuazione studi di tagging. Analisi di canali di fisica. Muon identification a livello L1.
− Partecipazione al data challenge 2005. Sviluppo di un sistema di storage a larga banda per
l'analisi dei dati (Bo in collaborazione con il CNAF).
Anno
finanziario
1999
2000
Missioni
interne
13,0
29,5
Missioni
estere
88,0
233,5
consumo facchinaggi
78,0
204,5
1,0
Spese di
calcolo
Affitti e
manutenz.
In kEuro
Materiale
Costruzione
inventariabile
apparati
59,0
47,0
TOTALE
238,0
515,5
2001
2002
2003
2004
TOTALE
Mod EC. 5
81,0
81,0
85,5
125,0
416,0
433,0
434,5
507,0
691,0
353,0
760,0
497,0
415,0
2112,0
2583,5
41,0
357,0
185,5
113,5
100,0
705,0
1061,5
1545,0
1054,5
2098,5
2331,5
44,0
862,0
1766,5
7783,0
2,0
Codice
Esperimento
Gruppo
LHC−b
1
NUCLEARE
PREVISIONE DI SPESA
In KEuro
ANNI
FINANZIARI
2005
Spese
Materiale
Affitti e
Trasporti e
Missioni Missioni
di
di
manutenz. inventariabile apparati
facchinaggi
interne estere
calcolo
consumo
155,0 794,5
860,5
61,0
123,0
3121,5
TOTALI
Mod EC./EN. 6
155,0 794,5
860,5
61,0
0,0
0,0
123,0
3121,5
TOTALE
Compet.
5115,5
5115,5
Struttura
FE
Codice
Esperimento
LHC−b
Gruppo
1
N
1
2
3
4
5
6
7
8
RICERCATORE
Cognome e Nome
Qualifica
Dipendenti
Incarichi
Affer.
al
gruppo
.
Art.
23
Ruolo
Ricerca Assoc
Assegno ricerca
BALDINI WANDER
Ric.
DALPIAZ PIETRO
GERMANI STEFANO
GLONTI LEVAN
MARTINI MARA
PETRUCCI FERRUCCIO
SAVRIE' MAURO
AsRic
P.O.
AsRic
St.Str.
R.U.
R.U.
P.A.
%
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1 Elettronica
2 Informatica
3 Meccanica
TECNICI
Cognome e Nome
CHIOZZI STEFANO
EVANGELISTI FEDERICO
GAMBETTI MICHELE
LANDI LUCA
MAGNANI ANDREA
MALAGUTI ROBERTO
MELCHIORRI MICHELE
MILANO LUCIANO
PADOAN CLAUDIO
PARISE MICHELE
PENNINI CLAUDIO
SQUERZANTI Stefano
3
0.9
Qualifica
Incarichi
Dipendenti
Ruolo
Art. 15
Collab.
tecnica
CTer.
Univ.
Univ.
CTer.
CTer.
Univ.
Univ.
Univ.
Univ.
CTer.
Annotazioni:
mesi−uomo
6.0
2.0
20.0
Mod EC./EN. 7
%
Assoc.
tecnica
CTer.
CTer.
SERVIZI TECNICI
Denominazione
Cognome e Nome
Qualifica
Incarichi %
Ass.
Art. 23
Ruolo
Tecnol.
20
I Tecn
20
Tecn.
50
Tecn.
Dipendenti
100 1 CARASSITI VITTORE
10 3 GIANOLI ALBERTO
100
100
70
80
1
1
1
1
1
1
5
1
N
TECNOLOGI
30
40
10
20
10
20
30
10
10
10
20
40
12
2.5
Codice
Esperimento
Gruppo
LHC−b
1
NUCLEARE
Data
completamento
Descrizione
1/3/2005
RICH Milano
− installazione schermo magnetico RICH2
30/6/2005
RICH Milano
− caratterizzazione 100% mattonelle Aerogel
30/6/2005
RICH Milano
− produzione 10% board (HV + LV)
30/9/2005
RICH Milano
− costruzione contenitore finale Aerogel da integrare
30/7/2005
RICH Genova
− termine produzione Glue−Card
15/12/2005
RICH Genova
− produzione housing HPD
30/6/2005
TRIGGER − Elettronica L0
− collaudo prototipi finali schede di selezione dei cluster e schede di trasmissione ottica per i calorimetri
15/12/2005
TRIGGER − Elettronica L0
− realizzazione delle schede nella versione definitiva
30/6/2005
TRIGGER − Trigger L1eHLT
− sviluppo della configurazione, monitoraggio e controllo della farm e release della versione da usare nel Real
Time Trigger Challenge (estate 2005)
15/12/2005
TRIGGER − Trigger L1eHLT
− completamento del progetto del sistema
15/12/2005
COMPUTING
− sviluppo di un sistema di storage con grande larghezza di banda per analisi dati (collab. con il CNAF)
− partecipazione al data challenge 2005
30/9/2005
MUONI − Installazione
− installazione pareti di alluminio per supporto camere
15/3/2005
MUONI − Elettronica
− production run chip CARIOCA DIALOG SYNC
15/5/2005
− inizio produzione ODE
30/6/2005
− fine produzione e test SPB
30/10/2005
− produzione e test 50% FEB
15/12/2005
− produzione e test 100% IB e SB
30/06/2005
GEM
− produzione 60% camere GEM
15/12/2005
GEM
− produzione 100% camere GEM
15/4/2005
MWPC
− test camere con configurazione elettronica finale
30/6/2005
MWPC
− costruzione 40% camere
30/9/2005
MWPC
− costruzione e test sorgente/cosmici prototipo 0 “M1”
15/12/2005
MWPC
− costruzione 70% camere
Mod EC./EN. 8
Struttura
Gruppo
FE
1
Coordinatore: Concezio Bozzi
COMPOSIZIONE DEI GRUPPI DI RICERCA: A) − RICERCATORI
Componenti del Gruppo e ricerche alle quali partecipano:
N.
Cognome e Nome
Dipendenti
Affer.
al
gruppo
Incarichi
Ruolo Art. 23 Ricerca Assoc.
II
1
ANDREOTTI MIRCO
Dott.
1
2
Assegno ricerca
AsRic
1
3
AZZOLINI VIRGINIA
AsRic
1
4
BALDINI WANDER
Ric.
1
5
BETTONI DIEGO
D.R.
1
90
6
BOZZI CONCEZIO
Ric.
1
100
7
CALABRESE ROBERTO
1
80
8
CIBINETTO GIANLUIGI
1
100
9
DALPIAZ PIETRO
10
DAMIANI CHIARA
AsRic
1
11
FIORINI MASSIMILIANO
Dott.
1
12
GERMANI STEFANO
AsRic
1
13
GLONTI LEVAN
St.Str.
1
14
LUPPI ELEONORA
P.A.
1
15
MARTINI MARA
R.U.
1
16
NEGRINI MATTEO
17
PETRUCCI FERRUCCIO
18
PIEMONTESE LIVIO
19
SAVRIE' MAURO
20
SCARPA MARCELLA
AsRic
1
100
21
WAHL HEINRICH
P.C.
1
100
P.A.
AsRic
P.O.
AsRic
R.U.
1
1
P.A.
1
1) PER I DIPENDENTI
2) PER GLI INCARICHI DI RICERCA
3) PER GLI INCARICHI DI ASSOCIAZIONE
(N.B.NON VANNO INSERITI I LAUREANDI)
Mod G1
70
30
10
20
10
90
60
100
100
100
10
90
70
30
20
50
80
20
100
100
8.6 5.5 5.8
(N.B.NON VANNO INSERITI I LAUREANDI)
Indicare il profilo INFN
Indicare la Qualifica Universitaria (P.O. P.A. R.U.) o Ente di rappresentanza
Indicare la Qualifica Universitaria o Ente di appartenenza per Dipendenti altri Enti:
Bors.) Borsista; B−P−D) Post−Doc; B.Str.) Borsista straniero; Perf.) Perfezionando;
Dott.) Dottorando; AsRic) Assegno di ricerca; S.Str) Studioso straniero;
DIS) Docente Istituto Superiore
4) INDICARE IL GRUPPO DI AFFERENZA
V
100
C. Damiani collabora per il 40% al progetto speciale APE;
INSERIRE I NOMINATIVI IN ORDINE ALFABETICO
IV
100
5
D.R.
III
100
1
Ricercatori
Note:
Percentuale
impegno
in altri gruppi
Ricerche del gruppo in %
Qualifica
30
Struttura
Gruppo
FE
1
COMPOSIZIONE DEI GRUPPI DI RICERCA: B) − TECNOLOGI
Qualifica
N.
Cognome e Nome
Dipendenti
Incarichi
Ruolo Art. 23
Assoc.
Tecnologica
1
CARASSITI VITTORE
2
COTTA RAMUSINO A. Tecn.
3
GIANOLI ALBERTO
I Tecn
Tecn.
II
25
50 20 20
10
50 50
Carassiti Vittore collabora per il 15% al progetto speciale NTA_HCCC.
Mod G2
III
30 20
Note:
1) PER I DIPENDENTI
2) PER GLI INCARICHI DI ASSOCIAZIONE
Percentuale
impegno
in altri gruppi
Indicare Ente da cui dipendono, Bors. T.) Borsista Tecnologo
IV
V
10
Struttura
Gruppo
FE
1
COMPOSIZIONE DEI GRUPPI DI RICERCA: C) − TECNICI
Qualifica
N.
Dipendenti
Incarichi
Ruolo Art. 23
Collab. Assoc.
tecnica Tecnica
Percentuale
impegno in altri
gruppi
Cognome e Nome
II
III
IV
V
1
ANDREOTTI DANIELE
2
CHIOZZI STEFANO
CTer.
20
30
20
10
20
3
EVANGELISTI FEDERICO CTer.
15
40
5
20
10
4
GAMBETTI MICHELE
5
LANDI LUCA
Univ.
6
MAGNANI ANDREA
Univ.
7
MALAGUTI ROBERTO
CTer.
8
MELCHIORRI MICHELE
CTer.
9
MILANO LUCIANO
10
PADOAN CLAUDIO
Univ.
11
PARISE MICHELE
Univ.
12
PENNINI CLAUDIO
Univ.
13
SQUERZANTI Stefano
CTer.
100
CTer.
10
Univ.
10
20
5
30
10
10
10
30
45
20
15
10
10
30
10
50
10
10
10
10
10
20
20
10
10
20
10
10
10
20
20
CTer.
10
20
40
10
40
10
3.0
1.0
7.0
5.1
Servizi (mesi−uomo)
1
Elettronica
30.0 6.0
4.0
2
Informatica
11.0 2.0
6.0
3
Meccanica
4.0
20.0 1.0
Note:
Elenco delle persone che collaborano al progetto speciale NTA_HCCC : Evangelisti Federico 10%, Landi Luca 15%; Michele
Gambetti collabora per il 50% al progetto speciale GRID.
1) PER I DIPENDENTI
2) PER GLI INCARICHI DI COLLABORAZIONE TECNICA
3) PER GLI INCARICHI DI ASSOCIAZIONE TECNICA
Mod G3
Indicare Ente da cui dipendono
Indicare Ente da cui dipendono
Struttura
FE
Gruppo
1
PREVISIONE DELLE SPESE DI DOTAZIONE E GENERALI DI GRUPPO
Dettaglio della previsione delle spese del Gruppo che non afferiscono
ai singoli esperimenti e per l'ampliamento della Dotazione di base del Gruppo
In KEuro
IMPORTI
VOCI
DI
SPESA
Materiale
Consumo
Seminari
Parziali
Totale
Compet.
viaggi coordinatore e referaggi (CMS)
5,0
conferenze e scuole
4,0
meeting PANDA
2,0
conferenze e scuole
20,0
referaggi
2,0
nuove iniziative (PANDA)
8,0
magazzino elettronica
15,0
magazzino meccanica
15,0
manutenzioni
7,0
37,0
attività per seminari
4,0
4,0
2,0
2,0
11,0
30,0
Spese
trasporto
Pubblicazioni pubblicazioni conferenze
Scientifiche
Consorzio
Ore CPU
Spese
calcolo
Spazio Disco
Cassette
Altro
Affitti e
manutenz.
apparecchiat.
Materiale
Inventariabile
PC (posti di lavoro nuovi e rinnovati)
16,0
generatore di funzioni laboratorio elettronica
13,0
Produzione chip esperimento CDF
95,0
Costruzione
Apparati
95,0
Totale
(1) Indicare tutte le macchine in manutenzione
Mod G4
29,0
208,0
Struttura
FE
Gruppo
1
PREVISIONE DELLE SPESE PER LE RICERCHE
RIEPILOGO DELLE SPESE PREVISTE PER LE RICERCHE DEL GRUPPO
In KEuro
SIGLA
ESPERIMENTO
SPESA PROPOSTA
Miss.
interno
Miss.
estero
Affitti
Materiale di
Trasp.
Spese di
Mater.
Costr.
Seminari
Pubblicazioni
e Manut.
cons.
e Facch.
calcolo
inventar. apparati
Appar.
BABAR
EPSI
LHC−b
12,5
20,0
6,0
304,0
103,5
50,5
51,0
62,0
34,0
10,0
Totali A)
38,5
458,0
147,0
25,0
11,0
30,0
37,0
TOT
Compet.
3,0
377,5
188,5
105,5
3,0
671,5
15,0
Totali B)
C) Dotazioni
di Gruppo
Totali (A+B+C)
Mod G5
49,5
488,0
184,0
4,0
4,0
2,0
25,0
2,0
29,0
32,0
95,0
95,0
208,0
879,5

ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA NUCLEARE Preventivo per

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