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LHCb Stato generale dell’esperimento

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G. Martellotti. LHCb Stato generale dell’esperimento. * Prospettive di Fisica * Costo dell’esperimento (Effetti d ei ritardi di LHC) * Milestones / Stato dei TDR * Ottimizzazione dell’apparato - LHCb-light - Trigger L1 * Attivita` in cui e` impegnato l’ INFN.

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lhcb stato generale dell esperimento

G. Martellotti

LHCbStato generale dell’esperimento

* Prospettive di Fisica

* Costo dell’esperimento

(Effetti dei ritardi di LHC)

* Milestones / Stato dei TDR

* Ottimizzazione dell’apparato

- LHCb-light

- Trigger L1

*Attivita` in cui e` impegnato l’ INFN

G. Martellotti - CSN1 26 Marzo 2002

prospettive di fisica
Prospettive di Fisica

LHCb si propone di sfruttare in pieno le potenzialita` sulla fisica del B sin dall’inizio di LHC (bassa luminosita`)

B-factories : accumulano statistica su Bd

CDF, D0 : insufficiente PID per studiare a fondo Bs

PEP e KEK non avranno upgrading sostanziali

BTeV : - un solo braccio - finanziato a partire dal 2005

In queste condizioni nel 2006-8 si potrebbero avere risultati sulla violazione di CP in canali tipo p + p -e misure dell’angolo g ma l’analisi resterebbe dipendente dalle assunzioni del modello standard: serve un esperimento dedicato serve.

Un ritardo di LHC (di ~ 2 anni) riduce la possibilita` del CERN di dare un contributo essenziale sul sistema Bd ma non cambia le prospettive nel sistema Bs in cui il ruolo di LHCb dovrebbe restare unico (a parte BTeV).

G. Martellotti - CSN1 26 Marzo 2002

costo dell esperimento
Costo dell’esperimento

Costo totale ufficiale 75 MCHF Non sono previsti importanti overcosti

In risposta alle domande della “Task Force 1” sono stati studiati gli effetti di un ritardo di LHC e possibili scenari per ridurre i costi :

- staging RICH, Calorimetri

- staging/descoping di parte del trigger L2, DAQ, offline (per esempio riducendo la rate di trigger L1 ….)

Non si possono fare risparmi sostanziali senza importanti riduzioni di prestazioni.

Un ritardo nella partenza di LHC rispetto alla data del 2006 porta un risparmio moderato ritardando l’acquisto dei fotorivelatori del RICH e l’acquisto delle CPU.

G. Martellotti - CSN1 26 Marzo 2002

stato dei tdr
APPROVATI

Magnet

Calorimeters

RICH

Approvati dopo

Settembre 2001

Muon

VErtex LOcator

Outer Tracker

On line

DA FARE

Inner Tracker (fine 2002)

Trigger (fine 2002)

Computing 2003

“LHCb LIGHT”

(Ottimizzazione tracking)

Ottobre 2002 (con schedula LHC 2006)

Stato dei TDR

G. Martellotti - CSN1 26 Marzo 2002

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“LHCb light” riottimizzazione dell’ apparato

Rispetto allo studio preliminare con la configurazione del TP Stime piu` realistiche  troppo materiale per il tracking

ESEMPIO :

Caratteristica unica di LHCb: misura teoricamente pulita di g dalla misura dei decadimenti B  D* p , Ds k

 e` necessaria la ricostruzione di 5 tracce cariche (e5)

G. Martellotti - CSN1 26 Marzo 2002

slide7

LHCb classic

G. Martellotti - CSN1 26 Marzo 2002

slide8

E` in atto uno studio per:

  • - ridurre il materiale nel VErtex LOcator, nel RICH-1 (specchi leggeri)
  • ridisegnare la beam pipe
  • ridurre il numero di stazioni del SISTEMA DI TRACKING studiando nuovi algoritmi di track finding

G. Martellotti - CSN1 26 Marzo 2002

slide9

LHCb light

G. Martellotti - CSN1 26 Marzo 2002

slide11

Technology

  • thick
  • Manufacturer
  • Opt
  • spec
  • Mec
  • spec
  • %
  • X0%
  • TDR: Glass
  • 6mm
  • IMMA Turnov (Cz.R)
  • 1.2
  • 4.6
  • Be + 0.3mm glass
  • 6mm
  • Russia
  • 1.6
  • 1.8
  • Composite: Plexi+Epoxy
  • 2mm
  • INFN
  • Not yet
  • ?
  • 0.4
  • < 1
  • Composite: Carbon+Epoxy
  • 2mm
  • CMA (USA)
  • ?
  • 0.5
  • 1

RICH-1 light: Mirrors

Only spherical mirrors inside spectrometer acceptance

If a second (plane) mirror is used it can be thick glass

Mirror technologies

Cost

kCHF

80

?

140

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LHCb light

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slide16

TRACKING

Sono in corso studi sulla efficienza di tracking con i nuovi algoritmi (in particolare sulla efficienza di rivelazione dei K short)

Risultati preliminari indicano che la configurazione “light” con il VELO, TT1, ST1-ST3 e` adeguata

Il disegno della stazione TT1 e` in corso

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Ottimizzazionedel trigger in corso

Nel TP L0 : high Pt (+ pile-up veto) Calo + Muon

L1 : impact parameters VELO

L2 : impact parameter + Pt VELO + Track Stat.

L3 : full reconstruction

La rate di L1 e` troppo alta : tracce a basso P simulano parametri di impatto.  Necessita` di selezionare a livello 1 tracce di alto Pt con algoritmi rapidi.

Nuovo L1 :

Eliminare la parete di schermo del Magnete e usare il campo residuo in TT1 per avere una determinazione rapida di P.

Calcolo del parametro di impatto con VELO e TT1

 REVISIONE DEL DISEGNO DEL RICH-1

G. Martellotti - CSN1 26 Marzo 2002

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LHCb light

Eliminare lo schermo

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Nuovo disegno del RICH-1

Photo detectors

R.Forty Optics, S.Jolly Shielding

G. Martellotti - CSN1 26 Marzo 2002

attivita infn
Attivita` INFN
  • Rivelatore Muoni (Ca, Fe, Fi, LNF, RM1, RM2)
  • RICH (Ge, Mi)
  • Trigger calorimetro (Bo)
  • Computing Farm (Bo)
  • Nuova attivita` di Genova sull’ECS

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rivelatore di muoni
Rivelatore di MUONI

Attuale ripartizione delle responsabilita`:

  • G. Carboni Rm2 Project leader
  • B. Schmidt Cern Deputy system integration
  • P.L. Campana LNF Deputy MWPC construction
  • A. Lai Ca resp. electronics
    • V. Bocci Rm1 resp. DCS
    • W. Riegler Cern resp. ASD
  • R. Santacesaria Rm1 resp. Software

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Milestones

      • 2002
  • EDR di RPC e MWPC - estate
  • Prototipi Zero delle camere (Fe, Fi, LNF, Rm2)
  • Approntamento del tooling per la costruzione (Fe, LNF, Rm1)
  • Stazioni di test (Fi, Rm1, Rm2)
  • Test della catena di elettronica completa (Ca, LNF, Rm1) - fine anno
      • 2003
  • Decisione sulla regione M1R1-M1R2 (GEM o MWPC asimmetriche)
  • Inizio costruzione

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RPC (Fi, RM2)

GEM (Ca, LNF)

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Tooling in Italy

  • Soldering machine (LNF):
    • One head completely assembled and operational
    • Automatic wire position measurement OK
    • LabView software under preparation
    • 2nd head ready in ~ 2 months
    • next step: soldering on large scale (1.5 m)
    • automatic quality control? (light reflection)
  • Wiring machine (FE)
    • prototype appears to work ok (at least over 40 cm)
    • computer controlled
    • wire tension and wire spacing ok
    • used to wire M5R1 prototype
  • Test stations RPC (Rm2, Fi)
    • Cosmic ray station
  • Test stations MWPC (Rm1/Pz, LNF)
    • System to test wire tension
    • Automatic scanning with radioactive source
    • Cosmic ray station

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– ELETTRONICA rivelatore per muoni

120000 canali di lettura

Responsabilita` quasi totalmente italiana:

Coordinamento A. Lai – Cagliari

8000 Front-end boards Cagliari, CERN, LNF, Roma I, Roma II

16000 Circuiti integrati ASD CERN

8000 Chip DIALOG (front-end) Cagliari

144 Service Boards LNF, Roma I

168 Intermediate Boards LNF

4000 SYNC chips Cagliari

168 ODE boards Cagliari, LNF

12 DC boards Roma I

ECS Roma I

Attualmente sono in fase di progettazione

Tutti i prototipi delle componenti del sistema

Test della catena di acquisizione completa

previsto per la fine del 2002

La produzione parte nel 2003

Chip DIALOG tecnologia IBM 0.25 mm

Muon Front-end

INFN Cagliari

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RICH
  • EDR RICH-2 concluso : lo schermo magnetico (richiesta Core di Mi) e` definito.
  • Aerogel (Mi) : le modifiche in corso sul disegno del RICH-1 non implicano alcun cambiamento.
  • R&D sugli specchi leggeri per il RICH-1 e` in corso (Mi, Rm1)
  • Fotorivelatori : Milestone rimandata (> Giugno 2002). 2 prototipi HPD in esame
    • Incapsulamento nel tubo del chip a 10 MHz
    • Test chip a 40 MHz

G. Martellotti - CSN1 26 Marzo 2002

nuova attivita della sez di genova
Nuova attivita` della Sez. di Genova
  • # Rimandare l’impegno sull’interferometro per il RICH che non e` urgente per l’esperimento.
  • # Partecipare allo sviluppo dell’ ECS in collaborazione con il gruppo ECS Cern.
  • Genova dovrebbe realizzare un prototipo di interfaccia tra le schede utenti e l’intelligenza locale (Credit Card PC)

M. Sannino presentera` il progetto alla prossima occasione.

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prototipo di tier 1 di lhcb bo
Prototipo di Tier 1 di LHCb (Bo)
  • Cluster istallato presso il CNAF
    • Cluster di PC Linux
      • Core System di 54 CPU PIII 1GHz + 2 TByte di disco Network Attached Storage (NAS) finanziato con fondi CSN1
      • Impiego su richiesta di risorse aggiuntive CNAF.
        • Tipicamente 50 CPU per il 2002
  • Produzione 2001
    • Dall’ 8-2001 al 1-2002 sono stati generati 3.5 Ml di eventi che rappresentano il 35% della produzione totale 2001.
  • Finalità principale d’impiego per il 2002
    • Studio del detector LHCb-light
    • Produzione degli eventi per il TDR del trigger (autunno 2002)
  • Data Challenge schedulata per l’estate con l’impiego di 150200 CPU

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Rack (1U dual-processor MB)

Fast ethernet switch

NAS 1TB

Ethernet controlled power distributor (32 channels)

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slide32

Produzione distribuita Monte Carlo per LHCb

Aggiornamento del Database che tiene traccia di tutto ciò che viene prodotto

(ORACLE al CERN)

Trasferimento dei dati su cassetta

(CASTOR al CERN)

Esecuzione

dei processi

sulla farm

Controllo automatico della qualità dei dati prodotti

Monitor

dello stato della farm tramite web

Ordine di inizio

dei processi

tramite web

d

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