Calorimetro elettromagnetico ad Argon liquido dell'esperimento ATLAS stato attuale del sistema, previsioni attività della sezione di Milano Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 1 Ricercatori e Tecnologi: G. Battistoni (30%), D. Camin (10%), L. Carminati (100%), D. Cavalli (50%), M. Citterio (30%), G. Costa (100%), M. Delmastro (100%), M. Fanti (100%), L. Mandelli (100%), M. Mazzanti (100%), P. Nason (10%), L. Perini (100%), S. Resconi (100%), F. Tartarelli (100%) Tecnici: R. Bertoni, G.P. Braga, B. Monticelli, F. Sabatini Totale 10,3 PE + 4 PE CTER Laureandi: D. Banfi, M. Bettinelli Responsabilita’ in ambito LAr: • L. Mandelli: • M. Mazzanti: • M. Citterio: Frascati - 14 maggio 2002 LAr representatives group (chairman) LAr EM representatives group EM electrode steering group LAr deputy electronic coordinator Front-end electronics (chairman) Installation task force (chairman) Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 2 Calorimetria di ATLAS TILECAL EMB EMEC FCAL HEC (piombo / Argon liquido con geometria “accordion”) barrel endcap A Frascati - 14 maggio 2002 Calorimetro e.m. • EMB: 2 half-barrel (||<1.4) endcap C • EMEC: 2 end-cap (1.4<||<3.2) Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 3 Calorimetro e.m. barrel: il rivelatore • 16+16 moduli (16 per half-barrel) • un modulo contiene: – 64 assorbitori piombo/acciaio • transizione nello spessore del piombo a =0.8 – 64 elettrodi rame/kapton • HV+raccolta di segnale • elettrodo diviso in parte A (<0.8) e parte B (>0.8) – 3444 canali di read-out per modulo • 110 208 canali di read-out in tutto il barrel Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 4 Calorimetro e.m. barrel: segmentazione longitudinale • segmentazione in profondità del modulo (“layers”): – strips (o front): granularità fine in , per separazione 0/ (1792 canali) elettrodi A elettrodi B back middle strips – middle: raccoglie la maggior parte dell'energia (896 canali) back – back: stima del “leakage” longitudinale (448 canali) • presampler : middle – posto davanti al modulo, identificazione di “preshowering” (244 canali) strips Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano transizione piombo 5 Calorimetro e.m. barrel: • il read-out Componenti “a freddo” (passivi): – Summing Board (SB) (216/modulo) • somma segnali da diversi elettrodi – Mother Board (MB) (28/modulo) • raccoglie segnali in uscita • distribuisce impulsi di calibrazione – cavi di lettura e di calibrazione • Front-End Crate (FEC) (1/modulo): – Front-End Board (FEB) (128/FEC) • amplificazione, formatura, digitalizzazione, trigger (LVL1), ... – schede di calibrazione (2/FEC) • generano impulsi esponenziali sulle linee di calibrazione Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 6 Calorimetro e.m. barrel: stato attuale, previsioni • Assorbitori: prodotti ~85% • Elettrodi: • – 14 finiti, 2 in fase di assemblaggio (16 moduli in un 1 half-barrel) – produzione a piatto finita per luglio 2002 (+9% spares) – produzione moduli finita per primavera 2003 – piegatura/test finiti entro ottobre 2002 • Presampler: 15 settori finiti (su 64) • Criostato: arrivato in luglio 2001 – integrazione moduli iniziata – inserzione nel criostato: • 1º half-barrel: novembre 2002 – perdita a freddo rilevata e riparata – installazione feedthrough's completata Frascati - 14 maggio 2002 Moduli: (3 stazioni di assemblaggio/test: Annecy, Saclay, CERN) • 2º half-barrel: giugno 2003 – test a freddo in luglio 2003 • Installazione nel pozzo: aprile 2004 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 7 Calorimetro e.m.: moduli assemblati e cablati Barrel Endcap Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 8 Calorimetro e.m. barrel: integrazione moduli Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 9 Criostato barrel inserzione dei feedthrough’s criostato interno criostato esterno Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 10 Calorimetro e.m. endcap: stato attuale, previsioni • Assorbitori: prodotti ~55% • Elettrodi: • – atteso per ottobre 2002 – produzione a piatto finita per luglio 2002 (+9% spares) • Presampler: 16 moduli finiti • Criostato C: (EMEC, HEC, FCAL) • – installazione feedthrough's in corso – test finali per maggio 2002 Moduli: (2 stazioni di assemblaggio/test) – 5 finiti, 3 in fase di assemblaggio (una “ruota” contiene 8 moduli) – arrivato in marzo 2002, perdita osservata a freddo, risolta Frascati - 14 maggio 2002 Criostato A: (EMEC, HEC, FCAL) – produzione moduli finita per novembre 2002 (C) e ottobre 2003 (A) • Installazione nel pozzo: – endcap C: marzo 2004 – endcap A: novembre 2004 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 11 Criostato endcap Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 12 Hadronic EndCap: stato attuale, previsioni 107 moduli assemblati HEC: (rame/LAr) HEC Module Production – prodotti 107 moduli (su 134), 83 testati a freddo 160.00 – moduli finiti per primavera 2003 120.00 – elettronica a freddo ormai completata 140.00 Modules Finished at Institutes Cold tested Projected Finished Projected Cold Tested 100.00 80.00 60.00 40.00 Feb-03 Oct-02 Jun-02 Feb-02 Oct-01 Jun-01 Feb-01 Oct-00 0.00 Jun-00 20.00 Feb-00 • 83 moduli testati a freddo Date Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 13 Hadronic EndCap: layout Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 14 Forward CALorimeter: stato attuale, previsioni • FCAL-C: (rame/LAr + tungsteno/LAr) – assorbitori ormai completati – inserzione barre di tungsteno iniziata – moduli completi per metà 2002 • FCAL-A: (rame/LAr + tungsteno/LAr) – tempi di realizzazione determinati dalla produzione delle barre di tungsteno (Russia,Cina) – presumibilmente pronto per autunno 2003 Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 15 Diodi di protezione delle resistenze di calibrazione The combs with long pins are inserted here • “pettini” modificati con diodi di protezione • I “pettini” modificati sono usati nel cablaggio dei moduli. • Modified comb. It contains the protection diode Sui moduli gia’ cablati è in corso il “retrofitting”: – 3 moduli modificati (nessun problema) Long Pins – 3 moduli ancora da completare • Nessun modulo retroffitato verrà testato su fascio Frascati - 14 maggio 2002 Mother Board G10 Board Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano Summing Board 16 ATLAS programma di installazione Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 17 Attività a Milano • Hardware – equipaggiamento/test elettrodi “B” calorimetro e.m. barrel – produzione/test preamplificatori calorimetro e.m. (50% con BNL) • Ricostruzione del segnale – trattamento segnali dal calorimetro e.m., calibrazione • Test beam – analisi dati (qualità dei moduli, uniformità, …) • Simulazioni di fisica / Studio di performances – studio di H0 (ricostruzione di , separazione /0 ) – studio di A0 (ricostruzione di jet da leptoni , ricostruzione pTmiss) Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 18 Test elettrodi “B” B electrode test 1800 1650 1600 1532 received rejected accepted 1400 1200 situazione al 30/4/2002 1650 elettrodi arrivati 1000 1532 elettrodi accettati 800 600 118 elettrodi scartati 400 200 118 24-May-02 4-Apr-02 29-Apr-02 10-Mar-02 19-Jan-02 13-Feb-02 25-Dec-01 5-Nov-01 date of arrival 30-Nov-01 11-Oct-01 16-Sep-01 22-Aug-01 3-Jul-01 28-Jul-01 8-Jun-01 19-Apr-01 14-May-01 25-Mar-01 28-Feb-01 9-Jan-01 3-Feb-01 15-Dec-00 20-Nov-00 1-Oct-00 26-Oct-00 6-Sep-00 18-Jul-00 12-Aug-00 23-Jun-00 29-May-00 9-Apr-00 4-May-00 B electrode testing: projected plan 2500 planned 2177 2000 2057 situazione al 30/4/2002 1485 elettrodi spediti fine test per ottobre 2002 total tested and equipped shipped for stacking 1937 1847 1423 1500 1295 1137 1015 896 1000 822 735 609 346 93 122 173 215 1607 1487 1367 1247 1127 1007 917 677 417 257 1727 797 520 500 1485 497 557 417 337 Sep-02 Aug-02 Jul-02 Jun-02 May-02 Apr-02 Mar-02 Feb-02 Jan-02 Dec-01 Oct-01 Nov-01 Sep-01 Aug-01 Jul-01 Jun-01 May-01 Apr-01 Mar-01 Jan-01 Feb-01 Dec-00 0 m onth Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 19 Oct-02 15-Mar-00 19-Feb-00 0 Frascati - 14 maggio 2002 1-Oct-00 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 9-Jan-01 19-Apr-01 Date of arrival 20 24-May-02 29-Apr-02 4-Apr-02 10-Mar-02 13-Feb-02 19-Jan-02 25-Dec-01 30-Nov-01 5-Nov-01 11-Oct-01 16-Sep-01 22-Aug-01 28-Jul-01 3-Jul-01 8-Jun-01 0.1 14-May-01 0.2 25-Mar-01 28-Feb-01 0.3 3-Feb-01 24-May-02 29-Apr-02 4-Apr-02 10-Mar-02 13-Feb-02 19-Jan-02 25-Dec-01 30-Nov-01 5-Nov-01 11-Oct-01 16-Sep-01 22-Aug-01 28-Jul-01 3-Jul-01 8-Jun-01 0.4 15-Dec-00 20-Nov-00 0.70 26-Oct-00 0.80 6-Sep-00 0.90 12-Aug-00 18-Jul-00 23-Jun-00 29-May-00 4-May-00 9-Apr-00 date of arrival 15-Mar-00 19-Feb-00 numero di riparazioni fraction as a function of repairs (fino al 30/4/2002) 14-May-01 19-Apr-01 25-Mar-01 28-Feb-01 3-Feb-01 9-Jan-01 15-Dec-00 20-Nov-00 26-Oct-00 1-Oct-00 6-Sep-00 12-Aug-00 18-Jul-00 23-Jun-00 29-May-00 4-May-00 9-Apr-00 15-Mar-00 Fraction of accepted electrodes % accepted electrode vs. date Test elettrodi “B” 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 frazione di elettrodi accettati (fino al 30/4/2002) 0 Fraction of repairs 1.00 no repairs 1-5 repairs 6-20 repairs 21 or more repairs 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Produzione/test preamp's Preamplificatori in tecnologia ibrida: Produzione completata all’inizio di Aprile 2002 0T Hybrid Production in Milano 30000 25000 No. of 4 ch. hybrids 20000 Received 15000 Accepted 10000 accettati 24375 di cui ~ 1000 “spare” 5000 0 5-Sep-2000 22-Nov-2000 23-Feb-2001 27-Apr-2001 29-Jun-2001 22-Oct-2001 13-Dec-2001 15-Mar-2002 Date Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 21 Produzione/test premp's Risultati test di qualita’ produzione massa (campione finale di 50000 canali 50W/1 mA) Guadagno Peaking time (5%-100%) Equivalent Noise Current Limiti di accettabilita’ imposti dalle specifiche del Technical Design Report Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 22 Ricostruzione del segnale segnale di ionizzazione (triangolare) segnale di calibrazione (esponenziale) Frascati - 14 maggio 2002 I segnali di fisica e di calibrazione in uscita sono diversi, per forma e normalizzazione: • diverso il segnale iniettato • diverso il punto di iniezione Il guadagno di ogni canale è calibrabile elettronicamente, iniettando impulsi elettrici noti con precisione Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano segnali uscenti dallo shaper: “fisica” (ioniz.) calibrazione 23 Ricostruzione del segnale • segnale bipolare: durata del lobo positivo ~125 ns • segnale campionato ogni 25 ns: – normalmente 5 campionamenti Sk – stima di ampiezza A e tempo A • Online: fit parabolico su 3 punti • “Optimal Filtering”: più preciso – A = k akSk , A = k bkSk – ak , bk ottimizzati per minimizzare rumore – occorre conoscere forma e normalizzazione del segnale • Segnale di calibrazione: OK • Segnale di fisica ??? Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 24 Ricostruzione del segnale “mock-up” del calorimetro e.m. summing summing boards boards iniettori del “segnale di fisica” catena di cavi completa mother board Frascati - 14 maggio 2002 (calibrazione+read-out) Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 25 mock-up: raffreddamento cavi impedenza cavi di calibrazione: a caldo ~ 58 W a freddo ~ 52 W inoltre diminuisce skin-effect N2 liquido Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 26 Ricostruzione del segnale misure sul “mock-up” induttanza L per diverse celle fisica L-effect calibrazione rapporto picchi fisica/calibrazione ~0.2%/nH Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 27 Ricostruzione del segnale segnale di calibrazione campionato optimal filterin g ampiezza del segnale di calibrazione run di rampa run di delay forma e normalizzazione del segnale di calibrazione funzione di convoluzione • LC segnale di fisica campionato ? • TC forma e normalizzazione del segnale di fisica LC : frequenza risonante - TC : tempo di calibrazione Possono essere ricavati dal segnale di calibrazione? Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano optimal filterin g ampiezza del segnale di fisica 28 Ricostruzione del segnale strategia • per misurare l’ampiezza del segnale occorre conoscerne la forma: • segnale di calibrazione Voutcali(t) – forma e normalizzazione note con precisione (run di “delay” e di “rampa”) • segnale di “fisica” o di ionizzazione Voutphys(t) – forma e normalizzazione ricavabili analiticamente da Voutcali(t) purché siano noti i parametri • LC (frequenza risonante) • TC (tempo caratteristico di calibrazione, ~360 ns) • TD (tempo di deriva, ~450 ns) • è possibile determinare LC , TC dallo studio di Voutcali(t) • TD va misurato dal segnale di fisica o stimato con simulazioni Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 29 Ricostruzione del segnale modello in frequenza - 1 il segnale di ionizzazione è triangolare e generato sulla capacità di detector: il segnale di calibrazione è esponenziale e iniettato sulla Mother Board: I phys inj segnale di ionizzazione sulla linea: Frascati - 14 maggio 2002 1 1 e jTD j 2TD TC cali I inj ( ) I 0cali 1 jTC segnale di calibrazione sulla linea: 1 j L j C cali cali I line ( ) I inj ( ) 1 j L Z line j C phys I line ( ) I injphys ( ) ( ) I phys 0 1 j C 1 j L Z line j C Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano funzione di trasferimento da corrente sulla linea a tensione in uscita: Vout ( ) I line ( ) H ( ) 30 Ricostruzione del segnale modello in frequenza - 2 forme d'onda (Voutcal(t) MISURABILE con precisione, Voutphys (t) campionata ogni 25 ns) correzione del punto di iniezione (occorre conoscere LC) 1 jTC 1 jTD e jTD Voutphys ( ) I 0phys 1 cali Vout ( ) I 0cali 1 2 LC 2TDTC rapporto fra le ampiezze di segnali di calibrazione (I0cali, NOTA) e di ionizzazione (I0phys, INCOGNITA) correzione da triangolo a esponenziale (dipende da TD, TC) • indipendente dalla linea di read-out (Zline, H() ) • occorre conoscere: LC, TD, TC Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 31 Ricostruzione del segnale calcolo di TC e LC risposta a segnale esponenziale I0caliexp(-t/TC) funzione di convoluzione U1(t;T1) risposta a exp(-t/TC+t/T1) minimizzazione coda segnale T1 = TC minimizzazione coda segnale T2 = LC risposta a (t) (funzione-gradino) funzione di convoluzione U2(t;T2) Frascati - 14 maggio 2002 risposta a (t)•cos(t/T2) Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 32 Ricostruzione del segnale calcolo del parametro TC • • • Segnale di calibrazione esponenziale: – Iinjcali(t)= I0caliexp(-t/TC) – tempo caratteristico di Voutcali (t) è TC 360 ns (oltre che altri tempi 10 ns) Se iniettassi funzione-gradino (t) mi aspetterei una coda più corta nel tempo – definisco funzione U1(t;T1) tale che Iinjcali(t)U1(t;TC)=(t) – calcolo Voutstep(t)=Voutcali(t)U1(t;T1) – cerco valore di T1 che minimizza la coda (e.g. t>600 ns) – si ottiene stima di TC. in realtà la situazione è complicata dalla presenza di resistenze parassite altri parametri in più. — Voutcali (risposta a esponenziale) — Voutstep (risposta a gradino, calcolata) — Voutstep (risposta a gradino, misurata) — differenza Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 33 Ricostruzione del segnale calcolo del parametro LC • • Se iniettassi funzione-coseno cos(t/LC) (frequenza risonante) tutto il segnale passerebbe per il ramo L-C – definisco funzione U2(t;T2) tale che Iinjstep(t)U2(t;T2)= cos(t/T2) – calcolo Voutcos(t)=Voutstep(t)U2(t;T2) – cerco valore di T2 che minimizza la coda (e.g. t>400 ns) – si ottiene stima di LC. anche qui la presenza di resistenze parassite causa la presenza di un segnale residuo in uscita altro parametro Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano — Voutcali (risposta a exp) — Voutcos (risposta a cos, calcolata) 34 Ricostruzione del segnale calcolo di TC e LC (sul mock-up) TC = (43110) ns 1/LC (Hz) segnale di calibrazione, misurato alla mother board la discrepanza è dovuta alla mother board calcolato misurato TC TC calcolato (420 425 ns) canale canale Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 35 Ricostruzione del segnale stato dell’arte, prospettive • i parametri elettrici sono determinabili dal segnale di calibrazione • analisi su dati dal “mock-up”: – metodo provato con successo – valori estratti di LC , TC compatibili con misure dirette – predizione della forma del segnale di fisica (lavoro in corso...) • analisi su dati dal test beam: – segnale di calibrazione misurato ogni ns per 800 ns (solo su poche celle) – estrazione dei parametri LC , TC dà valori ragionevoli • programma per test beam 2002: – misura del segnale di calibrazione per 800 ns su una vasta area – calcolo di LC , TC e predizione forme d’onda – calcolo coefficienti di “optimal filtering”, verifica sull’uniformità Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 36 Test su fascio situazione/programma • “moduli-0” (prototipi “full-scale” barrel e endcap) – studiati diffusamente nel 1999-2000 – risultati di prossima pubblicazione su NIM • 4 moduli “di produzione” studiati su fascio nel 2001 – 2 moduli “barrel” e 2 moduli “endcap” • altri 3 moduli saranno studiati nel 2002: – 1 modulo “endcap” (27/5 12/6) – 2 moduli “barrel” (19/6 4/7 e 24/7 7/8) • test beam combinati e.m.+had: – EMEC + HEC agosto 2002 – EMB + TILECAL nel 2004 Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 37 Test su fascio “modulo 0” barrel Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 38 Test su fascio “modulo 0” endcap Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 39 Test su fascio qualità dei moduli “di produzione” Mod 13 Mod 10 (14 giorni, luglio 2001) (14 giorni, ottobre 2001) • 98.8% canali OK (su 2409) – problemi dovuti a cablatura nel setup del test beam • esposto al fascio 55% – problemi di fascio SPS – alimentatore HV instabile (modulo OK) • 98.9% canali OK (su 3120) – problemi dovuti a cablatura nel setup del test beam • esposto al fascio 85% • 3 settori con HV su un solo half-gap – problema nel feedthrough (modulo OK) Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 40 Test su fascio problema HV “dimezzato” (M10) Mod 10 • • • Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano un solo half-gap alimentato in 3 settori fattore 2 inserito ad hoc non idoneo studi dettagliati in corso, su un settore “dimezzato” artificialmente 41 Test su fascio ostacolo sul fascio (M13) M13 profilo del fascio nelle camere (integrato su tutti i run) energia vs w.r.t. centro-cella (integrato su tutti i run) M10 Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 42 Test su fascio uniformità in energia Ebeam = 245 GeV ricostruzione con “fit parabolico” ricostruzione con “optimal filtering” normalizzazione corretta normalizzazione errata (effetto induttanza) Frascati - 14 maggio 2002 resta effetto leakage: E=2.5 GeV per [0;0.8] Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 43 Test su fascio “ripesamento” di Presampler e Back Eopt = wkEk ; wk = pesi dei layers minimizzazione analitica di Eopt/Eopt profondità in unità di X0 correzione pre-shower peso del Presampler vs peso del Back vs correzione leakage Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 44 Test su fascio “ripesamento” (dettagli matematici) • correzione dell'energia persa a monte del Presampler (preshowering) e a valle del Back (leakage longitudinale) applicando fattori correttivi wk 4 alle misure dei 4 layers: E wE opt • j 1 j j i “pesi” wk si determinano minimizzando la risoluzione relativa: Eopt Eopt w w C j k j ,k j Ej j ,k w m ; C j ,k Cov E j ; Ek m m • soluzione analitica: 1 wm Cmk k k • viene fissato richiedendo che i “pesi” di Strips e Middle siano =1 Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 45 Test su fascio uniformità in energia Ebeam = 245 GeV ricostruzione con “optimal filtering” E/E = 1.0% “optimal filtering” e ripesamento E/E = 0.9% transizione piombo leakage corretto pendenza leakage Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 46 Test su fascio riassunto, conclusioni Mod 13 Mod 10 • esposto al fascio 55% del modulo • ostacolo lungo il fascio – peggiore misura di energia e di risoluzione • uniformità su tutto il modulo: • esposto al fascio 85% del modulo • HV su un solo half-gap in 3 settori – studiare fattore correttivo • uniformità su tutto il modulo: 0.9% 0.9% • uniformità per mother board (8x8 celle): 0.5% 1.1% • uniformità per mother board (8x8 celle): 0.4% 0.9% risultati migliorabili ulteriori studi in corso (termine costante nominale = 0.7%) Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 47 Simulazioni di fisica, studio di performances • studio di H0 – ricostruzione di , separazione /0 • studio di A0 – ricostruzione di jet da leptoni – ricostruzione pTmiss • performances studiate estensivamente sul vecchio software ATRECON (in FORTRAN) – vd. “Detector and Physics Performance TDR - II” LHCC 9915 • in esame le performance del nuovo software ATHENA (in C++) Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 48 Separazione 0 / (Canale H0 ) • separazione grazie alla granularità molto fine in delle Strips: – presenza di un 2° massimo – larghezza dello sciame – energia fuori dal “core” dello sciame... • studi effettuati in passato con ATRECON: – vd. “Detector and Physics Performance TDR - II” LHCC 99-15 – efficienza sui = 90% – fattore di reiezione dei 0 3 • studi ripetuti con ATHENA: – efficienza e reiezione compatibili a quelli ottenuti con ATRECON Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 49 shower width measured in strips shower width measured in strips separazione /0 (ET 2nd maximum) (ET 2nd maximum)-(ET minimum) Frascati - 14 maggio 2002 (E7- E3)/E3 shower width measured in strips Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 50 Jet da leptoni ricostruzione e identificazione • • • ricostruzione e identificazione basata sulle informazioni dai calorimetri e dall’inner detector: – “raggio” nel calorimetro e.m. – isolamento nel calorimetro – larghezza nelle strips – numero di tracce cariche associate canale A0 : efficienza = 30%, reiezione di jets adronici ~2000 confronto ATHENA / ATRECON Frascati - 14 maggio 2002 Athena : <>=0.067 RMS=0.042 Atrecon: <>=0.066 RMS=0.039 Athena : <>=0.111 RMS=0.074 Atrecon: <>=0.115 RMS=0.070 Athena : <>=2.27 RMS=1.1 Atrecon: <>=2.29 RMS=1.1 Athena : <>=0.006 RMS=0.007 Atrecon: <>=0.007 RMS=0.008 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano Athena = Atrecon= 51 Momento trasverso mancante ricostruzione e calibrazione • • • • PTmiss quantità cruciale per studi di SUSY risoluzione di PTmiss cruciale per il canale A0 (ricostruzione della massa) PTmiss ricostruito con tutte le celle del calorimetro (incluse nei clusters ed esterne ai clusters) effetti importanti: – noise/pileup – zero-suppression nei calorimetri – calibrazione/intercalibrazione dei calorimetri Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano bassa luminosità 52 Conclusioni • Impegni hardware contemplati nel CORE in fase conclusiva – extra-costi = +20% (in CHF) • Incremento di attività nei campi: – simulazioni di fisica / studio di performance – ricostruzione di segnale – test beam • Possibili attività future: – test beam combinato EMB+TILECAL (+MU? +Tracker??) – sistema di monitoraggio temperatura nel criostato durante i test di cool-down (e forse in ATLAS ?) – misura a freddo dei canali EMB con tecnica Time Domain Reflectometry (TDR) – misure del noise coerente su Reference Crate Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 53 Costi Capitolo Contributo Milano previsto reale (%) Componenti, schede multi-layer, cavi (kCHF) (kCHF) 5.0 30 30 Test elettrici per elettrodi kapton 50.0 200 214 Produzione industriale elettrodi kapton 26.5 2464 3109 100.0 150 199 Logistica 25.0 50 50 Preamp’s a caldo per EM e FCAL 50.0 833 883 3727 4485 Contatti di massa Totale Frascati - 14 maggio 2002 Marcello Fanti, Univ. & INFN Milano 54