L’esperimento NA62 all’SPS del CERN
L’esperimento NA62 del CERN si propone di misurare il
BR del decadimento rar(issim)o con un’accuratezza ~10%
K   
K   
+
ppp:
Momentum:
Duty cycle:
Pulses/year:
SM events/y:

3.3 x 1012
75 GeV/c
4.8/16.8 s
1.5 x105
50

+
(BRSM~0.8×10-10)
E787/949: BR =1.47+1.30-0.89 × 10-10
2012: technical run, 2013-14 presa dati
The photon Veto system
Medium angle (1-10 mrad):
the “old” NA48 LKr Calorimeter
Costituisce il “cuore” del
sistema dei veto:
per decadimenti
K+   0
nella zona fiduciale (5<z<65m)
e con E <35 GeV, i due
fotoni del 0 sono, nell’82% dei
casi, nell’accettanza del LKr
e nel resto dei casi, quello di
energia
maggiore
è
nel
LKr+SAC
(Small
Angle
Calorimeter).
Trigger LKr
Ricostruzione cluster con risoluzione temporale 1-2 ns (tempo, posizione,
energia dei cluster nel calorimetro), fornire primitive di trigger al
processore centrale, readout degli eventi selezionati
Trigger L0 per LKr: architettura
Schede FE: ricostr impulsi
(tempo, posizione, energia)
Schede concentr.:
merging, sorting
28 schede
1-2 m copper
2 Eth +
trig link
32 supercelle
Mezz FE
32 ch
Mezz RX trigg
7 schede
8 ch
L0TS
• Tre mezzanini:
– mezzanino FE (riceve i dati per il trigger): disegno nel 2011
– mezzanino TX (link custom per il trigger + ethernet per il readout): disegnato,
produzione e test dopo l’estate
– mezzanino RX (link custom per il trigger): disegnato e provato
• Due
crate 9U: ~ 40 schede TELL1 ognuna con 5 FPGA di grandi
dimensioni
The TELL1 board
analog mezzanine
16 x 10 bit
Stratix FPGA
25k logic elem
digital mezzanine
12 x 16 bit
parallel bus
32 bit @ 160 MHz
Stratix FPGA
40k logic elem
output interface
4 x gbit ethernet
• LHCb general purpose data acquisition board
• 5 user programmable FPGAs, large on-board DDR memories
• mezzanines for 4 x 1 gbit ethernet output
Responsabilita’ del gruppo di Roma Tor Vergata:
1.trigger del calorimetro a krypton liquido (LKr)
2.produzione e test di ~ 100 moduli elettronici TELL1
Anagrafica
•
•
•
G. Paoluzzi
A. Salamon
G. Salina
30%
30%
30%
•
E. Santovetti
30%
•
•
V. Bonaiuto (P.A. Ing Elettr) 70%
F. Sargeni (P.A. Ing Elettr) 70%
Richieste (kEuro)
•
•
•
•
•
Missioni interne
4
Missioni estere 14
Consumo
12
Licenze-SW
1
Apparati
100
K→ nn : Teoria nello Standard
Model
2
2

Im

Re

Re


 
 


t
t
c
B ( K   nn )      5 X SM    5 X SM 
( Pc   Pc ,u )  

  
 
 
B ( K L0
 Im t

  nn )   L   5 X SM 
 

  Vus
c  Vcs*Vcd
t  Vts*Vtd
2
0
top
contributions
charm contribution
Pc   Pc ,u  0.38  0.04  0.04  0.02
X SM ( NLO)  1.464  0.041
3 2 Br ( K    0en ) 8
11
8
   rK  



(5.165

0.025)

10
(

/
0.225)
2 2 sin 4 W
The hadronic matrix element is, in fact, measured (and isospin rotated) …
Predizioni dello SM
Standard Model (Kaon 2007)
BR(K++nn)  (1.6×10-5)|Vcb|4[sh2+(rc-r)2]  (7.96 ± 0.86)×10-11
BR(KL0nn)  (7.6×10-5)|Vcb|4h2  (2.54 ± 0.35)×10-11
dove, per il decadimento carico che ci interessa, il break down dell’incertezza
è il seguente:
25%
incertezza sulla massa del charm (assunta 1.3 GeV);
45%
incertezze su CKM e fattori di scala;
11%
incertezze su s , mt;
19%
incertezza dal Ke3 e dal contributo da quarks u e c (16%)
… e, a detta dei teorici del campo, una predizione addirittura
meglio che al 5% sembra possibile in un futuro prossimo …
Eventuali discordanze, dunque, sarebbero segno di NP …
Predizioni oltre lo SM
Nel MS questo tipo di decadimenti avviene solo attraverso sia diagrammi
a box che a pinguino, in cui si accoppiano la prima e la terza famiglia
di quark ( sin8C)
 altamente soppressi.
Accade così che estensioni anche MFV del MS finiscono per comportare
variazioni dei BR che possono essere anche molto significative.
Osserviamo per prima cosa che in quasi tutte le estensioni supersimmetriche
dello SM, a causa delle proprietà uniche del neutrino, l’unico operatore che
resta rilevante nel decadimento è sempre l’operatore
Qsd  (sL d L )(n L n L )
nn

In quasi tutte le estensioni dello SM, il contributo ai decadimenti in
esame può descritto semplicemente attraverso una modifica della
funzione X(xt) di Inami-Lim:
X SM  X SM  X LSUSY  X RSUSY
Impact of the proposed measurement in the
definition of the Unitarity Triangle
Oggi da
K+ + n nbar
100 events
Mean=E787/949
BR(K+ → + n n ) = 1.47+1.30-0.89 × 10-10