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Napoli 16 dicembre 2008 v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 1 1

Esperimento ATLAS: status e piano 2009

Panoramica dello stato dei sottositemi di ATLAS

Presa dati con I raggi cosmici

Esperienza dei primi fasci di LHC

Computing

Piani per il 2009

Aloisio, M. Alviggi, M. Biglietti, V. Canale, L. Capasso,

G.Carlino, F. Cevenini, G. Chiefari, F.A. Conventi, R. de Asmundis, M. DellaPietra, D. dellaVolpe, A.

Doria, R. Giordano, V. Izzo, G. Iacobucci, L. Merola, E.

Musto, S. Patricelli, G.Sekhniaidze


Collaborazione ATLAS(July 2008)

37 Paesi 169 Istituti ~2500 Fisici

ATLAS Members per Funding Agency(including students)


Vista d’“insieme” di LHC

TOTEM

ALICE : ion-ion,p-ion

ATLAS and CMS :pp, general purpose

ATLAS and CMS :pp, general purpose

LHC 27 km ring

LHCb : pp, B-physics, CP-violation


ATLAS al punto 1 di LHC

Side A(côté Salève)

Side C(côté Jura)

Caverna del rivelatore ATLAS~100m below ground levelLung.=55m, Larg.=32m, Alt.=35m

24 m

45 m

Sub-detector N. of channels

Pixels 80x106 Silicon strip detector (SCT) 6x106

Transition Radiation Tracker (TRT) 3.5x105

Electromagnetic calorimeter 1.8x105

Fe/scintillator (Tilecal) calorimeter 20000Hadronic end-cap LAr calorimeter 5600 Forward LAr calorimeter 3500 Barrel Muon Spectrometer 7x105 End-cap Muon Spectrometer (TGC) 3.2x105

Forward detectors 1.2x104

total ~ 87.6 x 106


Sistema MagneticoSolenoid parameters5.3 m axial length 2.63 m outer diameter 1 coil0.039 GJ stored energy5.4 tons cold mass5.7 tons weight2.6 T on superconductor10 km Al/NbTi/Cu conductor7.73 kA nominal current4.7 K working point0.66 X0 thickness

solenoid

end-cap toroidsBarrel toroid

Barrel Toroid parameters25.3 m length 20.1 m outer diameter 8 coils1.08 GJ stored energy370 tons cold mass830 tons weight4 T on superconductor56 km Al/NbTi/Cu

conductor20.5 kA nominal current4.7 K working point

End-Cap Toroid parameters5.0 m axial length 10.7 m outer diameter 2x8 coils2x0.25 GJ stored energy2x160 tons cold mass2x240 tons weight4 T on superconductor2x13 km Al/NbTi/Cu

conductor20.5 kA nominal current4.7 K working point


Test del Sistema Magnetico

A few numbers

Ramp in 3h10 min Slow Dump in 2h40 min Fast Dump in 2 min Cryogenics recovery time 4d

20.5 kA Toroid current

7.73 kA Solenoid current

Toroids & Solenoid passed duration test

Ramp to full field on 22 Aug, slow dump on 25 Aug 08System is ready for continuous operationMagnets in normal operation for many days since then


Sistema di tracciamento ID

Lunghezza ~ 6.2m e Diametro~2.1m

Inner Detector: sistema articolato operante nel solenoide ( 2 Tesla)/pT ~ 5x10-4 pT 0.01

Copertura geometrica:||<2.5

Electron identification: ||

<2.0 and 0.5<E<150 GeV

Large number of hits available for tracking:in barrel 3 (Pixels) + 4 (SCT) + <36> (TRT)

Coverage summary:Pixels 95% of the modules in stable data takingSCT 99.8% barrel and 97.6% end-cap modules in operationTRT 98% read out (2% dead channels)


Allineamento ID con i Raggi Cosmici

~1mm ~250m ~50m ~15m

preliminary

nominal 2 months ago now future

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CalorimetriaCopertura geometrica: ||<5, completa in azimuth

Energy measurement and trigger for e/γ , jets, missing ET , …

Electromagnetic Calorimeter- barrel, end-cap: Pb-LAr accordion

shaped geometry

- 3 longitudinal samplings (||<2.5)

- pre-shower for ||<1.8

(E)/E ~10%/√E 0.7%

~ 180’000 channels

99.1% of detector in readout

Hadronic Calorimeter-barrel: Iron-Scintillator tiles (3

longitudinal samplings)

-end-cap/forward: Cu/W-Lar

(4/3longitudinal samplings)

- (E)/E ~ 50%/E 3% for ||<3

- (ET)/ET ~ 100%/E 10% for 3<||

<5

~20’000 channels

98.6% of detector read out


Deposito di energia dei raggi cosmici nei calorimetri

Correlazioni fra LAr e Tile: energia ed angolo azimutale

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Spettrometro per Muoni

Risoluzione momento ΔpT/pT <10% fino 1TeV

Trigger sui muoni (momentum)

Campo magnetico toroidale in aria

2-6 Tm ||<1.3 4-8 Tm 1.6<||<2.7

4 diversi sotto-sistemi

chambers for track reconstruction

3588

trigger chambers


Status dello spettrometro

CSC- 99.5% of channel are ready- rate limitation in read-out being worked on

MDT- 98.5% of channels ready- alignment lines working in 99.7% in barrel and 99% in end-caps RPC- trigger coverage operational at 94%- 2 sectors with external plane off because of missing CAEN boards (now available)- tuning of trigger timing in progress

TGC- 99.8% of chambers ready for operation- no deterioration on trigger performances thanks to majority logic- 3 chambers damaged by over-pressure accident under replacement


Status sistema del gas degli RPC• Completamente

operativo salvo il III purificatore

• Costruzione III purificatore prevista entro marzo 2009

• Sistema in funzione dalla primavera del 2007– Inserimento

progressivo dei settori via via commissionati.

– Completamento del commissioning nel novembre 2008, considerando la r62/9 ultimamente riparata

– Riparate circa 120 perdite da portagomma

– Circa 22 le perdite su BML non accessibili

Schermata della distribuzioneSchermata della distribuzione

Evidenziate una dozzina di linee in peggioramento. Riparazioni da iniziare per gennaio.

Evidenziate una dozzina di linee in peggioramento. Riparazioni da iniziare per gennaio.


Argon Oxygen

NitrogenTFE

Isobutan

SF6

ESEMPIO DI UN REPORT DI ANALISI

esempio di distribuzione dei componenti extra tra le varie linee di campionamento


Efficienza “trigger ¾” φ Low Pt (trigger cosmici)

Efficienza pannelli di strisce Performance degli RPC

HV=9.6 kV average noise~ 0.35 Hz/cm2 (Eta channels)

~ 0.24 Hz/cm2 (Phi channels)

Noisy channels:~ 220 with noise > 10 Hz/cm2~ 100 with noise > 100 Hz/cm2~ 20 with noise > 1000 Hz/cm2

BM stations

Entries=3100Mean=0.80Rms =0.23

Gas volumes without nominal HV and THR not removed

Entries=357Mean=0.875Rms =0.101

Studio del “rumore”


Presa dati con i Raggi cosmici

LVL2 trigger with tracking algorithm used to increase the fraction of events with ID tracks

RPC – LVL1-TDAQ:-very stable- certified to work at

100 kHz - Main Cosmic Trigger

for ATLAS- > 210 M muons

collected- Played a key role in

the commissioning of Inner Detectors

Maggiori dettagli su Trigger nella presentazione di F.Conventi


The installation of the ROD boards (Hardware, cabling and signal testing) has been completed in March 2008

On August 2008, with random triggers, a Level1 rate of 100 KHz has been reached. First detector in ATLAS working at nominal trigger rate

32 ROD in acquisizione.500 Hz di cosmici al LVL1

RPC RODs di ATLAS


Cosmic event in ATLAS

Napoli 16 dicembre 2008 v. Canale - Riunione Annuale di Gruppo 1 19ATLAS elevators

Muon impact points extrapolated to surface as measured by RPC standalone

Tracking dei cosmici con gli RPC

Low Pt

Pivot

High Pt

2.5 m

0.5 m

mmcorr 2

mmuncorr 8

Xmeas-Xproj [mm]

fcs=CS fraction

fcs=CS fraction

Residuals all layers:• 6 points/track/view• cluster sizes taken into account• Perfect geometry• RPC standalone

ATLAS shafts


Correlazioni fra sottosistemi con i cosmici

MDT z vs RPC

Tracking Muon vs IDDifferenza dell’impulso della traccia misurata da ID e Muon(confronto fra dati e simulazione)

Visibile ~3GeV di energia persa nei calorimetri

φ


Rivelatori Forward

LUCID at 17 mZDC at 140 mALFA at 240 m

Luminosity CerenkovIntegrating Detector

Zero Degree Calorimeter

Absolute LuminosityFor ATLAS

(Phase I detector is operational)

Calorimetro W/quarzo per i neutroni || >8.3 delle collisioni heavy-ions

Tracciatore a fibre scintillanti per elastic Coulomb scattering e sezione d’urto totale

Monitor luminosità relativa con inelastic p-p collisions (number of particles )


10/09/2008: primi fasci in LHCLHC start-upFirst beam circulated step-by-step through LHC sectors and finally through point-1

First hits seen in Lucid detector

With beam-2 (single-bunch injection every 42s)all splash events triggered

First hitsIn LUCID

LUCID

MBTS

L1Calo


Beam-halo event with magnets on


Beam-splash events in ATLAS

TriggerProvided by - Minimum Bias Trigger Scintillator (MBTS) placed at |z|<3.5m with 2.1<||<3.8 and consisting of 2 rings x 8 scintillators with radius 14 to 43cm, 43 to 88cm- Beam Pick-up (BPTX), electrostatic pick-up- Useful for tuning the timing of LVL1 detectors (L1Calo, L1Muons)

MBTS


Eventi Beam-splash dentro ATLAS

Hit position Y[mm]

Hit

po

sitio

n X

[mm

]

SCT

TRT


Offline ComputingDistributed computing power: Tier-0 at CERN 10 Tier-1 ~35 Tier-2 ( 1 a Napoli )

ATLAS Tier-1 centers


DAQ ha chiuso il primo

Run verso le 18.00: ed è

subito iniziato il

trasferimento dei RAW

data su tape e di ESD su

disco a tutti i Tier1

I primi eventi – 10/09/08I primi eventi – 10/09/08

Primo Evento al CNAF di ATLAS: Run 87764 Event: 40050

… e ai Tier2

Tutti i dataset, sia RAW

che ESD, sono stati

completamente replicati


Tier-2 ATLAS @ INFNTier-2 ATLAS @ INFN

4 Rack installati attualmente:4 Rack installati attualmente: Connessione tra i rack a 10 Gbps con Connessione tra i rack a 10 Gbps con

switch in cascataswitch in cascataEspansione fino a 10 RackEspansione fino a 10 Rack Impianti dimensionati per tale Impianti dimensionati per tale

capacitàcapacità

Sala ATLAS INFNSala ATLAS INFNIl Tier2 è suddiviso in 2 sale (INFN

e SCoPE) con connessione a 10 GbpsRisorse disponibili:Risorse disponibili:

200 CPU (42 Nodi) + 64 (4 WN) da 200 CPU (42 Nodi) + 64 (4 WN) da installareinstallare

250 TB di storage250 TB di storageParte delle risorse di calcolo possono essere Parte delle risorse di calcolo possono essere usate dalle altre Virtual Organizations di LHC usate dalle altre Virtual Organizations di LHC

o o presenti in Dipartimentopresenti in Dipartimento Alice, Argo, Cms, Pamela, LHCB, Scope, Alice, Argo, Cms, Pamela, LHCB, Scope,

Virgo Virgo Meccanismo di fair share per cui quando Meccanismo di fair share per cui quando

Atlas non utilizza le risorse le altre VO Atlas non utilizza le risorse le altre VO possono usufruirne in maniera più possono usufruirne in maniera più consistenteconsistente


CONTROL ROOMBIOLOGIA

CA

PA

NN

ON

ES

CO

PE

TIER-2

ATLAS

CENTRO STELLAFISICACISCO6509

SALA CAMPUS GRID

SALA TIER-2 ATLAS - FISICA

10 COPPIE MONO

6 C

OP

PIE

MO

NO 6 COPPIE MONO

CENTRI COMUNI

CONNETTIVITA’ INTERNA IN FIBRA OTTICA

6 COPPIE MONO

CONNETTORI SC

12 COPPIE MONO

12 COPPIE MONO

12 COPPIE MONO

Connettività di SCOPE: ATLAS CONNESSO A 10 Gb/s CON ATLAS SALA TIER 2 FISICA

ATLAS SCOPE Vuoto


Challenge di Analisi DistribuitaCloud Italiana ispiratrice e prima ad essere testataPeriodicitPeriodicità settimanale, durata 24hà settimanale, durata 24hSaturazione dei siti. Saturazione dei siti. ~200/300 job: Z~200/300 job: Z, Z’, Z’, We, We, H4l, top, H4l, topVari use-cases: lettura AOD, muon calibration stream, RAWVari use-cases: lettura AOD, muon calibration stream, RAW

Scopo:Test del mw e della configurazione dei siti:Test del mw e della configurazione dei siti:• Protocolli di accesso ai datiProtocolli di accesso ai dati• Configurazione di reteConfigurazione di rete

Analysis Stress TestAnalysis Stress Test

EfficienzaR

app

ort

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PU

-Wal

l Tim

e

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aliz

zati

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Velocità di esecuzione


LHC-DM@Napoli (Ricerca Dipartimentale)Collaborazione teorici-sperimentali:

Ricerche Dirette ed Indirette della Materia

Oscura: Fisica Astroparticellare ed LHC.

Gamma experiments

LHCLEP, Tevatron, precision data

Direct measurements (nuclear recoils)

Cosmology, Relic abundance

Antimatter fluxes

v fluxes

Kaluza Klein Dark Matter

Alviggi, Ambrosino , Campana, Canale, Cappiello, Carbonara, Carlino, Cocco, D’Ambrosio, De Nardo, Della Selva, Fiorillo, Iacobucci, Lista, Mangano, Miele, Osteria, Pisanti, Rosa

Sito web http://darkmatter.na.infn.it/

eventi Multi-muoni


Programma ATLAS 2009

Il rivelatore è aperto per manutenzione, riparazioni e completamento del commissioning dei sottositemi

Chiusura prevista per fine Aprile 2009

Da Maggio 2009 riprende la presa dati con i raggi cosmici:- combined running for sub-system debugging - global commissioning and calibrations

ATLAS pronto per la presa dati da Giugno 2009, e in run continuo fino alla ripresa di LHC (luglio 2009 speriamo)

Impegno del Gruppo di Napoli resta invariato sugli items di nostra responsabilità ( Gas, detector, LVL1, TDAQ, HLT, TIER-2) ma speriamo di avere dati per l’analisi e forse pensare anche al “futuro” (vedi presentazione di M. Alviggi)

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