VERBALE DELLA RIUNIONE DELLA COMMISSIONE SCIENTIFICA NAZIONALE I. Roma, 6-7 febbraio 2017

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1 VERBALE DELLA RIUNIONE DELLA COMMISSIONE SCIENTIFICA NAZIONALE I Roma, 6-7 febbraio 2017 Presenti: N. PASTRONE - Presidente A. ZOCCOLI - Giunta Esecutiva A. COLALEO - Coord. Sez. di Bari A. PERROTTA - Coord. Sez. di Bologna A. LAI - Coord. Sez. di Cagliari S. COSTA - Coord. Sez. di Catania W. BALDINI - Coord. Sez. di Ferrara G. SGUAZZONI - Coord. Sez. di Firenze F. PARODI - Coord. Sez. di Genova A. VENTURA - Coord. Sez. di Lecce A. ANDREAZZA - Coord. Sez. di Milano S. MALVEZZI - Coord. Sez. di Milano Bicocca G. CARLINO - Coord. Sez. di Napoli T. DORIGO - Coord. Sez. di Padova A. NEGRI - Coord. Sez. di Pavia M. PEPE - Coord. Sez. di Perugia P. SPAGNOLO - Coord. Sez. di Pisa S. GIAGU - Coord. Sez. di Roma I P. CAMARRI - Coord. Sez. di Roma Tor Vergata F. PETRUCCI - Coord. Sez. di Roma Tre C. BIINO - Coord. Sez. di Torino F. COSSUTTI - Coord. Sez. di Trieste Presenti a parte della riunione: A. Annovi, M. Antonelli, G. Bagliesi, L. Bandiera, G. Batignani, F. Bedeschi, G. Bencivenni, G.M. Bilei, T. Boccali, D. Boscherini, M. Boscolo, A. Bruni, F. Cafagna, A. Cardini, G. Cibinetto, M. Citterio, M. Cobal, F. Collamati, S. Dalla Torre (in teleconferenza), N. De Filippis, E. De Lucia, L. Dell Agnello, A. Di Domenico, A. Fantoni, R. Ferrari, M. Fiorini, C. Gemme, S. Leone, D. Lucchesi, B. Mele, M. Meschini, P. Morettini, A. Nisati, F. Palla, M. Pezzi, D. Piccolo, D. Pinci, M. Poli Lener, C. Riccardi, F. Tartarelli, R. Tenchini, C. Troncon, S. Ventura. Lunedì, 06/02 13:30 Comunicazioni del Presidente: N.Pastrone 1

2 14:10 Comunicazioni: Zoccoli Ci sara un incontro con il nuovo ministro e con il capo di gabinetto nel prossimo futuro. Bilancio: i progetti premiali 2015 sono al vaglio della commissione. I 60 ME promessi da Renzi sono momentaneamente fermi a causa del cambio di governo. I nuovi ministri sono d accordo con la strategia ma bisogna rimettere in moto la cosa. Polemica sugli avanzi degli EPR. I numeri che circolano sui giornali non tengono conto degli avanzi vincolati, cioe di quelli vincolati a progetti pluriennali. Nel caso dell INFN l avanzo libero e di solo 8 ME. Riforma degli enti: insediato il COPER. Si inizia a discutere come funzionerà questo comitato (regolamento, linee guida). Il governo ha un anno di tempo per modificare il decreto di riforma dello scorso anno. Valutazione: si è chiusa. I risultati informali sono positivi, l INFN è il primo ente di ricerca ed è abbastanza avanti rispetto agli altri. La possibilità da parte degli universitari associati di presentare nella valutazione dei dipartimenti i lavori di LHC sia come INFN che come dipartimento ha causato una disparità. Calcolo: Istituito il C3S (comitato coordinamento calcolo scientifico). Presidente: D.Lucchesi. La configurazione della CCR per occuparsi anche di calcolo scientifico non ha funzionato bene. Tra i mandati del C3S c e la discussione e la valutazione delle strategie di calcolo per la fase 2 di LHC (struttura di T1 e T2, numero e configurazione dei T2, ). Il 15/2 il direttore di ricerca del CERN ha convocato una riunione. Personale: la riforma approvata toglie la pianta organica. L INFN puo assumere personale. E iniziata una discussione informale tra i direttori per definire una strategia. Tre fattori principali: obiettivi scientifici, organizzazione del personale per perseguire gli obiettivi scientifici, sostenibilità economica delle diverse opzioni. Qualsiasi cosa si decide di fare deve essere inserita nel piano triennale (che deve essere approvato dal MIUR che e l unico ministero con voce in capitolo e che deve commentare entro 60 giorni). Si e concluso il concorso da ricercatore. Primo concorso totalmente informatizzato. Gli atti sono stati approvati a fine dicembre. Alcuni gia assunti a febbraio. Ogni candidato ha espresso la sua sede preferita. Le assunzioni andranno avanti fino a fine anno. Se un candidato rinuncia (o si dimette) entro la fine dell anno si puo scalare la graduatoria, altrimenti il posto e perso. E stato chiesto di accettare entro il 1 settembre. La commissione per i passaggi a dirigente di ricerca ha chiuso i suoi lavori. La GE e il Direttivo devono approvare i verbali, ma non e loro prerogativa entrare nel merito (a meno che non ci siano errori formali). Primo ricercatore: le lettere con le convocazione agli orali sono state spedite. Ammesse ~80 persone. Il concorso potrebbe completarsi in aprile. 15:00 CMS phase-2 upgrade: R.Tenchini Discussione: Stato delle money-matrix per entrambe le collaborazioni. Si discute molto sul problema del cambio, sulla definizione di envelope, su quanto quello che si comincia a spendere nel 2017/2018 vada gia considerato CORE e quindi scalato 2

3 dall envelope. Sara necessario capire bene cosa si considera R&D finale e cosa costruzione. 15:30 Atlas phase-2 upgrade: M.Cobal 16:05 CMS tracker fase2 : G.M.Bilei 16:30 CMS: upgrade rivelatori muoni: S.Ventura 16:55 ATLAS ITK: C.Gemme ATLAS ITK - Gian-Franco Dalla Betta (University and TIFPA INFN/Trento), Claudia Gemme (INFN Genova). Il progetto sta accelerando in previsione del TDR, previsto per Dicembre Dalla schedule presentata si evince che uno dei punti piu' critici e' la disponibilita' del readout chip, per questo e' incluso esplicitamente il tempo per due sottomissioni del readout chip. Il 2017 sara' un anno molto intenso con parecchi punti di attenzione: innanzitutto la definizione del layout permettera' di allocare la costruzione delle varie parti del rivelatore. Ci sara' lo sviluppo dei supporti, la disponibilita' del chip RD53a, la ricerca di mercato sul bump-bonding, la definizione di una baseline per i sensori. Si rivedono i principali item su cui la collaborazione si e' impegnata. - 3D sensors: Abbiamo dimostrato la fattibilita' di pixel con un pitch ridotto anche se testato in laboratorio e test beam con readout a pixel largo. Per qualificare FBK come ditta al TDR dobbiamo procedere con irraggiamento e lanciare altre produzioni. Critica e' la firma della convenzione INFN - FBK che sta rallentando il processo. - Bump bonding: e' stata qualificata la deposizione di bump ad alta densita' su wafer da 6" con catene resistive. La stessa qualifica andra' ripetuta sui wafer da 12" in modo da certificare la lavorazione per i wafer in arrivo di rd53. Sensori e fe con bump verranno dati a gruppi della collaborazione per qualificare il flip-chip fuori dalla Leonardo. 3

4 - Readout setup a Bologna: sono arrivate le schede, ora in test. - Genova sta lavorando al progetto di una "splitting box" per il sistema di raffreddamento da testare in estate. Milano sta lavorando nel progetto dei supporti inclinati, sia per le performance termiche e meccanica, sia nella produzione di sagome in Alluminio. La collaborazione ITk Italia sta inoltre considerando se sia possibile contribuire al progetto con la costruzione di una endcap: un meeting a Genova si svolgera' nei prossimi giorni per discutere dello stato del progetto ed in particolare di questa opportunita'. Discussione: La preoccupazione per FBK resta perche la convenzione non e stata firmata e soprattutto perche non c e la certezza che riescano effettivamente a fare tutto il lavoro. I 3D ad oggi sono la tecnologia vincente per il L0; i planari possono andare per gli altri layer. La differenza di costo in realtà non è così rilevante per un rivelatore piccolo. 17:20 ATLAS LAr: M.Citterio Discussione: Sarebbe utile tentare di uniformare (in Atlas ma anche in generale) le necessita in termini di potenza dei vari rivelatori. 17:30 Atlas Tile: S.Leone Nella presentazione sono stati mostrati lo stato e la time-schedule del progetto di upgrade di fase-ii per il progetto TileCal, con particolare riferimento agli aspetti di interesse per il gruppo italiano (Pisa), cioe` lo studio di longevita` dei fotomoltiplicatori (PMT) e il progetto di aumento della granularita` in lettura del calorimetro. Il 30 novembre 2016 e` stato sottomesso al management l IDR del progetto di upgrade. Nel novembre 2017 dovra` essere sottomesso il TDR. I principali contributi di Pisa per l IDR sono stati nella scrittura del capitolo sulla valutazione della robustness dei PMT e del capitolo sul nuovo progetto di high-granularity in lettura per quanto riguarda gli aspetti di hardware, impatto sull elettronica e ottica esistente. Prima della scrittura del TDR bisognera` risolvere alcune problematiche qua elencate: 1. Robustness dei PMT: questo argomento e` di primario interesse per la collaborazione, anche perche` ha impatto rilevante sui costi. Pisa e` l unica istituzione che sta attualmente lavorando su questo item. Negli studi sulla stabilita` di risposta dei PMT si utilizzano sia dati dei PMT attualmente montati sul rivelatore che PMT testati in laboratori locali (Pisa e Yerevan). A Pisa si stanno effettuando in maniera continuativa dal 2016 test con luce laser e LED per sottoporre a condizioni di stress i PMT e valutare eventuali punti di rottura correlati con la carica anodica integrata. 4

5 2. Scelta tra 3 opzioni di scheda di front-end (FE). La cosiddetta 3in 1 (Chicago), radiation hard realizzata con componenti discrete e due soluzioni ASICS Fatalic (Clermond-F.) e QIE (ANL). 3. Scelta tra 2 opzioni per la distribuzione dell high-voltage (HV). La scelta ha ricadute sulla meccanica per cui dovrebbe essere fatta il prima possibile. 4. La nuova opzione di readout ad alta granularita` per la lettura del calorimetro. Questo progetto e` appena partito, non sara` maturo in tempo per il TDR ma e` considerato interessante da parte della comunita` di TileCal e potrebbe essere rilevante qualora si decidesse di rimpiazzare i PMT nel periodo di HL-LHC. Il progetto prevede la divisione delle celle A per aumentare la granularita` trasversa e/o delle celle B/C per rendere piu` uniforme la distribuzione delle lunghezze di interazione per cella. E` stato proposto di utilizzare Multi Anode PMT (MA-PMT) per la lettura ed effettuare somme dei segnali individuali delle fibre che leggono le tiles. Pisa e` interessata a questo progetto e gia` impegnata nell R&D. Per quanto riguarda le milestones di Pisa, sono state raggiunte tutte quelle programmate per il Per il 2017 prevediamo di completare l analisi dei risultati ottenuti in laboratorio sulla risposta dei PMT mai irradiati e di un set di PMT smontati dal rivelatore durante l ultima interruzione di fascio e che hanno preso dati durante i run I e II, dopo averli sottoposti ad una carica anodica integrata > 100 C (corrispondenti a 1000 fb-1 di dati per le cella dello strato A). Gli FTE a Pisa su Tile sono 1.8 (corrispondenti al 10% di TileCal globale). L impegno finanziario previsto a Pisa dal 2015 al 2017 ha visto una assegnazione di 77 ke +5 ke sub-judice. Qualora la collaborazione decidesse di sostituire in tutto o in parte gli attuali PMT, Pisa potrebbe contribuire all acquisto di quelli nuovi per un massimo di 0.5 MCHF. Qualora si decidesse di sostituirli parzialmente con MA-PMT Pisa potrebbe contribuire all R&D con Keuro/anno nel e alla produzione con una spesa massima di 0.5 MCHF. Se invece si valutera` opportuno il mantenimento degli attuali PMT (a parte la normale contingenza) Pisa potrebbe decidere di unirsi agli altri gruppi di Tile sulle attivita` di upgrade esistenti. 17:50 Atlas Muoni: D.Boscherini Per il progetto di upgrade delle stazioni BI nella regione barrel dello spettrometro per muoni di ATLAS gli istituti italiani hanno manifestato interesse nella costruzione dei rivelatori RPC che saranno necessari ed in particolare per la realizzazione dei volumi di gas e dell'elettronica di front-end (oltre all'elettronica di trigger, trattata nella presentazione del TDAQ). Il costo totale del progetto, incluso il trigger, e` stimato in 6790 kchf, di cui si propone un contributo INFN di circa 4220 kchf. Le sezioni interessate sono: Bologna, Napoli, Roma1, Roma2. L'altro progetto di interesse per gli istituti italiani e` il tagger per muoni ad alto eta. La tecnologia che si vorrebbe utilizzare e` quella delle micro-mega, anche se al momento sono in discussione opzioni che prevedono l'utilizzo di micro-pic o micro-r-well. Il costo stimato del progetto e` di circa 3500 kchf ed il contributo INFN proposto e` di 700 kchf. Il progetto e` ancora in via di definizione, per cui al momento non ne esiste una 5

6 suddivisione fine. Le sezioni interessate sono: Cosenza, Lecce, Napoli, Pavia, Roma1, Roma3. Per il power system dello spettrometro per muoni si prevede una sostituzione completa delle schede di alta e bassa tensione. Le schede attualmente in uso non raggiungeranno la dose massima per cui sono state certificate se non dopo almeno 5 anni di HL-LHC, per cui si propone una sostituzione graduale negli anni Il contributo previsto per l'infn e` di 900 kchf su un totale di kchf. La scala temporale per la preparazione del TDR prevede che sia completato per giugno prossimo e che venga poi presentato per l'approvazione ad LHCC/RRB in settembre o al piu` tardi in novembre. 18:05 Atlas DAQ: A.Annovi Sono stati presentati gli interessi degli istituti FTK per l upgrade di fase-ii del TDAQ di ATLAS. Gli interessi coprono le seguenti aree: Trigger di Muoni (BO, NA, RM1, RM2), Track Trigger (Ge, MI, PI, PV), Dataflow (PV) e High Level Triggers (GE, LE, RM1). Per quanto riguarda i Trigger di Muoni, l attività italiana riguarda la produzione delle schede Data Collector and Transmitter (DCT) sul rivelatore e delle schede di trigger sector logic. Una combinazione di algoritmi con diverse richieste sul numero e tipo di layer porta l efficienza del trigger di muoni fino al 96%. L attività è in corso per le schede DCT. Gli studi di fattibilità per le schede sector logic cominceranno nel Il TDR per l'upgrade TDAQ Phase-II sarà pronto per dicembre I principali ruoli di responsabilità per gli upgrade di fase 2 sono: - S. Veneziano Level-0/1 responsible in the ATLAS TDAQ upgrade project - R. Vari, TDAQ muon trigger responsible in the ATLAS TDAQ upgrade project - A. Annovi, Hardware Track Trigger responsible in the ATLAS TDAQ upgrade project - M. Corradi, ATLAS Muon Upgrade Project Leader Il tracking ad alto rate durante high-luminosity LHC richiederà parecchio computing e sarà una sfida sia offline che online. L upgrade dei Track Trigger prevede la realizzazione di un sistema di tracking regionale e di uno full scan. I prototipi delle schede PRM e dell AM chip realizzati dall INFN nell ambito dell attività di RDfase2 sono utilizzati per definire l architettura di base per il TDR e il modello di valutazione del costo. La proposta di attività INFN per i Track Trigger riguarda sviluppo e produzione delle future schede PRM, e sviluppo del chip di memoria associativa a 28nm. 6

7 18:20 Punti critici Fase2 e pianificazione R.Tenchini: sarebbe utile avere sulle money-matrix di esperimento un costo piu alto di core che includa l R&D fino al Si potrebbero avere 2 envelope: una riferita all esperimento, l altra e interna in base ai fondi disponibili. Naturalmente bisogna in ogni caso contrattare con gli esperimenti per cosa deve essere inserito come core. In realta pero non c e molto margine per questa contrattazione. Il CERN e gli esperimenti hanno fissato cosa puo essere o meno definito come core. Non bisogna fare l errore di utilizzare la contingenza per l R&D. Preoccupazioni: ci sono molte attivita, c e il rischio di frazionamento in particolare delle risorse umane. Sarebbe molto utile capitalizzare il piu possibile gli sviluppi anche in vista FCC. Martedì, 07/02 Dotazioni: Trieste: S.Dalla Torre e stata nominata nell ECFA panel per detector R&D e quindi ha avanzato una richiesta di supporto alle dotazioni. Il gettone per queste cose e di 4 ke. Pisa: F.Bedeschi dovrebbe avere 5 ke di missioni per i suoi rapporti con la Cina per le attivita di interesse della Commissione 1. BO: RD_fase2 ha una richiesta aggiuntiva che in realta viene da uno sblocco di fondi dello scorso anno che non erano stati ben conteggiati. BES: e stato chiesto di rifare layer 2 della camera cilindrica (gap a 5mm). Gia da settembre se ne parlava e si era iniziato a fare simulazioni. Al momento si possono utilizzare altri fondi nella speranza che poi possano essere reintegrati. La Commissione invita BES a procedere. 9:00 Relazione CSN5, prospettive: A.Andreazza 10:00 RD_FA stato generale : F.Bedeschi 7

8 Discussione: A. Nisati: e-p e e-ione? F. Bedeschi: non c e una spinta dal basso, un interesse per l argomento reale in Commissione. A. Lai: e importante, anche dal punto di vista del referaggio, capire quali R&D vogliamo veramente finanziare in questa iniziativa e cosa invece provare a rimandare alla Commissione 5. N. Pastrone: e importante che il lavoro fatto dall INFN venga riconosciuto e quindi in parte questo giustifica la sigla. Ma non puo essere solo questo. Deve accogliere anche gli R&D che non trovano direttamente spazio in rd_fase2 (o in quello che ne seguira ). N. Pastrone: le richieste di missione sono molto elevate e la cosa e preoccupante. A. Zoccoli: Due informazioni politiche utili: 1) Il 10 febbraio c e una delegazione giapponese per discutere ILC; 2) Per il collider cinese, la richiesta del CERN per avere una collaborazione e che i cinesi partecipino ad HL-LHC; N. Pastrone: naturalmente l INFN puo decidere in maniera autonoma ma bisogna considerare con molta attenzione i rapporti con i partner europei e col CERN. 11:30 Piani di simulazione: N.De Filippis Nicola De Filippis ha presentato una rassegna delle attività di simulazione e calcolo eseguite nell'ambito della sigla RD_FA; esse riguardano studi di fisica per collisori ee e pp, degli studi teorici, simulazione dei rivelatori e lo stato della infrastruttura di calcolo. Nicola mette in evidenza il contributo italiano alle misure di fisica elettrodebole, in particolare sulla misura della massa e della larghezza della W, la misura del BR; per quanto riguarda gli studi teorici Nicola menziona la fisica della lineshape della Z con il calcolo del contributo di interferenza fotone/z, l avanzamento nel calcolo delle incertezze teoriche sulla misura della sezione d urto Bhabha ed il miglioramento atteso con la luminosità di FCC. Per quanto riguarda gli studi di rivelatore, Nicola menziona le possibili proposte di rivelatore per FCC-ee ed il contributo italiano in sinergia con il CERN ed i cinesi. Per quanto riguarda il collider adronico FCC-hh, Nicola descrive l attività di analisi sullo studio della produzione di doppio higgs per la misura dell accoppiamento triplo del bosone di Higgs con se stesso ed i primi studi sui canali HH->WWbb e HH->ZZbb. Nicola evidenza il contributo italiano al software di fast simulation delphes e quello al framework software generale pensato per FF HH/ee/eh. Infine Nicola riporta lo stato dell infrastruttura di calcolo con la richiesta di 100 TB di spazio disco al CNAF, il setup di una virtual organization e dichiara l interesse della sigla RD_FA nell utilizzare il centro ReCaS di Bari per le attività di calcolo connesse alle analisi di fisica. 12:10 Muon Collider R&D: M.Antonelli 8

9 Discussione: N.Pastrone: le richieste di consumo (5 ke) sembrano motivate. Il SJ e bloccato ma possiamo attingere alla tasca indivisa. Per le missioni per il test beam possiamo rimandare. Si assegnano subito 5 ke per mantenere i contatti vari, in particolare per i bersagli. Tutto a LNF. 12:45 Relazione dal workshop FCC su MDI: M.Boscolo Le slides su Aggiornamento EIC preparate da S.Dalla Torre (visibili al link ) non sono state presentate ma discusse brevemente. Discussione sulle assegnazioni per RD_FA: RD_FA missioni: 25 ke sono SJ. 5 KE sono stati dati dalla tasca indivisa per il muon collider. La commissione decide di assegnare dall indiviso 20 KE a Pisa (cioe sostanzialmente si concede l equivalente dei fondi bloccati nel SJ). F.Bedeschi sottolinea che questo rabbocco e molto ben accetto ma basta a malapena a coprire le richieste fino all estate. RD_FA consumi: urwell: studi per alto rate per FCC-hh. Si parla di contatti anche con la Eltos per provare ad ingegnerizzare il detector. Queste cose non possono piu andare come sviluppo in CSN5. Sembra uno sviluppo anche generale e quindi la commissione sarebbe favorevole a finanziare i 10 ke. MPGD: 13 dei 18 ke richiesti. Sarebbe auspicabile che la cosa si allargasse dal gruppo di TS. R&D sui fili per le camere a deriva. La proposta non sembra ad un livello tale da essere finanziato. Se ne puo discutere in dettaglio con i referee e con i diretti interessati piu avanti. 13:45 CDF data preservation: M.Pezzi 14:00 Aggiornamento calcolo: G.Carlino Discussione: CMS non e riuscita a fare una gara nazionale e quindi non e riuscito a strappare i prezzi vantaggiosi ottenuti da ATLAS. 9

10 A.Zoccoli: Cambiare la prospettiva. Quando le gare portano ad un risparmio, in particolare in questi periodi di bilancio critico, il fondo in avanzo deve essere notificato alla commissione che deve deciderne l assegnazione. Non e automaticamente detto che restino a disposizione di chi li ha risparmiati. N.Pastrone: In questo caso conviene pero sfruttare la gara fatta da Atlas, vista la ottima offerta ottenuta, piuttosto che destinare ad altro i fondi. Esauriti gli interventi in agenda, non essendoci ulteriori argomenti da discutere, ha termine la riunione. 10