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Gruppo di lavoro ILC per Road Map INFN
Scopo del WG - Summary dello stato ILC
Possibile impegno INFN (soldi, FTE)
Tempi - 15 nov primo status report,
2 dic vista di insieme e numeri,
Febbraio numeri solidi
Marzo rapporto finale (documento)
NB. non e' questo WG che influenzera' l'INFN sulla scelta (che a me pare ovvia); tuttavia dei buoni argomenti scientifici e una valutazione preliminare dello sforzo economico che il progetto implica potra' essere utile al management per programmare le iniziative future a lunga scadenza.
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Come procedere
Assunzioni: caratteristiche e schedula macchina (GDE); 2 zone di interazione; partecipazione INFN concentrata su 1 solo rivelatore
Fisica: motivazioni in correlazione con LHC e MultiTeV (CLIC)
Rivelatori: schema ragionevole/probabile, costi R&D necessari, tempi, costi e manpower per la costruzione effettiva
FTE INFN - evoluzione temporale a partire da quello che c’è oggi con ragionevoli vincoli: es. ILC/LHC/SLHC alternativi (?)
BUDGET - correlato a FTE e interessi scientifici, ragionevoleINFN evoluzione temporale a partire da quello che c'e' oggi
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Parametri macchina
B. Barish - ICFA Seminar Daegu, Korea
(L = 2 x 1034 cm-2 s-1)Per chi e’ abituato a LHCnon ci sono grandi richieste sui rivelatori…
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The GDE plan and schedule 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Global Design Effort Project
Baseline configuration
Reference Design
ILC R&D Program
Technical Design
Expression of Interest to Host
International Mgmt
LHCPhysics
CLICB. Barish - ICFA Seminar Daegu, Korea
????????????????
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Schedula Macchina e Rivelatori
(2005 end) Acc. Configuration Document
Detector R&D report
(2006, Feb end)
“Detector outline documents”
(one for each detector concept)
(2006 end) Acc. Reference Design Report
Detector CDR (one document)
(~2008) LC site selection Collaborations form
~Site selection + 1yr Global lab selects experiments.
Accelerator Detector Fissa la tecnologia dei sottosistemi e R&D necessari
R&D
costruzione
Physics : ILC vs LHC
Barbara Mele
Sezione di Roma
Roma, 12 ottobre 2005
….after Snowmass 2005
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started in Spring 2002
485 pages !
~ 120 authors
. . .
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Precision Higgs physics at the ILC
• model-independent observation
• mass
• absolute branching ratios
• total width (mod.indep.)
• spin, CP
• top Yukawa coupling
• self coupling
most measurements at the percent level!
Garcia-Abia et al
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Supersymmetry
Two methods to obtain absolute sparticle masses:
in the continuum: at the kinematic threshold:
many more observables than just masses:
- angular distributions, FB-asymmetries- cross sections- LR-asymmetries- ratios of branching ratios
mass precision 0/00 – 0/0
possibility to determine SUSY parameters without many model assumptions
Martyn
Freitas
(polarized beams)
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Mass determination for 300fb-1 (thus 2014) LHC:Toy MC from edges, thresholds to masses
Polesello et al: use of χ1 from ILC (high precision) in LHC analyses improves the mass determination
LHC:LHC:
D. Zerwas, Snowmass talkAllanach et al
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MSSM parameter determination
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It is there for sure!
Threshold scan provides excellentmass measurementTheory (NNLL) controls mt(MS) to 100 MeV
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Physics Benchmarks for the ILC detectors
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Scelto per l’esercizio
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Reviewing the TESLA-detector costs
Massimo Caccia + Paolo Checchia, Marcello PiccoloRoma, 10/XI/2005
NB. Revisione critica
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A sketch of the detector, as of Spring 2001….
Strategia: dati i parametri attuali di LDC confrontare due valutazioni indipendenti:• aggiornare il Tesla TDR• estrapolare opportunamente il costo di rivelatori costruiti con tecnologie simili• non e’ semplice ma proviamo a vedere dove porta
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The Vertex Detector
• 5 layers (16, 25, 35, 50, 60 mm)• constant length ( 13 cm, 7o to 25o)• fixed modularity (18o sectors, 20 modules)
• total sensitive area ~ 0.37 m2
• 6” wafers (177 cm2)• useful area ~ 120 cm2 (30 large area dies)• 30% global yield
Effective area/wafer = 40 cm2
# wafers ~ 93
• production cost in AMIS 0.35 tech (~ AMS 0.35 OPTO):
75 kEUR (10 wafers) + 1.4 kEUR*80 wafers = 187 kEUR (might be short by a factor 2..)
[original TESLA detector costs: 500-600 kEUR] • mechanics: 1.2 MEUR• repeater electronics: 0.3 MEURVD ~ 1.5-2.0 MEUR
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The Silicon Intermediate tracker & FWD disks
• SIT strips ~1.7 m2
• FTD strips ~ 2.0 m2
• FTD pixels ~ 0.56 m2
• cost of Silicon ~ 50 EUR/cm2 [!!!]
Strips ~ 2.0 MEUR [ATLAS] pixels ~ 2.2 MEUR [ATLAS]
• mechanics & auxiliaries ~ 0.5 MEUR
SIT + FTD ~ 4.7 MEUR
[cost of Si to be revised! Possibly Xchecked with ATLAS & CMS]
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Calorimetria
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SiW
0.33 €/canale !!
~20 M€ con endcap
3 $/cm2
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Soluzione ibrida: LCCAL
•45 strati
•25x25x0.3 cm3 Pb
•25x25x0.3 cm3 Scintill. 25, Celle 5x5 cm2
•3 piani
•a 2, 6, 12 X0
•252 0.9x0.9 cm2 Pad di Si
< 1/10 dei canali e del SI rispetto a SIW
Stima dei costi (M€) alla TDR:
1) ~shashlik (parte scint.) 20
2) W 8
3) Si 7
4) Elettronica F.E. Si (1€ /can) 2
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Tot 37
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The Hadron Calorimeter
Tile & analog[ cost of photon detectors to be revised! PM and APD to be possibly replaced by SiPM]
RPC & digital
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Molto lavoro da fare• L’esercizio e’ molto preliminare• Va sfruttata l’esperienza dei rivelatori LHC, in particolare ATLAS & CMS• Va valutato il costo degli eventuali R&D
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Conclusioni• Il lavoro e’avviato• La valutazione del costo globale nel quadro fissato puo’ essere fatta in
modo ragionevole• La valutazione del costo di R&D e quanto puo’ ricadere sulla CSN1 nei
prossimi anni (vicini) non e’ semplice dato che nulla e’ certo, in particolare la scala temporale dell’intero progetto.
• L’interesse INFN (ricercatori che pensano di partecipare) e lo sviluppo temporale di questo impegno puo’ essere valutato solo con l’aiuto dei coordinatori di CSN1 (alle brutte assumiamo il numero magico 14%?)
• Ringrazio tutti i colleghi che stanno contribuendo a questo WG in modo fattivo nonostante i tempi veramente tirannici imposti per questo processo
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