junio 2007 Meritos e Historial´ - Departamento de Física Teórica · -Primer Ciclo: F´ısica...
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junio 2007 M ´ eritos e Historial Luis A. Labarga Echeverr´ ıa ESQUEMA: ⇒ Curriculum Vitae ⇒ Selecci ´ on de Resultados Cient´ ıficos → Resumen
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junio 2007
Meritos e HistorialLuis A. Labarga Echeverrıa
ESQUEMA:
⇒ Curriculum Vitae⇒ Selecci on de Resultados Cientıficos→ Resumen
CURRICULUM VITAE
Datos relevantes
• Fecha de nacimiento: 27/05/1960
• Licenciatura: 1983Tesina : “Sobre Algunos Aspectos en la Desintegracion del Proton”
Director: Prof. J.L. S anchez-G omez
• Servicio Militar en 1984
• Doctorado: 1987Tesis : “Estudios de QCD Perturbativa en Interacciones
e+e− con el Detector TASSO en PETRA”Director: Prof. F. Barreiro Alonso
• Profesor Titular de Universidad: 1991Area: Fısica Te orica
• Situaci on actual:Dept. Fısica Te orica U.A.M. (desde 1990)
Lıneas Generales de mi Carrera
• Formaci on en Fısica Experimental de Altas Energıas- Adquirida en los mejores laboratorios del mundo:
DESY (Alemania) , SLAC (CA, EEUU) y CERN (Suiza)
- Financiaci on personal y de P.I.’s nacional y extranjera
• Experimentos punta en Fısica Fundamental:TASSO en PETRA (e+e−,
√s = 14 − 45 GeV, DESY)
MARK II en PEP (e+e−,√s = 29 GeV, SLAC)
en SLC (e+e−,√s = 92 GeV, SLAC)
ZEUS en HERA (e±p,√s = 300 GeV, DESY)
ATLAS en el LHC (pp,√s = 14 TeV, CERN)
CDF en el TeVatron (pp,√s = 2 TeV, FNAL)
preparaci on, ejecuci on y an alisis
⇒ 3 Sexenios de investigaci on concedidos
Guıa de Actuaci on
⇒ Cientıfica
• Estudio de las interacciones fundamentales con las herra-mientas cientıficas m as potentes que se puedan disponero construir en cada momento
• Medida experimental de sus magnitudes relevantes
⇒ Dıa a dıa
• Potenciar “El Experimento” dentro de la comunidad cientıfi canacional de Altas Energıas
• Aumentar el peso de mi Grupo en el experimento en curso- tanto en producci on cientıfica como en instrumentaci on- desarrollo espectacular de instrumentaci on en la U.A.M.
• Considero fundamental la figura del “Estudiante de Doctorado”- 4 Tesinas y 5 Tesis Doctorales dirigidas hasta la fecha
Puestos
9/84 - 8/87 Localizaci on: DESYExperimentos: TASSO (PETRA)
ZEUS (HERA)- Becario de P.I.- Investigador ayudante, Dep. FısicaUni. Siegen (Alemania)
9/87 - 1/90 Localizaci on: SLAC6/90 - 8/90
Experimento: MARK II (SLC,PEP)- Becario Fulbright en U.C.S.C.- PostDoc Research Physicist U.C.S.C.
2/90 ⇒ Localizaci on: U.A.MExperimentos: ZEUS (HERA, DESY)
ATLAS (LHC, CERN)CDF (TeVatron , FNAL)
- Profesor Titular Interino (hasta 1/91)- Profesor Titular de Universidad
Docencia
• Trayectoria- 89/90 Profesor Titular Interino- 90/91 → Profesor Titular
• Actividades- Primer Ciclo : Fısica General (fısicos, matem aticos), Mecanica
Clasica (fıs., quımicos), Variable Compleja (fıs.)- Segundo Ciclo : Estadıstica (4o Fısicas), Electrodin amica (4o Fıs)- Tercer Ciclo : “ Fundamentos Experimentales del Modelo
Est andar ” (5 cr editos)
• Otros : 1999 → 2003 Coordinador Socrates/Erasmus (et al.):responsable de la actividad acad emica en universidadesextranjeras de 42 estudiantes de la U.A.M.
Un poco de Divulgaci on
• “Experimentacion en Fısica de Altas Energıas”Semana de la Ciencia 2004 ; Dept. Fısica Te orica UAM (16/11/04)
• “El aspecto Experimental de la Libertad Asintotica”Fac. Ciencias UAM, con motivo Premio Nobel 2004 (05/11/04)
• “Introduccion a la Fısica de Altas Energıas”Programa “Manos a la Fısica” para estudiantes de bachiller ato;Dept. Fısica Te orica UAM (1/06/06,7/06/07)
Lıneas de Investigaci on (orden cronologico)
DESY (1985-1987) e+e−,√s=14-45 GEV
- Fragmentaci on; g-jets, b-jets- Tests de QCD perturbativa y medidas de αs en e+e−
SLAC (1987-1989) e+e−,√s=29,100 GEV
- Medida de e+e−→hadrons (√s=29 GEV) y extracci on de αs
- Medida de la resonancia del bos on Z en e+e−- Desarrollo del primer detector de v ertices de silicio con lectura
VLSI para un colisionador; el “Silicon Strip Vertex Detector”de MARKII en el SLC
UAM-DESY (1990 →) ep,√s=300 GEV
- Optimizaci on dise no del calorımetro de ZEUS, extensiones- Constr. y pruebas del “Forward Tracking Detector” de ZEUS- Medida de la secci on eficaz DIS- Difracci on y QCD-p- Tests de QCD-p vıa producci on de “charm”
Lıneas de Investigacion
UAM-CERN (1995 →) pp,√s=14000 GEV
- Diseno, constr. y pruebas del Calorımetro Electromagn eticode ATLAS para el LHC
- Calculo distribuıdo GRID para ATLAS , nodo UAM- Preparaci on busqueda Higgs masa intermedia
UAM-FNAL (2004 →) pp,√s=2000 GEV
- Propiedades hadrones b- Violaci on CP en sector b
Responsabilidades en la Ejecuci on de Experimentos
(funcionamiento “hardware” y toma de datos)
• Puesta en funcionamiento del SSVD dentro de MARKII einclusi on de su informaci on en el DAQ global
• Coordinador test FTD2 de Zeus con e− de E=0.5-3 GeV (1991)
• Coordinador ∗ toma de datos de ZEUS durante el a no 1993
• Coordinador ∗ toma de datos m odulo ECC1 (calorımetro EM deAtlas ) con e−’s de Ee=10-180 GeV y µ−’s de Eµ=120 GeV (2001)
• Coordinador ∗ toma de datos m odulo ECC5 (calorımetro EM deAtlas ) con e−’s de Ee=10-180 GeV (2002)
(∗) Figura del “run coordinator”
Direcci on de Proyectos de Investigaci on
• “Estudio de la Dispersion Electron Proton con ZEUS en HERA”
96-99 AEN96-1665-C02-01No. de investigadores: 7Financiaci on: 290.000,00 Eur.
00-02 AEN99-0384No. de investigadores: 6Financiaci on: 272.000,00 Eur.
03-05 FPA2002-00915No. de investigadores: 6Financiaci on: 256.000,00 Eur.
• “Silicon Development and Data Analysis with the CDF at FNAL”
00-02 D.O.E. # DE-FG02-91ER40681/540-1151-1 (vıa Uni. Purdue)No. de investigadores: 3Financiaci on: 76000,00 $
Direcci on de Proyectos de Investigaci on; Resultados
• “The UAM-HEP Group Contribution to ZEUS”; L. Labargaat RECFA meeting; Madrid 1997- Total number of pubs. by ZEUS: 45- ZEUS pubs. by UAM-HEP members: 11- ZEUS pubs. by UAM-HEP members (in percentage): 24%
• “The Experimental HEP Group of the UAM”; L. Labargaat RECFA meeting; Barcelona 2003- Total number of pubs. by ZEUS: 124- ZEUS pubs. by UAM-HEP members: 29⇒ ZEUS pubs. by UAM-HEP members (in percentage): 23%
[ Contribuci on econ omica y en personal del P.I. ≈ 2.5% ]
Direcci on de Tesinas y Tesis
Tesinas
• Estudio de la medida de dE/dx con el subdetector FTD de ZEUSS. Gallego Queipo, UAM (feb. 1993)
• Estudio de la utilizacion de filtrado digital en el analisis de senalesdel subdetector FTD. E. Diez Fern andez, UAM (ene. 1994)
• Analisis de los datos de la prueba de haz del Forward PlugCalorimeter del detector ZEUS. G. Garcıa L opez, UAM (sept. 1998)
Diplomas de Estudios Avanzados
• Electroproduccion de Charm en HERA y QCDM. Zambrana Ramırez, UAM (oct. 2004)
Direcci on de Tesinas y Tesis
Tesis
• Estudio de la produccion de mesones con extraneza y encanto encolisiones e+p en HERA con el detector ZEUS. J.P. Fern andezRamos, UAM (ene. 1998). Premio Extraordinario de Doctorado
• Procesos difractivos duros en la dispersion e+p inelastica en HERAJ.M. Hern andez Calama, UAM (feb. 1998)
• Two different cases of calorimetry in High Energy Physics: the ATLASliquid argon electromagnetic end cap and the ZEUS Forward PlugCalorimeter. G. Garcıa L opez, UAM (abril 2000)
• Sobre algunos aspectos del diseno y construccion del calorımetroelectromagnetico de argon lıquido del experimento ATLASP.A. Romero Gonz alez, UAM (oct. 2000)
• Charm Electroproduction at HERA. I. Redondo Fern andez,UAM (julio 2001) . Premio Extraordinario de Doctorado
Situaci on actual de los Doctores formados por mı
• J.P. Fern andezInvestigador Titular CIEMAT; I.P. grupo CDF
• J.M. Hern andez CalamaInvestigador Titular CIEMAT; I.P. Computaci on GRID en CMS
• G. Garcıa L opezPersonal Permanente CELLS; Adjunto de Direcci on
• P.A. Romero Gonz alezIngeniero Plantilla CESA S.A. ; Proy. actual: 5 pers., 1.7 M.Euros
• I. Redondo Fern andezInvestigador Contratado CIEMAT; CDF Collaboration
Publicaciones
• e+e− TASSO en PETRA- Colaboraci on: 28- Fenomenologıa: 1
• e+e− MARK II en PEP y SLC- Colaboraci on: 17- Instrumentaci on: 4
• ep ZEUS en HERA- Colaboraci on: 171- Instrumentaci on: 3- Fenomenologıa: 1
• pp ATLAS en el LHC- Instrumentaci on: 10
• pp CDF en TEVATRON- Colaboraci on: 1
• Otras- Fenomenologıa: 1
⇒ Gran Total: 237- Colaboraci on: 217- Instrumentaci on: 17- Fenomenologıa: 3
Publicaciones : analisis de citas
SELECCION DE
RESULTADOS CIENTIFICOS
Estudios de QCD en e+e−
TASSO en PETRA (√s = 14 - 45 GeV)
MARKII en PEP (29 GeV)
Estudios de QCD en e+e−
Secciones Eficaces y Topologıa estados finales
• 1σdΣC
dcosχ =
1σ
∑i,j
∫ σdǫidǫjd cosχǫiǫjdǫidǫj
ǫi = Ei/√s; Ei ener. partıcula i
χ angulo entre parts. i y j
• Su Asimetrıa
1σdΣA
dcosχ =dΣC(π−χ)dcosχ − dΣC(χ)
dcosχ
- calculada a O(α2s)
- convergencia r apida- poco sensitiva a fragmentaci on
⇒ variable excelente paraprobar QCD y medir αs
TASSO; Z.Phys.C36,349(1987)QCD en e+e−
Asimetrıa en las Correlaciones de Energıa
Asimetrıa en las correlaciones de energıa TASSO; Z.Phys.C36,349(1987)
QCD en e+e−: Masas de los Jets
M2Hs − M2
Ls : d ebil dependencia con
√s
⇒ ¿ buena variable para medir αs ?
Estudio deM2Hs ,
M2Ls y
M2Hs − M2
Ls en e+e−
- calculo a O(α2s) de secciones eficaces diferenciales
→ correcciones O(α2s) peque nas para M2
H/s−M2L/s
- estudios de efectos de fragmentaci on en dσ/dX→ moderados para M2
H/s y M2H/s−M2
L/s en√s > 30 GeV
⇒ Medimos con TASSO, comparamos con nuestros c alculosy obtenemos αs
TASSO; Z.Phys.C45,11(1989)LL et al.; Z.Phys.C43,287(1989)
Masas de los Jets TASSO; Z.Phys.C45,11(1989)
QCD en e+e−:
Medida de precision de σh(e+e− → γ, Z → hadrones)
Medida de dos magnitudesfundamentales de QCD:
Nc (no. de colores)= 3
αs(292 GeV2) = 0.150 ± 0.074
MARKII; Phys.Rev.D43,34(1990)
Medida de precision de σh(e+e− → γ, Z → hadrones)
MARK II⇓
MARKII; Phys.Rev.D43,34(1990)
EW en e+e−: Resonancia del Boson Z
SLC (Stanford Lineal Collider)√s ≈ 92 GeV
con MARKII
Es el primer colisionador lineal e+e−¿ ... quiz as tambi en el ultimo ?
EW en e+e−: Resonancia del Boson Z
Medida de 1 de los 3 par ametrosfundamentales de la interacci onelectrod ebil: mZ
y de 2 magnitudes funda-mentales dentro del ME:- Anchura visible Γ- Numero de neutrinos, Nν
⇒ Primera evidencia experimental de Nν = 3
MARKII; Phys.Rev.Lett.63,724(1989)MARKII; Phys.Rev.Lett.63,2176(1989)
El SLC y la fısica de b’s
• A√s = mZ, σ(e+e− → hadrons) enorme; en ME
ΓbbΓvis
∼ 0.2
→ producci on copiosa de pares bb
• La vida media del b es larga: cτ ∼ 400µm→ identificaci on por v ertices secundarios
• Entre las peculiaridades del SLC est a ladiminuta secci on transversal del haz: ≈ 3 · 3µm2
→ buena localizaci on del v ertice primario
• y el reducido radio del tubo del haz: ≈ 25mm→ mınima distorsi on por “Multiple Coulomb Scattering”
⇒ escenario ideal para un detector de v ertices de alta resoluci on
El detector de v ertices de Silicio para MARKII (SSVD)
- Maxima precisi on: det. Estado S olido.- tecnica ya utilizada en blanco fijo con lectura convencional- colisionadores: imposibilidad por falta de espacio
- Propuesta para MARK II : lectura mediante chips multiplexoresVLSI anexos a cada det. de silicio ⇒ el “SSVD”
- Primer detector de v ertices de estado s olido que operaen un colisionador
- 18432 canales de salida:- 3 capas de detectores
(a 29, 33 y 37 mm del PI)- 12 detectores por capa- 512 microtiras por detector
- Aceptancia: |cos(θ)| < 0.77
- Resoluci on en par ametro de impacto esperada
σb ≈ 5 ⊕ 37p µm ≈ 20µm (∼ pocos GeV)
LL et al.; IEEE Trans.Nucl.Sci.38,25(1991)LL et al.; Nucl.Instr.Meth.A313,63(1992)
El SSVD en MARKII
“FrontEnd” Microelectr onica M odulo completo
Montaje y Alineamiento ( optico) Alineamiento final (rayos X)
El SSVD en MARKIIproceso de instalaci on
Funcionamiento
El SSVD en MARKII • Resoluci on Intrınseca:
p > 1 GeV
σdata(∆) = 7.1µmσMC(∆) = 6⊕3⊕2.5 = 7.2µm
p > 3.5 GeV
• Resoluci on en Par ametro de Impacto:
RMSdata(b) = 31µm ⊖22µm = 22 µm
EW en e+e−: Medida de Rbb con el SSVD
⇒ Pioneros en el uso de v ertices secundarios para identificar b’s
Rbb =Γ(Z→bb)
Γ(Z→hadrons)= 0.251 ± 0.049 ± 0.030 (ME, Rbb = 0.22)
MARKII; Phys.Rev.Lett.67,3347(1991)
QCD y EW en DIS e±p: ZEUS en HERA
QCD y EW en DIS e±p: ZEUS en HERA
e+ elemental contra p compuestoSi DIS (Q2 >>> 0) →
interacci on lept on-part on
• Estructura del p, sus constituyentes ysus interacciones:⇒ F2(x,Q
2) y sus contribuciones vs. QCD⇒ Producci on de c: el g dentro del p y QCD⇒ Interacci on difractiva e+p, ¿el IP dentro del p ?
• Interacci on entre el e+ y los q’s y g’s dentro del p:⇒ NC y CC a alto Q2 vs. EW
+e
pq
q (q’)
γ,Z (W)
e* (ν∗)••
••
••
••
••
••
••
••
••
••
e+(ν)
Desde un punto de vista instrumental ( detector ZEUS):
• Determinaci on precisa de variables cinem aticas⇒ Excelente calorimetrıaσ(E)E = 0.18√
E(GeV )para e±, γ; σ(E)
E = 0.35√E(GeV )
para hadrones
• Medida momento, trayectoria, recons. partıculas inestab les⇒ Excelente medida de trayectoriasσ(pT )pT
= 0.006pT⊕
0.007⊕ 0.001
pT(pT en GeV)
XY View ZR View
Estudios sobre el Calorımetro de ZEUSAproximaci on inicial:lectura con fibra optica
⇒ lectura convencional
Simulaci on MC:
inaceptable nouniformidad encercanıa fibras
⇒
Pruebas con haces de e−’s
Resoluci on excelente⇒ concepto a seguir
LL et al.; Nucl.Instr.Meth.A249,288(1986)LL et al.; Nucl.Instr.Meth.A257,145(1987)
El detector de trazas “hacia delante” de ZEUS: FTD
FTD1 FTD2 FTD3no. hilos se nal 1296 1584 1854
no. hilos pot. 1512 1848 2163
no. total hilos 10248no. canales salida 5778
Salalimpiaen U.A.M.
LL et al.; Nucl.Instr.Meth.A344,335(1994)
Resoluci on espacial deσ(x) ≈ 100µm
El detector de trazas “hacia delante” de ZEUSPrueba de la FTD2 con haces de e−
Resoluci on en dEdx , ∆(dEdx ) < 9%
El FTD listo para ZEUS:
El ME en e+p: Seccion eficaz de interaccion e+p
Primera medida de σ(e+p) en HERA en r egimen DIS
cubriendo un rango en xbjdos ordenes de magnitudpor debajo de experimentosprevios; xbj ∼ 10−4
Extrapolaci on de densidadespart onicas en acuerdo conmedidas
ZEUS; Phys.Lett.B303,183(1993)
Seccion eficaz de interaccion e+p: QCD en e+pHERA F2
0
1
2
3
4
5
1 10 102
103
104
105
F 2 em-lo
g 10(x
)
Q2(GeV2)
ZEUS NLO QCD fit
H1 PDF 2000 fit
H1 94-00
H1 (prel.) 99/00
ZEUS 96/97
BCDMS
E665
NMC
x=6.32E-5 x=0.000102x=0.000161
x=0.000253
x=0.0004x=0.0005
x=0.000632x=0.0008
x=0.0013
x=0.0021
x=0.0032
x=0.005
x=0.008
x=0.013
x=0.021
x=0.032
x=0.05
x=0.08
x=0.13
x=0.18
x=0.25
x=0.4
x=0.65
HERA F2
0
1
2 Q2=2.7 GeV2 3.5 GeV2 4.5 GeV2 6.5 GeV2
0
1
2 8.5 GeV2 10 GeV2 12 GeV2 15 GeV2
0
1
2 18 GeV2
F 2 em
22 GeV2 27 GeV2 35 GeV2
0
1
2 45 GeV2 60 GeV2
10-3
1
70 GeV2
10-3
1
90 GeV2
0
1
2
10-3
1
120 GeV2
10-3
1
150 GeV2
x
ZEUS NLO QCD fit
H1 PDF 2000 fit
H1 96/97ZEUS 96/97
BCDMSE665NMC
¡Q.C.D. en todo su esplendor!
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10
103
104
HERA
H1 e+p CC 94-00
H1 e-p CC
ZEUS e+p CC 99-00
ZEUS e-p CC 98-99
SM e+p CC (CTEQ6D)
SM e-p CC (CTEQ6D)
H1 e+p NC 94-00
H1 e-p NC
ZEUS (prel.) e +p NC 99-00
ZEUS e-p NC 98-99
SM e+p NC (CTEQ6D)
SM e-p NC (CTEQ6D)
y < 0.9
Q2 (GeV2)
dσ/
dQ2 (
pb/G
eV2 )
• Por un lado:dσdQ2 ∝ 1
(Q2+MX)2
Mγ = 0, MZ ≈ MW ≈ 90 GeV
• Adem as
Seccion eficaz de interaccion e+p: EW en e+p
¡La Unificaci on Electro-D ebil en todo su esplendor!
QCD en e+p: produccion de 2 jetsPrimera observaci oninequıvoca en DIS
bien descrita cuantitativamente por QCD:
ZEUS; Phys.Lett.B306,158(1993)
QCD en e+p: difraccion en DISe eoutP �qq e eoutP q�qe eoutP gq�q e eoutP gq�q e eoutP gq�qe eoutP g�qq e eoutP g�qq e eoutPg
�qqe eoutP q�qg e eoutP q�qg(a)
10 20 30 40 50 60 70 80MX10�110�210�310�410�51� d �d MX 1 �d� dM X (b)
0.6 0.7 0.8 0.9 1.0thrust101010�110�21 �d� dthrust
(c)0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0xq
6543211 �d� dx q (d)0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0xg
6543211 �d� dx g(a)
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0thrust, 5GeV< MX < 6:5GeV101110�110�21� d �d thrust 1 �d� dthrust (b)
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0thrust, 6:5GeV< MX < 9GeV101110�110�21 �d� dthrust
(c)0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0thrust, 9GeV< MX < 13GeV
101110�110�21 �d� dthrust (d)0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0thrust, MX > 13GeV
101110�110�21 �d� dthrust⇒ Topologıa diffracci on “dura”dominada por acoplos glu onicos
LL et al.; Phys.Lett.B418,363(1998)
Difraccion en DISa)e+ e+
γ*
I P
q
q–
e+ e+
γ*
I P
q
q–
g
e+ e+
γ*
I P
q
q–
gb) ZEUS 1994
1
10
10 2
10 3
10 4
0 2 4 6 8 10
lnMX2 rec
even
ts ●
❍
⋅⋅⋅⋅⋅
DATA ηmaxrec < 1.8
DATA no ηmaxrec cut
DIS MC ηmaxrec < 1.8
DIS MC no ηmaxrec cut
7 9 12 16 25 MXrec (GeV)
c)
1
10
10 2
10 3
10 4
-4 -2 0 2 4 6 8ηmax
rec
even
ts ●
❍
⋅⋅⋅⋅⋅
DATA 7 < MXrec < 25 GeV
DATA no MXrec cut
DIS MC 7 < MXrec < 25 GeV
DIS MC no MXrec cut
e+e− (PLUTO)
e+e− (TASSO)
●
ηmax ≤ 1.8
ZEUS 1994
VBLY qq_ & gg couplings
RAPGAP quarks+gluonsRAPGAP only quarksPOMPYT
0
0.1
0.2
0.3
10 15 20 25
a)
MX (GeV)
< S
>
0
0.05
0.1
0.15
0.2
10 15 20 25
b)
MX (GeV)
< 1
− T
>
0
0.1
0.2
0.3
10 15 20 25
c)
MX (GeV)<
P T2 >
(GeV
2 )
0
0.1
0.2
0.3
10 15 20 25
d)
< PT out2 >
< PT in2 >
MX (GeV)
(GeV
2 )
consistente con experimento
ZEUS; Phys.Lett.B421,368(1998)
QCD en e+p: produccion de charm
10-2
10-1
1
10
10 2
10 3
10 4
10 5
1 10 102
103
Q2 (GeV2)
F 2 cc–
ZEUS 98-00
ZEUS
ZEUS NLO QCD
x = 0.00003 (× 410)
x = 0.00007 (× 49)
x = 0.00018 (× 48)
x = 0.00035 (× 47)
x = 0.0006 (× 46)
x = 0.001 (× 45)
x = 0.0015 (× 44)
x = 0.003 (× 43)
x = 0.006 (× 42)
x = 0.012(× 41)
x = 0.03(× 40)
0
0.2
0.4
0.6
F2 cc–
ZEUSQ2 = 2 GeV2
ZEUS 98-00ZEUS 96-97ZEUS NLOQCD
4 GeV2 7 GeV2
0
0.2
0.4
11 GeV2 18 GeV2 30 GeV2
0
0.2
0.4
10-5
10-3
60 GeV2
10-5
10-3
130 GeV2
10-5
10-3
500 GeV2
x
e+ (k')e+ (k)
proton (P)g (xgP)
γ* (q)c
c_
W2
ZEUS; Phys.Lett.B407,402(1997)ZEUS; Eur.Phys.J.C12,35(2000)ZEUS; Phys.Rev.D69,0120004(2004)
Detalles en presentaci on de “Trabajo de Investigacion”
QCD en e+p: produccion de charm DESY-07-052, arXiv:0704.3562[hep-ex],submitted to JHEP
El ME en pp: ATLAS en el LHC (√s ≈ 14000 GeV)
Situaci on experimental excepcional
El ME en pp: ATLAS en el LHC (√s ≈ 14000 GeV)
El Calorımetro Electromagnetico de ATLAS: la Fısica
El objetivo principal de ATLAS es el estudio del origen de la masaen la escala de energıa electrod ebil . Para el Higgs (H) del ME eldetector ha de ser capaz de reconstruir:
1) H→ γγ; mH < 150 GeV2) H→ ZZ∗ → 4l; 130 GeV < mH < 2 mZ3) H→ ZZ →4l or 2l+ 2ν ; mH > 2 mZ4) H→ WW,ZZ → l+ ν + 2jets or 2l + 2jets; mH < 1 TeV
- significaci on proporcional al rango de rapidez cubierto- a alta E se necesita σ(E)
E < 1%. . . particularmente importante en (1)
→ Se requiere una medida excepcional de γ’s y e±’sa lo largo del mayor angulo s olido posible.
⇒ Un calorımetro EM de muestreo con Arg on Lıquidocomo material ionizable y una geometrıa acorde oncon una uniformidad geom etrica y el ectrica extrema
El Calorımetro Electromagnetico de ATLAS
Calorimeters
Calorimeters
Calorimeters
Calorimeters
Hadronic Tile
EM Accordion
Forward LAr
Hadronic LAr End Cap
Nuestra responsabilidad:los 2 “EndCaps”
Geometrıa Acorde on:nulo volumen inactivo
Unidad de Muestreo ( UM):. . .Absorbente (plomo)Espaciador (nido de abeja)Electrodo de lecturaEspaciadorAbsorbente. . .
El Calorımetro Electromagnetico de ATLAS
- divisi on en dos “sub-ruedas”- divisi on en m odulos: 8 por
EndCap- 1536 y 512 UM ’s en “sub-ruedas”
Externa e Interna respect.
Componentes varıan con R:- valores HV, capacitancias ...- angulo doblez, distancias en UM ...
Calorimetrıa Electromagn etica: σ(E)E = a√
E⊕ b
- si E grande, σ(E)/E dominada por b- b refleja no uniformidades en procesos, respuestas- resultado: para que σ(E)/E < 1% la contribuci on a b de
no uniformidades en geometrıa ha de ser bmec ≤ 0.3%
⇒ Proyecto Mec anico de Envergadura
Absorbentes: clave para σ(E)/E- plomo protegido y rigidizado por acero- espesor plomo /Absorber AE (AI)
1.7/2.4 (2.2/2.9) mm
Para que bmec≤ 0.3%:- espesor plomo uniforme al 1% ⇒ 17µm (22 µm) RMS en AE (AI)- “espesor” ArgL uniforme al 3% ⇒ geometrıa absorbentes
reproducible en ≈ 150µm RMS
Planchas de plomo laminadas en fundici on ≈ est andar midiendoy corrigiendo su espesor en tiempo real con dispositivo de ra yos X
Rohr Gmbh, Krefeld (Alemania)
Medida con U.S. en UAM 15 Modules
Plate thickness mean
Events
Plate thickness R.M.S.
Events
Uniformidaden espesor< 9µm RMS
Absorbentes: plegado de sandwich planoProceso:Dos prensas fabricadas:
Tolerancias mec anicas de 150 µma lo largo de distancias de 2 metros
en colaboracion con T. Aratz (Vitoria)
El plomo mantiene inalterado su espesor ⇐(salvo en doblez)
Absorbentes: moldeado y curado en colaboracion conFibertecnic SA (Vitoria)
Proceso:
Molde precisi on
Bolsa vacıo
Autoclave:ciclo P-T ( 8 h.)
Economıa y Logıstica:Ciclos de 10 AbsorbentesExteriores y 4 Interiores
⇒ 10 moldes AE y 4 AI⇒ Reproducibilidad moldes
es fundamental
Dispersiones obtenidas:≈ 25% de tolerancia piezas
(∼ 40µm)
Absorbentes: control
- Inspecci on visual (100%)- Espesores y anchuras en
posiciones predefinidas (100%)- Medida completa 3D (10%)
Por ejemplo, espesores en bordes:
thickness (mm)
0
100
200
2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
MeanRMS
2.314 0.2779E-01
thickness (mm)
0
50
100
150
2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
MeanRMS
2.334 0.3465E-01
Espesor RMS b. agudo b. obtusoobtenido: 28µm 35µm
tolerancias: 110µm 36µm
Montaje Modulos
Sala limpia en UAMtotalmente equipada
Nueve modulos montados(1 EndCap + 1 mod. referencia)816 UM rueda ext.256 UM rueda int.
Transporte ModulosPreparaci on, “embalaje”,
transporte, en el CERN
Programa de Pruebas en el CERN (criostato NA31, lınea H6)
1) “en frıo” (todos los m odulos)- Inyecci on de carga- Calibraci on: c alculo de ganancias- Comportamiento con Alto Voltaje
2) con haces de e±’s de 10 a 200 Gev(3 modulos y 2 prototipos)
resoluci on energıa reconstrucci on posici on
A la espera del LHC
El ME en pp: CDF en el TeVatron (√s ≈ 2000 GeV)
• Medida vidas medias modos exclusivos (con ≈ 1 fb−1 run II)
B+ → J/ψK+, B0 → J/ψK∗0,→ J/ψK0s ,Λ
0 → J/ψΛ0
• Medida sen(2β) y sen(2βs) vıa (con ≈ 4? fb−1 run II)
B0, B0 → J/ψK0s ,→ ΦK0
s → J/ψK∗0 y B0s, B
0s → J/ψΦ
CDF; Phys.Rev.Lett.98(2007)122001El ME en pp: CDF en el TeVatron (√s ≈ 2000 GeV)
CDF; Phys.Rev.Lett.98(2007)122001
.
RESUMEN
Resumen CV
• Especializaci on en Fısica Experimental de Altas Energıas
• Docencia en los tres ciclos de la Carrera.
• ≈ 900.000 eur. obtenido para Proyectos de Investigaci on
• Direcci on de Proyectos: factor 9 entre producci on cientıficay coste econ omico (23%/2.5%)
• 237 pubs. : 217 Colaboraci on, 17 Instru., 3 Fenome.
• 11800 citas; 51 citas/artıculo
• Dirigidas 3 Tesinas y 5 Tesis ; 2 premios extraor. doctorado
• Concedidos 3 sexenios de investigaci on
Resumen Cientıfico⇒ Construcci on de experimentos
• Desarrollo del calorımetro de ZEUS• Camaras de reconstrucci on de trazas en ZEUS• SSVD en MARKII: primer det. de silicio en un colisionador• El calorımetro EM de ATLAS en el LHC• GRID para ATLAS, nodo UAM
⇒ Medida de magnitudes fundamentales• Constante de acoplo fuerte αs• Secci on eficaz hadr onica σ(e+e− → hadrones)• Numero cu antico de color Nc
• Masa del bos on Z, mz• Anchura visible del Z, Γ• Numero de neutrinos, Nν• Acoplo Z → bb, Rbb• Secci on eficaz de interacci on e+p a alto Q2
• Correcciones de QCD, producci on de 2 jets• Acoplo IP -part on : difracci on “dura” en DIS dominada por g• El glu on en el prot on y QCD: producci on de charm
