GRUPPO I: FISICA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI CON ACCELERATORI

BABAR

Responsabile Nazionale: C.Voci

Sezione di Bari: C.Evangelista, A.Palano

Sezione di Ferrara: L.Piemontese, V.Carassiti

Sezione di Genova: A.Buzzo, R.Contri, G.Crosetti, P.Fabbricatore, S.Farinon, M.Lo Vetere, M.Macrì, R.Monge, R.Parodi, C.Patrignani, M.G.Pia, A.Santroni

Laboratori Nazionali di Frascati: F.Anulli, A.Asmone, R.Baldini, A.Calcaterra, R.De Sangro, D.Falciai, I.Peruzzi, M.Piccolo, A.Zallo, Y.Zitang

Sezione di Milano: F.Lanni, F.Palombo, M.Turri

Sezione di Napoli: G.Carlino, N.Cavallo, L.Lista, S.Mele, P.L.Paolucci, D.Piccolo, C.Sciacca

Sezione di Padova: R.Caracciolo, F.Dal Corso, M.Morandin, M.Posocco, S.Santi, R.Stroili, E.Torassa, C.Voci

Sezione di Pavia: A.Leona, E.Mandelli, P.F.Manfredi, V.Re, V.Speziali

Sezione di Pisa: C.Angelini, G.Batignani, S.Bettarini, U.Bottigli, M.Carpinelli, F.Costantini, F.Forti, M.Giorgi, A.Lusiani, P.S.Marrocchesi, M.Morganti, G.Rizzo, G.Triggiani, S.Tritto, F.Morsani

Sezione di Roma 1: F.Ferrarotto, F.Ferroni, E.Lamanna, M.A.Mazzoni, S.Morganti, G.Piredda, R.Santacesaria

Sezione di Torino: F.Bianchi, L.Croce, B.Di Girolamo, D.Gamba, P.Grosso, A.Romero, A.Smol, D.Zanin

Sezione di Trieste: L.Bosisio, R.Della Marina, B.Gobbo, G.Della Ricca, L.Lanceri, P.Poropat, M.Prest, G.Vuagnin

L'esperimento Babar è dedicato alla ricerca di eventuali violazioni di CP nel settore del beauty. Esso si svolgerà a SLAC, utilizzando gli anelli di accumulazione di elettroni e positroni di PEP-II.

Durante il 1997 è proseguita l'attività di costruzione e di installazione di tutti i rivelatori, restando sostanzialmente in linea con il programma fissato, che prevede la fine delle operazioni nel dicembre 1998 e l'inizio della presa dati nell'aprile 1999.

***SVT (Silicon Vertex Tracker)

Unità operative interessate FE, MI, PI, PV, TO, TS - 39 fisici

1. Rivelatori e moduli

Unità operative interessate PD, RM1, PI - 15 fisici

Nel corso del 1997 i gruppi di Padova e Roma, con l'apporto di alcuni ingegneri e studenti del Dipartimento di Innovazione Meccanica e Gestionale dell'Università di Padova, hanno completato la costruzione del sistema di automazione per la filatura della camera a deriva di BaBar.

Il sistema è stato montato nell'Officina Meccanica di Roma dove si sono effettuati i primi test di funzionamento usando un mockup della camera costruito allo scopo a Padova. In giugno il sistema è stato portato a Triumf, installato e messo a punto nei mesi successivi. A metà agosto è cominciata la filatura che si è conclusa a fine novembre in anticipo con le previsioni.

Il gruppo di Pisa ha invece seguito la costruzione del cilindro esterno della camera realizzato dalla ditta Manfrini in fibra di carbonio. Il cilindro è stato spedito a Triumf e provato con successo sulla camera in giugno. A dicembre è stato installato e verrà sigillato definitivamente in febbraio 1998.

Oltre a queste attività legate alla costruzione, i gruppi di Padova e Roma hanno fornito il contributo principale nello sviluppo della simulazione e del software di ricostruzione del rivelatore.

Infine, a Padova si è seguita la realizzazione del sistema di alta e bassa tensione della camera finendo poi per seguire l'intero sistema di slow control.

***IFR (Instrumented Flux Return)

Unità operative interessate BA, GE, LNF, NA - 31 fisici

Va infine segnalato che è stata completata la costruzione del solenoide superconduttore da parte della ditta Ansaldo di Genova e che, a fine novembre 1997, è stata effettuata la spedizione a SLAC. Le prove a piena corrente, svoltesi agli inizi del 1998, sono state completamente soddisfacenti.

Pubblicazioni:

Responsabile Nazionale: M. Mazzucato

Sezione di Bologna: A.Benventuri, F.R.Cavallo, F.Grotti, F.L.Navarria, S.Paiano, A.Perrotta, T.Rovelli, N.Tinti, G.Valenti

Sezione di Genova: M.Bozzo, M.Canepa, C.Caso, R.Contri, G.Crosetti, S.Ferroni, F.Fontanelli, V.Gracco, R.Monge, P.Morettini, F.Parodi, A.Petrolini, G.Piana, M.Saninno, G.Sette, S.Squarcia, U.Trevisan

Sezione di Milano: (HPC) M.Bonesini, W.Bonivento, M.Calvi, P.Ferrari, P.Negri, M.Paganoni, A.Pullia, S.Ragazzi, N.Redaelli, T.Tabarelli, F.Terranova, A.Tonazzo (Microvertice) M.Caccia, C.Meroni, C.Troncon, G.Vegni

Sezione di Padova: P.Bruckman, P.Checchia, A.DeMin, U.Gasparini, I.Lippi, M.Margoni, F.Mazzucato, M.Mazzucato, M.Nigro, M.Pegoraro, P.Ronchese, F.Simonetto, I.Stavitski, L.Ventura, M.Verlato, G.Zumerle,

Sezione di Roma 2: V.Canale, L.DiCiaccio, A.Di Diodato, G.Matthiae, P.Privitera, V.Verzi

Istituto Superiore Sanità: A.Baroncelli, C.Bosio, P.Branchini, E.Graziani, A.Passeri, V.Rykalin, L.Tortora

Sezione di Torino: F.Bianchi, M.Bigi, R.Chierici, D.Gamba, E.Migliore, G.Rinaudo, A.Romero

Sezione di Trieste/Udine: G.Barbiellini, E.Castelli, F.Cossutti, G.Della Ricca, D.Fassouliotis, L.Lanceri, H.Petridou, P.Poropat, M.Sessa, L.Vitale, B.DeLotto, F.Scuri

Nel 1997 DELPHI ha raccolto 53.5 pb^-1 a 183 Gev, 3.03 pb^-1 a 130 Gev e 2.91 pb^-1 a 136 Gev oltre a ~30000 decadimenti della Z⁰ a scopo di calibrazione. Tutti i rivelatori hanno funzionato egregiamente durante tutto il run. I risultati di fisica più significativi che si sono ottenuti sono:

• Nuova misura di Rb = 0.21660 ± 0.00082 ± 0.00088;

• Misura delle sezioni d'urto di produzione di adroni e leptoni e asimmetrie a 183 Gev;
• Misura della sezione d'urto di produzione di bosoni W e della loro massa;
• Test degli accoppiamenti elettrodeboli a 183 Gev;
• Estensione della ricerca di nuove particelle quali Higgs e particelle supersimmetriche fino alla massima energia disponibile in tutti i possibili canali di decadimento;
• Ricerca con esito negativo del possibile effetto trovato da Aleph nel canale a 4 jets attorno a 130 Gev.

A questo programma ha dato un contributo essenziale il gruppo di Milano VD che ha avuto un ruolo leader nello sviluppo di questi rivelatori, i primi di questo tipo ad essere utilizzati in un esperimento ai colliders.

M.Caccia è stato il Project Leader del Very Forward Tracker comprendente mini-strips e pixels.

I gruppi italiani di DELPHI hanno poi assicurato la manutenzione e il run dei rivelatori che tradizionalmente sono stati costruiti con un impegno INFN, che qui ricordo:

• Il calorimetro elettromagnetico barile HPC di cui è Project Leader S.Ragazzi (Mi) alla cui manutenzione hanno contribuito Bologna, Genova, Milano e Sanità;
• Il calorimetro elettromagnetico FEMC di cui è Project Leader Ivano Lippi mantenuto quasi interamente dal gruppo di Padova;
• Il luminometro STIC mantenuto in gran parte dai gruppi italiani di Bologna, Milano, Padova, Torino e Trieste. M.Paganoni (MI) è il responsabile della misura di luminosità in DELPHI. Sono state sostituite le fibre wls dello STIC, utilizzando nuove fibre di qualità superiore e nuovi connettori con fibre incollate;
• Il luminometro a piccolissimo angolo VSAT mantenuto da Torino e Trieste assieme a Lund. Torino è anche responsabile delle misure di luminosità relativa fornite da questo calorimetro;
• Il RICH a cui contribuisce significativamente il gruppo di Genova e di cui Valerio Gracco è il Project Leader;
• I piani di contatori di veto a piccolo angolo per migliorare la copertura e l'identificazione dei fotoni in avanti ed i calorimetri a 40 gradi sviluppati per migliorare l'ermiticità di DELPHI. A.Benvenuti è il Project Leader di questo progetto.

È stato completato il riprocessamento di tutti i dati di LEP1 con il nuovo programma di ricostruzione che ha permesso di quasi raddoppiare in molti canali, ad es. D*, il numero dei candidati ricostruiti.

È stato completato il nuovo software per utilizzare il VFT, mini-strips e pixels nel tracking, ed è continuato lo sforzo per migliorare la ricostruzione dell'energia totale e gli algoritmi di identificazione dei b.

Questo sforzo ha consentito a DELPHI di raggiungere una posizione di leadership nella misura di precisione della larghezza di decadimento della Z⁰ in b` b.

È continuata la produzione di eventi MC di interesse generale a Padova e Milano.

È continuata un'intensa attività di preparazione delle simulazioni e di produzione e scanning online degli eventi interessanti in modo che le analisi di LEP2 potessero essere svolte in tempo reale. Grazie a questo i primi risultati con i dati raccolti nel run 1997 erano già disponibili per il LEPC di fine anno.

Gli italiani sono stati come sempre in primo piano nell'analisi fisica con lo sviluppo di nuovi e originali metodi e l'assunzione di rilevanti responsabilità, come è descritto in dettaglio nei rapporti di ogni gruppo.

INCARICHI E RESPONSABILITÀ UFFICIALI

Riassumo qui le persone che hanno incarichi in DELPHI.

Bologna:

DELPHI-BOLOGNA

Nel 1997 il gruppo di Bologna ha contribuito ai seguenti progetti:

1. Mantenimento della High-density Projection Chamber (HPC), in particolare del trigger.
2. Small angle TIle Calorimeter (STIC); piani di anticoincidenze per identificare i fotoni (STIC-VETO); contatori di veto, a forma di semianello, posti a piccolo angolo per migliorare la copertura e l'identificazione dei fotoni. Sono state sostituite le fibre wls dello STIC, utilizzando nuove fibre di qualità superiore e nuovi connettori con fibre incollate.
3. Identificatori di fotoni a 40 gradi, essenziali per diminuire il fondo nella ricerca di nuove particelle ad alta energia [project leader: A.C.Benvenuti].
4. DAS e slow-controls. Mantenimento del software che gestisce i messaggi di errore.
5. Trigger centrale [project leader: G.Valenti]. In collaborazione con l'IIHE di Bruxelles e il CERN, è stata ricostruita l'interfaccia attiva fra sotto-rivelatori e sistema di trigger. È stato completato inoltre il rifacimento del trigger supervisor (Zeus) in collaborazione col gruppo di Genova.

È stata iniziata una ricerca di nuova fisica nei decadimenti del W, studiando il decadimento in chargino-neutralino per speciali valori dei parametri della supersimmetria. Infine il gruppo ha continuato a partecipare all'inizio dell'anno al progetto World-wide web Interactive Remote Event Display (WIRED) per la visualizzazione degli eventi utilizzando il linguaggio Java, insieme con il gruppo Information and Programming Technology del CERN e il gruppo di Stockholm.

Presentazioni Gruppo Bologna:

1] Lake Louise Winter Institute, Lake Louise (Can), feb. 1997, A.Perrotta, "Searches at LEP2 with the DELPHI detector", in corso di pubblicazione sui proceedings

2] PILEP, incontro sulla fisica italiana al LEP, Pisa (I), apr. 1997, A.Perrotta, "Ricerca di chargini degeneri in massa con l'LSP a LEP2"

3] 5th Topical Seminar on the Irresistible Rise of the Standard Model, San Miniato (I), apr. 1997, S.Paiano and A.Perrotta, "Search for SUSY particles mass degenerate with the LSP with the DELPHI detector at LEP", in corso di pubblicazione sui proceedings

Note DELPHI e note interne gruppo Bologna:

97-33 PHYS 686

S.Paiano, A.Perrotta, T.Rovelli, M.Verardi, "Search for SUSY particles mass-degenerate with the LSP at LEP2", 12 March, 1997

97-34 PHYS 687

S.Navas, S.Paiano, A.Perrotta, P.Rebecchi, Extension of the search for the lightest chargino down to , 14 March, 1997

97-36 PHYS 689

A. Perrotta, "Confidence limits for processes selected with low efficiency", 15 April, 1997

97-65 HERM 3

S.Nemecek, M.Novak, J.Ridky, A.Benvenuti, M.Bigi, M.Bozzo, P.Rebecchi, F.Stichelbaut, "Status of F -tagger in 1994-95", 4 July, 1997

97-90 Jerus. CONF 76

"Search for charginos mass-degenerate with the LSP", C.Lacasta, F.L.Navarria, S.Navas, S.Paiano, A.Perrotta, P.Rebecchi, T.Rovelli, M.G. Verardi, 20 July, 1997

97-97 Jerus. CONF 79

"Preliminary search for long-lived ~t using the DELPHI detector"

C.Lacasta, G.Garcia, R.Alemany, F.Cavallo, F.L.Navarria, 20 July, 1997

97-128 Jerus. CONF 107

S.Amato, F.Cavallo, S.DeBrabandere, L.DePaula, V.Lefebure, J.M.Lopez, J.R.Mahon, F.Matorras, F.Navarria, M.E.Pohl, D.Reid, A.Ruiz

"Measurements of the tau hadronic branching fractions", 20 July, 1997

97-165 PHYS 742

F.R.Cavallo, F.L.Navarria

"Search for the decay ~t Æ t ~G, in the framework of Minimal Gauge Mediated SUSY Breaking models"

14 October, 1997

DELPHI GENOVA

* Responsabilità del gruppo nella gestione e ottimizzazione del rivelatore:

Nel corso degli ultimi mesi è stato completata la costruzione del controllore di trigger "Zeus", compresi i due moduli di riserva, si è provveduto ad installarlo in DELPHI ed a effettuare una serie estensiva di test. In questo momento Zeus è definitivamente installato in DELPHI.

Nel corso dei prossimi mesi si prevede di completare il lavoro effettuando i test finali e le modifiche che eventualmente si rendessero necessarie.

* FCA* (F.Fontanelli, V.Gracco, A.Morelli, P.Morettini, A.Petrolini, G.Piana)

Realizzazione dell'elettronica di lettura e tests su fascio di una camera di tipo Thin Gap Gas Chamber prevista per un eventuale miglioramento del tracking e del trigger in avanti.

Le note sulla camera sono del ‘96

96-160 TRACK 87

96-161 TRACK 88

96-174 TRACK 89

Quella finale sull'elettronica è in preparazione per la conferenza di Vienna di febbraio e sarà presentata da A.Petrolini.

* Analisi Higgs nel canale e⁺e^-.(R.Contri, R.Monge, P.Morettini)

Lo studio del canale con stato finale e⁺e^- è stato esteso per l'analisi di tutti i dati raccolti nel 1997 a 183 GeV. Un evento è stato selezionato con massa ricostruita di 86.4 + 2.2 - 2.4 GeV. I risultati di questa analisi combinati con le quelle degli altri canali e i relativi candidati (2 in qq, 2 in nn, 1 in µµ) hanno permesso di calcolare il limite SM (95% CL) preliminare di 83.6 GeV, presentato al LEPC di Novembre.

Nel corso dell'anno è stata conclusa l'analisi (DELPHI notes 87-22 phys 678 e 87-23 phys 679) e pubblicato un articolo sui dati del '96, ossia del primo run ad alta energia del LEP (161 e 172 GeV) (PPE 97-85).

* Analisi del canale t (G.Piana)

Misura di rapporti di decadimento t Æ K11, t Æ KK1 utilizzando il rivelatore RICH (DELPHI note in preparazione).

I valori preliminari ottenuti sono:

inclusivi di p^{0 nello stato finale. Le misure sono compatibili con la media mondiale riportata dal PDG, l'errore è ridotto di un fattore 4 e 1.6 rispettivamente per i due modi.}

^{L'algoritmo di identificazione si basa su una tecnica di clustering non parametrica che migliora il rapporto segnale/rumore dei dati raccolti dal rivelatore RICH. Questa tecnica riduce in modo significativo gli effetti sistematici legati alla misura dell'angolo Cherenkov e consente un'efficienza di identificazione media dei mesoni K del 54% contro il 30-35% del metodo standard dell'esperimento. Il metodo è stato finora ottimizzato nella separazione} p-K ad alti impulsi per essere utilizzato nell'analisi fisica precedentemente descritta.

Questa lavoro non fa ancora parte dell'analisi ufficiale dell'esperimento DELPHI, ma, visti gli ottimi risultati ottenuti, si ritiene che possa essere integrato al più presto, dopo che i tests in corso saranno completati.

* Analisi delle oscillazioni e della vita media del mesone 

(M. Canepa, F. Parodi)

Nel 1997 il gruppo di Genova ha continuato a lavorare alle analisi di oscillazione e vita media del mesone  utilizzando il campione di eventi Ds-l. I risultati presentati alle Conferenze estive 1996 sono confluiti in un articolo di prossima pubblicazione^[1].

Nell'estate 1996 DELPHI ha iniziato a "riprocessare" i dati di LEP fase 1 (1991-1995) con algoritmi di ricostruzione di traccia notevolmente migliorati: il fattore di guadagno effettivo nel numero di mesoni charmati ben ricostruiti è circa 1.5. Questo risultato è molto cruciale per il canale Ds-l poiché è stato dimostrato che la sua principale limitazione è di natura statistica^[2].

La qualità dei dati riprocessati ha permesso di aumentare il numero di eventi Ds-l e di aggiungere nuovi canali di decadimento del Ds. Questo miglioramento insieme con lo sviluppo di un nuovo metodo per identificare lo stato iniziale (b o `b) ha raddoppiato la sensitività dell'analisi (valore di D(m_s) al quale si ha 50 % di probabilità di porre il limite).

Risultati preliminari sono stati presentati alle Conferenze estive 1997^[3,4].

F.Parodi ha coordinato (insieme ai colleghi A.Stocchi e P.Privittera) il "team" DELPHI "B meson oscillations and lifetimes" ed ha partecipato (in quanto membro) al lavoro del LEP "Working Group" delle Oscillazioni che si occupa di combinare le misure di D(m_d) e D(m_s)^[5,6].

Referenze

[1] CERN-PPE/97-114

[2] DELPHI Note 97-10 PHYS 669

[3] DELPHI Note 97-66 PHYS 713

[4] DELPHI Note 97-75 CONF 61

[5] LEPBOSC NOTE 97/1 e DELPHI Note 97-49 PHYS 701

[6] LEPBOSC NOTE 97/2 e DELPHI Note 97-135 PHYS 722

GRUPPO MILANO-HPC

Componenti del gruppo: W.Bonivento, M.Bonensini, M.Calvi, C.Matteuzzi, P.Negri, M.Paganoni, A.Pullia, S.Ragazzi,N.Redaelli, T.Tabarelli, A.Tonazzo, P.Ferrari, F.Terranova

RIVELATORE

HPC:

1. calibrazione (S.Ragazzi, T.Tabarelli, A.Tonazzo)
2. calibrazione scala con eventi Bhabha e prestazioni del calorimetro (M.Calvi) DELPHI 97-58 PHYS 708 (M.C.)

1. software (M.Bonesini, P.Ferrari, M.Paganoni)
2. manutenzione del rivelatore (M.Bonesini, P.Ferrari, P.Negri, M.Paganoni, F.Terranova)

• S.Ragazzi: Project Leader HPC
• M.Paganoni: Responsabile software STIC e luminosità
• C.Matteuzzi: convener analisi accoppiamenti anomali

1. Misura della luminosità (M.Paganoni, F.Terranova)

DELPHI 97-7 PHYS 666 (M.P.,F.T.)

DELPHI 97-8 PHYS 667

Fisica del b (M.Calvi Æ fit globale di Br, c, etc con leptoni M.Paganoni Æ simmetria b`b)

DELPHI 97-118 CONF 100 (M.C.)

2. Fisica con fotone singolo (P.Ferrari, C.Matteuzzi, F.Terranova)

DELPHI 97-41 PHYS 694 (C.M.)

DELPHI 97-111 CONF 93 (C.M.)

DELPHI 97-71 CONF 57 (C.M.)

3. Fisica del W (M.Calvi Æ M_W, s(WW), C.Matteuzzi Æ TGC neutri e carichi, F.Terranova Æ TGC carichi, A.Tonazzo Æ M_W, s(WW),

DELPHI 97-164 PHYS 741 (M.C.)

DELPHI 97-108 CONF 90 (M.C.,A.T.)

DELPHI 97-149 CONF 115 (A.T.)

DELPHI 97-113 CONF 95 (C.M.,F.T.)

DELPHI 97-15 PHYS 671 (M.C.,A.T.,M.P.)

DELPHI 97-20 PHYS 676 (M.C.,A.T.)

DELPHI 97-151 PHYS 730 (C.M.)

DELPHI 97-27 PHYS 675 (C.M.,F.T.)

DELPHI 97-35 PHYS 688 (A.T.)

DELPHI 97-136 PHYS 723 (A.T.)

4. Fisica e.w. (M.Calvi,M.Paganoni Æ produzione f`f)

M.Paganoni: Misura della Luminosita di DELPHI

M.Calvi: Convenor team analisi e+e-

M.Calvi: Convenor leptoni per la fisica del b

C.Matteuzzi: Convenor analisi TGC

C.Matteuzzi: Chairperson working group LEP-TGC

GRUPPO DI MILANO (DELPHI-MICROVERTICE)

Componenti del gruppo: M.Caccia, C.Meroni, C.Troncon, G.Vegni

Nel 1997 il gruppo Microvertice di DELPHI si è prioritariamente dedicato al completamento dell'installazione, alla messa in funzione e all'utilizzo dei rivelatori a pixel previsti nell'estensione nella regione in avanti del Silicon Tracker di DELPHI.

L'estensione della copertura angolare del Microvertice di DELPHI fino a 10 gradi è essenziale per le ricerche di fisica a LEP 2: higgs, ricerca di particelle supersimmetriche, triple boson vertex etc.

Un grosso impegno è stato dedicato all'ottimizzazione del funzionamento dei pixel (1.2 Ml di canali) e alla raccolta dei dati, sia dal punto di vista hardware che software, con il completamento degli strumenti per il controllo in linea del rivelatore.

Un’attività particolare è stata la realizzazione di un sistema di sonde capacitive per il controllo della posizione relativa della beam pipe rispetto all'inner detector, nella delicata fase di inserimento del microvertice.

Inoltre il gruppo ha proseguito i suoi impegni relativi alla misura sistematica della geometria del Silicon Tracker prima della presa dati, e al mantenimento e utilizzo del sistema di slow control del VD.

In Sezione, nella parte iniziale dell'anno sono continuate le prove di selezione finale dei rivelatori assemblati per il completamento degli strati a pixel.

Inoltre è stata aggiornata la misura della vita media del leptone t usando i dati '94, misura presentata all'EPS di Gerusalemme.

Nell'ambito delle responsabilità delle attività di Delphi:

M.Caccia è stato nominato dalla Collaborazione Delphi Project-Leader del Very Forward Tracker.

C.Meroni è stata coordinatrice dell'attività di slow control ed è stata responsabile delle misure geometriche ad alta precisione del microvertice.

Oltre alle pubblicazioni generali di DELPHI, vi sono le seguenti pubblicazioni, specifiche dell'attività di membri del gruppo:

1. K.H.Becks et al., NIM A 395 (1997) 398
2. P.Delpierre et al., NIM A 386 (1997) 11
3. C.Troncon, NIM A 386 (1997) 1
4. K.H.Becks et al., Proc. of Frontier detector for frontier Physics, VII Pisa Meeting on Advanced Detectors, May '97, to be published NIM A.
5. K.H.Becks et al., Proc. of the VI^th Intern. Workshop on Vertex Detectors '97, to be published NIM A.
6. P. Chochula et al.,CERN-PPE/97-155, to be published NIM A.

GRUPPO DI PADOVA

Per quanto riguarda l'hardware ha avuto la responsabilità della manutenzione e del run delle calibrazioni e del software del FEMC. Ha contribuito alla manutenzione e al run del VD. Ha contribuito alla manutenzione dello STIC (luminometro). Ha contribuito alla produzione degli eventi MC generali.

Contributi all'analisi:

Fisica standard con leptoni nello stato finale

Durante il 1997 a Padova è proseguita lo studio dei decadimenti della Z⁰ in e⁺ e^-. Dopo il ritardo dovuto alla indeterminazione dell'energia di LEP causata da correnti parassite nella beam pipe (TGV effect), il lavoro comprendente le analisi delle sezioni d'urto di tutti i canali di decadimento standard e delle asimmetrie dei tre canali leptonici sta per essere concluso. Sono stati analizzati anche i dati presi alle energie di LEP2 (da 130 a 172 GeV). I risultati di questi studi sono stati inclusi in note interne e presentati alle conferenze invernali; successivamente sono stati aggiornati e presentati alla conferenza HEP di Gerusalemme. I dati combinati (Z⁰ e alta energia) sono stati usati per un fit alla matrice S.

97-31 PHYS 684

P.Checchia, M.Margoni, M.Verlato (+37 altri)

Delphi results on the measurement of fermion pair production for Z⁰-peak and higher energies at LEP for the Winter 1997 conferences

97-130 Jerus. CONF 109

P.Checchia, M.Verlato (+ molti altri)

DELPHI results on the measurement of the Z⁰ resonance parameters

97-132 Jerus. CONF 110

P.Checchia, M.Margoni, M.Verlato (+24 altri)

DELPHI results on the Measurement of Fermion-Pair Production at LEP energies from 130 to 172 GeV

Fisica standard con beauty: branching ratio semileptonico del quark b

La misura del branching ratio semileptonico del quark b mediante fit dello spettro in p e pt dei leptoni negli eventi adronici, già eseguita in passato, è stata ripetuta utilizzando i dati raccolti nel 1994. Tra i contributi del gruppo all'esecuzione della misura si trovano la determinazione dell'efficienza di identificazione degli elettroni, ottenuta mediante studio di campioni di eventi Compton e fotoni convertiti in coppie e⁺ e^-, e la determinazione del fondo di leptoni (e-m) non prompt mediante studio di un campione di eventi con basso contenuto di beauty ottenuto mediante analisi di vita media. L'analisi di carica degli spettri leptonici consente di ottenere parallelamente una misura del parametro medio di mixing.

Un risultato preliminare, ottenuto in un campione arricchito in eventi bb è stato inviato alla conferenza HEP97 di Gerusalemme.

97-118 Jerus. CONF 100

P.Ronchese (+1 altro)

Measurement of the semileptonic b branching ratios and c_{b from inclusive leptons in Z decays}

_{Fisica standard con beauty: oscillazioni dei mesoni B⁰}

_{È continuato lo studio delle oscillazioni dei mesoni B neutri. Il contributo di Padova è incentrato nello studio dei canali a due leptoni e nei metodi usati per mediare le varie misure.}

_{I risultati delle analisi dei dati raccolti sino al 1994 sono stati pubblicati in due lavori distinti, per il  (CERN PPE 97-051) e il  (CERN PPE 97-114). Per il  non si è potuto misurare l'oscillazione a causa della elevata frequenza che ci si attende. Pertanto si è continuato a cercare di migliorare il limite ottenuto. Analisi in tal senso sono state presentate alle conferenze estive.}

_{Vi è una partecipazione di Padova al "LEP B oscillation Working Group", il gruppo di LEP che è stato istituito per mediare i risultati sulle oscillazioni del B ottenuti dai quattro esperimenti LEP (esteso successivamente anche a CDF e SLD). Risultati di questo gruppo sono stati presentati alle conferenze invernali (97-49 PHYS 701) e estive (97-135 PHYS 722).}

_{97-10 PHYS 669}

_{P.Checchia, E.Piotto (+7 altri)}

_{Perspectives in  -  oscillations at LEP high luminosity}

_{97-66 PHYS 713}

_{P.Checchia, E.Piotto (+12 altri)}

_{Search for  -  oscillations. An update}

_{Fisica standard con beauty: decadimenti in D**}

_{Oltre che per l'interesse intrinseco, la conoscenza del rapporto di decadimento BR (B} Æ D** l n) è importante per ridurre l'errore sistematico su una serie di altre grandezze (t_{B0, Vcb,} D_md).

_{La misura effettuata sfrutta un campione di ~4000 decadimenti semileptonici del B con un D* in stato finale, selezionato identificando il pione prodotto nel decadimento D*⁺} Æ D⁰ 1⁺. Trascurando i fondi, contributi al segnale provengono dai due processi B⁰ Æ D* l n, B Æ D** l n con D** Æ D* n1 che vengono separati mediante la ricostruzione della cinematica dell'evento.

Il risultato ottenuto è compatibile con le misure esistenti, basate su approcci differenti.

97-103 Jerus. CONF 85

F.Simonetto (+1 altro)

Production of Orbitally Excited Charm Mesons in B Semileptonic Decays

Fisica standard con beauty: barioni contenenti quark b

Nell'ambito dello studio dei barioni con quark b, è stato sviluppato un nuovo metodo per la determinazione della vita media della L_{b, basato sulla ricostruzione inclusiva di vertici secondari da decadimenti semi-leptonici contenenti in aggiunta al leptone un protone identificato dal RICH di Delphi.}

_{Questo metodo, congiuntamente con la ricostruzione esclusiva di decadimenti della} L_{c, ha permesso di ridurre ulteriormente l'errore statistico su} t(L_{b); l'esperimento Delphi da solo misura una vita media 2.5 deviazioni standard più bassa della vita media dei mesoni B.}

_{97-104 Jerus. CONF 86}

_{U.Gasparini (+3 altri)}

_{Determination of average b-baryon lifetime at LEP}

_{Fisica standard con charm: branching ratio semileptonico del quark c}

_{Utilizzando un campione di D*} Æ D⁰ 1 ad alto momento, con il D⁰ ricostruito in 5 canali diversi di decadimento ed imponendo un anti-tagging basato sui parametri d'impatto delle tracce nell'evento per eliminare il fondo da quark b, è stato selezionato un campione di ~6000 eventi Z Æ cc con alta purezza. Tale campione ha permesso di determinare con una precisione statistica migliore del 10% la frazione di decadimento BR (c Æ l X); la grossa incertezza su tale quantità costituiva finora una delle maggiori fonti di errore sistematico nella determinazione di G_{b basata sulla rivelazione dei decadimenti semi-leptonici del beauty.}

_{97-124 Jerus. CONF 105}

_{M.Margoni, U.Gasparini}

_{Determination of BR(c} Æ l) at LEP

Fisica non-standard con fotoni nello stato finale

Nel 1997 è stata intrapresa la ricerca di nuove particelle o di nuove interazioni a LEP2 basate sullo studio di eventi con soli fotoni nello stato finale.

In particolare tre canali sono stati studiati in dettaglio:

• fotone singolo
• due fotoni con energia mancante
• due (o più) fotoni senza energia mancante

Il canale 2 è stato studiato per la ricerca di processi del tipo ee Æ YY con il successivo decadimento Y Æ X gamma, dove X è una particella invisibile. Processi di questo tipo sono previsti nei modelli supersimmetrici, dove la particella Y può essere identificata con un neutralino; la ricerca ha dato esito negativo.

Il canale 3 costituisce un processo previsto dal modello standard. I due (o più) fotoni sono prodotti tramite lo scambio di un elettrone nel canale t. La sezione d'urto è quindi calcolabile in QED. Un'eventuale deviazione dei dati di LEP dalle previsioni richiederebbe l'introduzione di nuove interazioni tra elettrone e fotone ("contact terms") oppure segnalerebbe l'esistenza di stati eccitati dell'elettrone (come assunto dai modelli composti).

(1) 98-7 PHYS 758

P.Checchia, A. De Min, M.Margoni, F.Mazzucato, M.Verlato

First model-independent limit on the gravitino mass from the single photon spectrum observed by DELPHI at Ãs = 183 Gev

(2) 97-5 PHYS 664

P.Checchia, A. De Min, M.Verlato (+2 altri)

Search for the reaction e⁺ e^- Æ c_l c_{l at Ãs = 130, 136 and 161 in the context of SUSY models with light gravitinos}

_{(3) 97-40 PHYS 693}

_{P.Checchia, A. De Min, M.Verlato}

_{Update of the search for the reaction e⁺ e^-} Æ c_l c_{l at Ãs = 130 to 172 GeV in the context of SUSY models with light gravitinos}

_{(4) 97-41 PHYS 694}

_{A. De Min (+9 altri)}

_{CERN/PPE 97-107}

_{Search for charginos, neutralinos and gravitinos at LEP}

_{(5) in preparazione}

_{P.Checchia, A. De Min, M.Margoni, F.Mazzucato, M.Verlato}

_{Search for new physics in events with two photons and missing energy}

_{at Ãs = 130 to 183 GeV}

_{(6) 97-178 PHYS 752}

_{P.Checchia, A. De Min, M.Margoni, F.Mazzucato, M.Verlato (+2 altri) da pubblicare nel 1998}

_{A measurement of the e⁺ e^-} Æ gg (g) cross-section at LEP

*** contributi a conferenze

97-144 PHYS 728

contributo a PIC97, Bristol

F. Simonetto

Mixing of Heavy Flavours

contributo a HEP97, Gerusalemme

I. Lippi

and  Oscillation with Delphi

GRUPPO DI ROMA II

Nel 1997 il gruppo è stato coinvolto sia nella presa dati dell'esperimento, in particolare nel trigger, che nell'analisi dei dati sperimentali.

Lucia Di Ciaccio è membro del DEC di DELPHI (DELPHI Executive Committee), un organismo che assicura la gestione dell'esperimento DELPHI sia dal punto di vista del funzionamento dei rivelatori che dal punto di vista scientifico dell'analisi e della pubblicazione dei risultati.

Inoltre nel 1997 L. Di Ciaccio ha anche ricoperto l'incarico di Coordinatore della presa dati dell'esperimento DELPHI (Data Taking Coordinator). Si tratta di un incarico di grande responsabilità che consiste nell'organizzare la presa dati in tutti gli aspetti: funzionamento dei rivelatori, online, sicurezza, organizzazione degli shifts, controllo della qualità dei dati. Il DTC tiene inoltre i contatti tra l'esperimento DELPHI e gli esperti dell'acceleratore LEP.

P.Privitera è co-convener del gruppo "Vite medie e oscillazioni dei mesoni B".

TRIGGER

Durante la presa dati Vincenzo Canale ha diviso con il gruppo di Bologna la responsabilità (hardware/software) del sistema di trigger. Vincenzo sarà il nuovo project leader del trigger per il 1998.

Nel 1997 è stato costruito e reso operativo un nuovo modulo che gestisce le temporizzazioni dell'acquisizione delle diverse parti del rivelatore. Questo lavoro è stato svolto in collaborazione con i gruppi di Bologna e Genova. Con l'aumento dell'energia di LEP sono state studiate ed applicate nuove configurazioni di trigger per contenere il tasso di conteggio pur mantenendo una efficienza elevata per i canali di fisica standard di LEP2 (produzione WW, etc.) e consentendo un'efficienza ragionevole per possibili canali di fisica nuova (SUSY, etc.). L'analisi dei dati di trigger è stata svolta con continuità per controllare la stabilità temporale delle efficienze di trigger. Le prestazioni durante il 1997 sono state soddisfacenti.

Il limitato tasso di conteggio del trigger ha permesso di ottenere efficienze globali di presa dati elevate (circa 90%) mantenendo un'alta sensibilità ai vari canali di fisica.

Per quel che concerne l'analisi dei dati sperimentali le attività svolte riguardano sia la fase di LEP1 che i nuovi dati di alta energia raccolti nel 1996 e 1997.

ANALISI LEP1

L'analisi dei dati di LEP1 è stata essenzialmente un approfondimento nello studio delle oscillazioni dei mesoni B⁰ neutri. Paolo Privitera ha avuto la responsabilità di convenor, insieme a A. Stocchi (LAL Orsay), del gruppo di analisi DELPHI delle oscillazioni dei mesoni B, con il compito di coordinare le attività in DELPHI relative alle misure delle oscillazioni dei mesoni B⁰ e `B⁰.

In tale ambito, è stato finalizzato lo studio delle oscillazioni del sistema  - , utilizzando l'intera statistica disponibile.

Inoltre, notevoli miglioramenti sono stati apportati ai limiti sulla frequenza di oscillazione del sistema  e .

Un contributo particolarmente rilevante è stato fornito dall'efficienza di identificazione della carica del quark b o `b, all'istante di produzione. A tale scopo si è sviluppato un metodo ottimale per la combinazione statistica delle variabili sensibili alla carica del quark originario, conseguendo un sostanziale miglioramento dell'efficienza di identificazione.

ANALISI LEP2

Per quanto riguarda la misura di M_W è stato sviluppato a Roma II un nuovo metodo di misura (Jet Direction Method) nel canale dei 4 jets che presenta alcuni vantaggi e semplificazioni rispetto ai metodi canonici di misura con la ricostruzione completa.

Il metodo semplificato utilizza esclusivamente le direzioni dei jet e non ricorre a un fit vincolato.

La semplicità del metodo e la sua indipendenza dalle calibrazioni e risoluzioni dei calorimetri (non si utilizzano le energie dei jet) ne ha fatto uno strumento estrememente utile alla collaborazione nell'analisi dei primi dati raccolti a LEP II.

In particolare, si è realizzata una prima misura della massa del W con i dati del 1996, avente una precisione di circa 600 MeV confrontabile con quella ottenuta con i metodi standard di ricostruzione. L'analisi dei dati raccolti nel 1997 è in corso.

GRUPPO DELPHI-SANITÀ

Contributo all'hardware dell'esperimento

HPC: Il gruppo ha mantenuto la gestione del primo livello di trigger del calorimetro elettromagnetico barrel "HPC". Nella fase di preparazione della macchina e nella prima fase della presa dati (maggio giugno 1997) i fisici del gruppo hanno verificato e messo a punto la componente del trigger di cui hanno la responsabilità.

Il monitoraggio del corretto funzionamento è continuato durante tutta la fase di presa dati.

Il gruppo DELPHI-Sanità ha inoltre gestito la totalità del rivelatore HPC per un periodo di circa 3 settimane secondo una prassi consolidata che fa ruotare la responsabilità delle operazioni durante la presa dati tra tutti i gruppi coinvolti nella costruzione e gestione del calorimetro stesso.

VFT: in vista di una possibile estensione della parte VFT del VD di DELPHI si è resa necessaria una modifica delle linee LV power supply dei power supply forniti dal gruppo stesso. Ciò si è reso necessario a causa di problemi di surriscaldamento.

Fisici del gruppo hanno inoltre contribuito alla introduzione del VFT del programma di acquisizione dell'esperimento. Come per l'HPC fisici del gruppo hanno garantito la gestione del rivelatore per un periodo della presa dati. Il lavoro "The silicon Tracker in the DELPHI Experiment at LEP2" sarà pubblicato prossimamente con i nomi di C.Bosio e V.Rykaline.

Contributo all'analisi dell'esperimento

Nel corso del 1997 il gruppo ha contribuito al canale di ricerca di Higgs SM nel canale HZ Æ 4 jets. Nella prima parte dell'anno si è tentato di sviluppare nuove strategie di selezione degli eventi 4jet HZ con "tagging precoce" attraverso un miglioramento del pairing sulla base delle informazioni di tag. Inoltre è stata studiata e sviluppata una tecnica di ottimizzazione di tagli sequenziali che, basandosi su campioni di eventi Monte Carlo, consente di massimizzare la probabilità di scoprire un segnale di Higgs SM in maniera automatica ed indipendente dai dati.

Per quanto concerne l'energy flow si è studiata la possibilità di recuperare tracce in avanti al momento della selezione (ID-VD tracks, tracce viste nel VFT). Sono stati anche testati algoritmi per recuperare tracce in avanti associate a cluster di energia nell'EMF (alcoritmi che poi sono stati usati in alcune analisi di ricerca di Higgs in canali adronici.

GRUPPO DI TORINO

Attività, con note interne e pubblicazioni non di tutta la Collaborazione DELPHI:

1) VSAT (F.Bianchi, D.Gamba, G.Rinaudo)

Nel 1997 il gruppo di Torino ha avuto un ruolo determinante nella manutenzione del VSAT (luminometro a piccoli angoli, utilizzato per controllo fondi LEP, misure on line e offline di luminosità). G Rinaudo ha la responsabilità di fornire la luminosità con il VSAT. Abbiamo la responsabilità dei programmi di simulazione e ricostruzione.

2) STIC (M.Bigi, E.Migliore, A.Romero)

Sullo STIC (luminometro di Delphi) E.Migliore ha la responsabilità del monitor on line e contribuisce con M. Bigi alla misura della luminosità. Torino partecipa alla manutenzione del rivelatore durante la presa dati e durante i montaggi/smontaggi.

DELPHI 97-7 PHYS 666

"Energy and position reconstruction in the DELPHI Small Angle Tile Calorimeter"

M.Paganoni, S.Gumenyuk, F.Terranova, V.Obraztsov, M.Bigi, I.Gouz, E.Migliore

DELPHI 97-8 PHYS 667

"Luminosity measurement in 1994 with the STIC detector"

T.Camporesi, V.Obratzsov, M.Paganoni, F.Terranova, M.Bigi, I.Gouz, E.Migliore, B.Tome

DELPHI 97-31 PHYS 684

"Delphi results on the measurement of fermion-pair production for Z⁰ peak and higher energies at LEP for the Winter 1997 conferences"

A.Behrmann et al.,

3) BOM (Beam Position Monitor)

E.Migliore ha continuato il lavoro fatto assieme ai fisici della macchina e degli altri esperimenti LEP con risultati pubblicati su NIM:

D.Bourlikov et al., "Beam spot position measurement at LEP collider", NIM A 394 (1997) 103

4) Ermeticità

M.Bigi è responsabile del software dei taggers anche al fine del miglioramento dell'energy flow.

DELPHI 97-65 HERM 3

"Status of F -tagger in 1994-95"

5) Misura di m_w e della sezione d'urto di produzione WW: M.Bigi e R.Chierici hanno continuato lo studio dei dati a Lep II dando contributi originali come documentato dalle DELPHI e INFN notes che seguono. R.Chierici inoltre, in collaborazione con il ricercatore A. Ballestrero della sezione INFN di Torino, ha fatto lo studio teorico:

DFTT 59-97, Settembre 1997

accettato dal Physics Letters

A.Ballestrero, R.Chierici,

"Reconstruction and approximation effects on W mass distributions at LEP2"

DELPHI 97-15 PHYS 671

P.Buschmann et al., "First Measurement of the W Pair Production Cross Section at Ãs » 172 GeV"

DELPHI 97-20 PHYS 676

M.Bigi et al., "Measurement of the Mass of the W Boson Using Direct Reconstruction"

DELPHI 97-152 PHYS 731

M.Bigi, R.Chierici,

"Remarks on Mass Errors in Constrained Fitting Methods near to a Kinematical Limit"

DELPHI 97-108 CONF 90,

P.Buschmann et al.

"Measurement of the W-pair cross-section and of the Wmass in e⁺ e^- interactions at 172 GeV"

DELPHI 97-160 PHYS 738

M.Bigi, R.Chierici,

"Measurement of m_V at Ãs » 172 GeV with a likelihood method using WPHACT distributions"

NOTE INFN

INFN/AE-97/17

R.Chierici, "W Production and m_W Measurement Using the DELPHI Detector at LEP"

INFN/AE-97/54

M.Bigi, R.Chierici, "Measurement of m_V at Ãs » 172 GeV with a Direct Reconstruction Method Using the DELPHI Detector at LEP"

6) Misura dell'asimmetria b`b con i leptoni.

E. Migliore ha dato un grande contributo all'analisi che è una delle misure più importanti che si devono finalizzare sui dati di LEPI

R.Chierici e M. Bigi hanno fatto due presentazioni a conferenze internazionali

• Chierici, "W Production and m_W Measurement Using the DELPHI Detector at LEP", con il proceeding: "Proc. Lake Louise Winter Institute 1997, Particles and the Universe", Ed. A.Astbury, B.A.Campbell, F.C.Khanna and J.Pinfold (da pubblicarsi).
• Bigi, "LEP I Cross Sections", alla conf. "Frontiers in Contemporary Physics", 11-16 Maggio 1997, Nashville, USA.

GRUPPO DI TRIESTE/UDINE

Oltre all'attività abituale di partecipazione alle prese dati abbiamo svolto i lavori di manutenzione degli apparati di nostra competenza e cioè i silici dello STIC ed il VSAT. Questa parte di attività è stata svolta da E. Vallazza.

LEP 200

- Attività: molteplicità carica q`q ad alte energie, molteplicità carica nei decadimenti adronici di WW. Inoltre studio degli effetti di interferenza fra i decadimenti dei due W nel canale interamente adronico (WW Æ 4q) potenzialmente significativi in quanto t_{W ~0.1 fm/c è piccolo rispetto al tempo tipico di adronizzazione. Questi effetti possono esserci sia a livello partonico (riconnessioni di colore) che a livello dello stato finale adronico (correlazioni di Bose-Einstein fra bosoni da diversi W). Una conseguenza diretta di questi sono possibili effetti sperimentali sulla misura della massa del W nei decadimenti interamentente adronici di WW.}

_{Persone coinvolte: L. Vitale (autore dell'articolo 97-113 pubblicato)}

_{Articoli: CERN-PPE/97-30} Æ Phys. Lett. B401 (1997) 181 e CERN-PPE/97-113 spedito ed accettato da Phys. Lett. B

Note DELPHI: 97-21, 97-78, 97-177

- Attività: Trilinear gauge couplings

Persone coinvolte: D. Fassouliotios (autore dell'articolo pubblicato)

Articoli: CERN-PPE/97-163 spedito ed accettato da Phys. Lett. B

Note DELPHI: 97-15, 97-27, 97-31, 97-56, 97-91

- Attività: sezione d'urto adronica ad alte energie

Persone coinvolte: G. Della Ricca (autore delle analisi ufficiali)

Articoli:

Note DELPHI: 97-31, 97-60, 97-132, 97-139,

Per quanto riguarda questa attività, i risultati sono stati presentati a Gerusalemme, e, personalmente, da G. Della Ricca alla APS Conference del '97 a Washington ed a PiLEP, ma non esistono ancora articoli pubblicati.

LEP 100

- Attività: Asimmetria e⁺ e^- Æ s`s

Persone coinvolte: F. Scuri, F. Cossutti, M. Casarsa, P. Poropat

Articoli:/

Note DELPHI: in preparazione

- Attività: V0 task

Persone coinvolte: B. De Lotto, L. Vitale

Articoli: /

Note DELPHI: 97-50 (V0)

PUBBLICAZIONI GENERALI DI DELPHI NEL 1997

1. DELPHI Collaboration, Phys. Lett. B406 (1997) 271
2. DELPHI Collaboration, Phys. Lett. B407 (1997) 174
3. DELPHI Collaboration, Phys. Lett. B401 (1997) 181
4. DELPHI Collaboration, Phys. Lett. B405 (1997) 202
5. DELPHI Collaboration, Phys. Lett. B404 (1997) 194
6. DELPHI Collaboration, Phys. Lett. B396 (1997) 315
7. DELPHI Collaboration, Phys. Lett. B398 (1997) 207
8. DELPHI Collaboration, Zeit. Phys. C75 (1997) 581
9. DELPHI Collaboration, Phys. Lett. B397 (1997) 158
10. DELPHI Collaboration, Phys. Lett. B393 (1997) 245
11. DELPHI Collaboration, Zeit. Phys. C74 (1997) 19
12. DELPHI Collaboration, Zeit. Phys. C73 (1997) 229
13. DELPHI Collaboration, Zeit. Phys. C73 (1997) 243
14. DELPHI Collaboration, Zeit. Phys. C74 (1997) 57
15. DELPHI Collaboration, Phys. Lett. B398 (1997) 194
16. DELPHI Collaboration, Phys. Lett. B401 (1997) 118

CMS

Responsabile Nazionale: G. Zumerle

Sezione di Bari: M.Abbrescia, M.Angarano, V.Augelli, A.Colaleo, D.Creanza, M.DePalma, L.Fiore, G.Iaselli, G.Maggi, M.Maggi (art.36), B.Marangelli, S.Natali, S.Nuzzo, A.Ranieri, G.Raso, F.Romano, F.Ruggieri, L.Schiavulli, G.Selvaggi, L.Silvestris, V.Stagno, A.Valentini, G.Zito

Sezione di Bologna: A.Benvenuti, P.Capiluppi, M.Cuffiani, G.M.Dalla Valle, P.Frabetti, S.Marcellini, A.Montanari, F.L.Navarria, F.Odorici, A.M.Rossi, T.Rovelli, D.Salomone, G.Siroli, G.Valenti

Sezione di Catania: S.Albergo, V.Bellini, D.Boemi, L.Borrello, Z.Caccia, P.Castorina, G.Cinà, S.Costa, L.Lo Monaco, F.Palazzolo, R.Percolla, R.Potenza, V.Russo, C.Tuvé

Sezione di Firenze: U.Biggeri, E.Borchi, A.Bracciali, M.Bruzzi, M.Capaccioli, G.Castellini, E.Catacchini, R.Ciuffi, C.Civinini, R.D’Alessandro, E.Focardi, G.Landi, M.Meschini, G.Parrini, M.Pieri, P.Rissone, S.Sciortino

Sezione di Genova: L.Boldi, P.Fabbricatore, S.Farinon, R.Musenich, C.Priamo

Sezione di Padova: P.Azzi, N.Bacchetta, M.Benettoni, A.Bettini, D.Bisello, G.Busetto, A.Candelori, R.Carlin, A.Castro, S.Centro, P.Checchia, E.Conti, M.Da Rold, M.De Giorgi, A.De Min, U.Dosselli, C.Fanin, F.Gasparini, U.Gasparini, R.Giantin, A.Giraldo, I.Lippi, M.Loreti, R.Martinelli, A.T.Meneguzzo, A.Neviani, A.Paccagnella, M.Pegoraro, L.Pescara, P.Ronchese, A.Rossi, A.Sancho Da Ponte, P.Sartori, F.Simonetto, L.Stanco, E.Torassa, L.Ventura, P.Zotto, G.Zumerle

Sezione di Pavia: V.Arena, G.Belli, G.L.Boca, A.Cigna, S.P.Ratti, P.Vitulo,

Sezione di Perugia: P.Bartalini, G.M.Bilei, P.Ciampolini, P.La Riccia, G.Mantovani, D.Passeri, P.Placidi, S.Qui, L.Roselli, A.Santocchia, L.Servoli

Sezione di Pisa: D.Abbaneo, F.Angelini, G.Bagliesi, A.Basti, F.Bedeschi, R.Bellazzini, S.Belforte, C.Bozzi, P.Braccini, A.Brez, R.Carosi, R.Castaldi, G.Chiarelli, M.Chiarelli, M.D’Alessandro, M.Dell’Orso, R.Dell’Orso, S.Donati, A.Frediani, P.Giannetti, A.Giassi, G.Iannaccone, F.Ligabue, G.Magazzu, M.M.Massai, A.Messineo, F.Morsani, F.Palla, G.Punzi, F.Raffaelli, R.Raffo, L.Ristori, G.Sanguinetti, G.Spandre, M.A.Spezziga, A.Starodumov, A.Talamelli, G.Tonelli, S.Toropin, C.Vannini, P.G.Verdini, F.Zetti, R.Wheadon (art.36) Z.Xie

Sezione di Roma 1: P.Atzeni, S.Baccaro, G.Barone, L.M.Barone, B.Borgia, F.Castelli, F.De Notaristefani, I.Daffinei, M.Diemoz, R.Durante, Y.M.Fan, A.Festinesi, E.Leonardi, A.Leone, E.Longo, M.Mattioli, M.Montecchi, G.Organtini, M.Puccini, E.Tabet, E.Valente

Gli 11 gruppi italiani che partecipano all'esperimento (Bari, Bologna, Catania, Firenze, Genova, Padova, Pavia, Perugia, Pisa, Roma, Torino) contribuiscono, con responsabilità importanti, alla definizione del progetto di vari aspetti del rivelatore: il solenoide superconduttore, il rivelatore centrale di tracce, il calorimetro elettromagnetico, lo spettrometro per muoni e il sistema per il calcolo off-line.

La fase di progettazione si sta avvicinando al termine e si avvicina il momento di inizio della costruzione del rivelatore. Il grande progresso complessivo del progetto è evidenziato dalla presentazione di quattro Technical Design Report (Magnete, HCAL, ECAL, Muons), e dai sostanziali progressi nella stesura dell'ultimo. Per quattro di essi (Magnete, Mu, Ecal, Tracker) il contributo dei gruppi italiani è stato molto importante se non decisivo.

Magnete (Genova)

Nel corso del 1997 la Sezione di Genova ha partecipato all'ingegneria del magnete ed ha effettuato numerosi test di qualificazione dei conduttori e delle giunzioni.

1. Ingegneria

1. Rivelatori a silicio (Bari, Catania, Firenze, Padova, Perugia, Pisa)

1. realizzazione delle milestones di sistema per il barrel (SiB1) e per il forward (SiF1)
1. R&D sui rivelatori e qualificazione su fascio di moduli irraggiati
1. definizione del nuovo layout del tracciatore al silicio

1. Realizzazione delle milestones di sistema SiB1 e SiF1

L'attività del gruppo nell'anno '97 si è concentrata principalmente nella preparazione ed effettuazione di due periodi di test di rivelatori MSGC su fasci ad alta (CERN) ed altissima intensità (PSI) e nell'ingegnerizzazione per la produzione su larga scala del prototipo di MSGC per il barrel di CMS (B1).

a) Test beam T10 (CERN): pioni di 3 GeV

Scopo del test:

• Studio della stabilità di risposta dei rivelatori sottoposti ad un alto flusso di particelle al minimo di ionizzazione sovrapposto ad un flusso di particelle altamente ionizzanti prodotte da interazioni inelastiche (reazioni nucleari) dei pioni con il materiale costituente il set-up.
• Controllo, attraverso il monitoraggio del profilo del fascio ricostruito dalle camere e del noise di ciascun canale di lettura, di eventuali danni alle strips provocati dalla radiazione.

In queste condizioni è stato misurato un rapporto segnale su rumore S/N = 44, circa doppio di quello stimato sufficiente a LHC (S/N = 20) per avere una efficienza di ricostruzione delle tracce nei jets di E_T > 300 Gev/c di ~99%.

Si son presi dati ad un rate medio di particelle di 2 KHz/mm², con rate istantaneo di oltre 4 KHz/mm², per un totale di 155 ore, corrispondenti tuttavia a sole a 7.7 ore equivalenti a LHC a causa del basso "duty cycle" dell'acceleratore, pari a 0.05.

Nessun danno alle strip è stato rilevato al termine del periodo di test, sia dall'analisi dei dati che dall'ispezione ottica dei rivelatori. Segnale e rapporto segnale/rumore sono rimasti costanti durante l'intero periodo.

b) Test beam pM1 (PSI): pioni e protoni di 350-500 MeV

Scopo del test :

• Aumentare il flusso totale integrato sulle camere.
• test beam T10 (CERN PS): 5% di duty cycle (precedente)
• pM1 (PSI) fascio continuo, frequenza di spill = 50 MHz

Si sono utilizzate 4 MSGC, 3 delle quali gia sottosposte al test di T10.

Stesse condizioni di lavoro di T10 sia per le tensioni che per la miscela digas.

Si son presi dati ad un rate di 10 KHz/mm² per un periodo di 15 giorni corrispondenti a 161 ore di fascio.

Il rate atteso ad LHC @ R = 60 cm (dove è previsto il layer più interno di camere MSGC) è di circa 5 KHz/mm².

Nessuna variazione apprezzabile nel guadagno delle camere rispetto al valore misurato prima del test a T10 è stata osservata dopo un totale di 7.7 + 161 ore di presa dati al rate di LHC.

L'ispezione ottica non ha mostrato danni sulle camere che hanno operato alle tensioni di lavoro stabilite per CMS (Vc = 520 V e Vd = 3500 V). "Mouse bites" sono stati rilevati unicamente nella camera portata a tensione molto elevata, Vc = 620 V e Vd = 3700 V, all'inizio della regione di transizione al regime "streamer".

L'efficienza di tracciatura, maggiore del 99% per run a bassa intensità, è stata valutata anche nei run ad altissima intensità (più di 4 tracce per evento) dove è risultata >> del 90%.

Non è stato possibile effettuare uno studio completo sulle capacità di tracking a causa del numero limitato di rivelatori.

Va inoltre puntualizzato che l'elettronica di lettura non ha la configurazione finale, mancando la deconvoluzione del segnale. Questo comporta un elevato numero di tracce accidentali, difficilmente ricostruibili.

c) "Milestone project": B1

Scopo:

• Realizzazione di una preserie di moduli (50) di MSGC "full scale" con cui equipaggiare un ottante di una delle ruote del 'barrel' di CMS.

È stato iniziato il processo di messa a punto della catena di test del rivelatore.

ECAL (Roma)

Nel 1997 il gruppo, in continuità con l'attività del 1996, ha contribuito alla fase di R&D riguardante il calorimetro elettromagnetico a cristalli di PWO concentrandosi su tre attività principali:

• la caratterizzazione dei cristalli e il problema della loro resistenza alle radiazioni,
• il comportamento dei fotorivelatori (APD) in ambiente ad alta radiazione,
• la progettazione della struttura meccanica

Il gruppo intende costituire presso i Laboratori dell'Enea alla Casaccia uno dei centri regionali per l'assemblaggio di metà della parte barrel del calorimetro (circa 30000 cristalli). A tale fine il gruppo ha definito procedure e strumenti necessari alla verifica della qualità dei cristalli provenienti dai centri di produzione e la sequenza di assemblaggio e relativi controlli.

L'attività sui cristalli ha condotto il gruppo a proporre un drogaggio con ioni La3+ che ha portato ad un significativo miglioramento nella resistenza alla radiazione gamma non solo di campioni di piccole dimensioni ma anche di campioni di dimensione finale (23 cm). Grazie a questi risultati i cristalli sono di qualità tale da poter affrontare i livelli di radiazione che saranno presenti ad LHC permettendo di mantenere le prestazioni del calorimetro.

Nel corso dell'anno il gruppo ha ricevuto e caratterizzato diversi nuovi prototipi di APD (Avalanche Photo Diode). Sono stati fatti progressi su tutti i parametri critici di questi diodi. In particolare il gruppo ha intrapreso misure del fenomeno di recupero a breve e a lungo termine, a diverse temperature, dopo il danneggiamento con neutroni. In base a queste misure abbiamo proposto un modello per la cinetica del recupero al fine di predire le prestazioni finali del rivelatore in termini di rumore.

La progettazione della struttura meccanica dell'intero calorimetro è attualmente in via di finalizzazione. Nell'agosto di quest'anno il raggio interno del calorimetro è stato ridotto di una decina di centimetri il che, pur non togliendo nulla alla solidità del progetto, ha costretto ad una intensa attività di riprogettazione. Le responsabilità assunte dal gruppo riguardano il progetto e il disegno dei cestelli in fibra di carbonio necessari a sostenere i sottomoduli alveolari contenenti i singoli cristalli, il sistema di chiusura a griglia dei cestelli stessi e la trave di sostegno dei supermoduli costituiti da un insieme di quattro cestelli. Nel 1997 è stato effettuato un test di validazione dei calcoli agli elementi finiti su un prototipo di cestello di tipo III (a grande h) caricato con finti cristalli metallici e chiuso da una griglia prototipo. Tale test ha pienamente confermato sperimentalmente, sia utilizzando tecniche di misura tradizionali che tecniche assai più sofisticate come la fotogrammetria, le deformazioni attese in via teorica ottenute con modelli agli elementi finiti.

SPETTROMETRO PER MU

1) Camere a drift (Bologna, Padova, Torino)

L'attività durante il ‘97 dei gruppi che lavorano a questo rivelatore è distribuita sui seguenti argomenti: a) Costruzione e test del primo prototipo in scala reale, b) Completamento del progetto delle camere, c) Sviluppo della strumentazione per la costruzione di serie, d) Sviluppo dell'elettronica.

I gruppi di Bari e Pavia, implicati nella progettazione del sistema di trigger ad RPC per CMS, hanno, nell'anno 1997, consolidato la loro conoscenza del rivelatore ed effettuato un’accurata sperimentazione di rivelatori prototipo in condizioni molto simili a quelle previste ad LHC. Nel seguito sono elencati schematicamente gli argomenti più importanti oggetto di studio:

• sviluppo di un programma di simulazione Monte Carlo della valanga all'interno di un RPC. Tale programma permette di riprodurre non solo qualitativamente, ma anche qualitativamente molti risultati sperimentali fin qui ottenuti. È di grande rilievo il fatto che, per la prima volta, i meccanismi fisici alla base del funzionamento di un rivelatore a piatti piani resistivi vengano compresi e simulati.

• sviluppo dell'elettronica di front-end. Alcuni prototipi del chip di front-end, comprendente l'amplificatore ed il discriminatore per sei canali, sono stati oggetto di test su un rivelatore prototipo fatto funzionare sul fascio H2 del Cern. I risultati, molto positivi, hanno confermato l'affidabilità del progetto e delle scelte effettuate.

• studio di uniformità della risposta di un rivelatore prototipo di grandi dimensioni. L'uniformità della risposta di un RPC a doppia gap con strip da 1.3 m (cioè della lunghezza prevista per il barrel di CMS) è stata studiata con il fascio H2 del Cern. I risultati hanno dimostrato che tutti i parametri fondamentali (efficienza, cluster size, risoluzione temporale) sono uniformi su una grande superficie e rispettano le richieste di CMS.

• studio delle caratteristiche di funzionamento di un rivelatore prototipo in condizioni di elevato background. Un piccolo RPC è stato installato e fatto operare nella GIF (Gamma Irradiation Facility) del Cern, in un ambiente di elevato background, simile a quello atteso nella parte in avanti di CMS. Il rivelatore ha risposto con piena efficienza fino a rate di circa 1 kHz/cm², confermando la sua capacità di funzionamento ad alta flussi. Tali studi hanno anche permesso di comprendere quali parametri costruttivi (ad esempio la resistività della bachelite) influenzano il comportamento ad alti flussi.

CALCOLO

Tutti i gruppi italiani partecipano allo sviluppo degli strumenti per il calcolo off-line. L'attività nel 1997 è stata pricipalmente rivolta ai seguenti argomenti:

1. Simulazioni montecarlo per la definizione e valutazione dei subdetector per la scrittura dei TDR. Mentre la scrittura del codice, seppur con qualche difficoltà di manpower, e l'analisi dei risultati sono avvenute senza problemi, qualche difficoltà si è avuta nel reperire la CPU e lo storage necessario, spesso utilizzando mezzi di altri esperimenti presenti nelle Sezioni, in competizione con gli stessi.
2. Analisi dei dati sperimentali prodotti nei test-beam. L'analisi e lo storage dei dati non ha avuto problemi degni di nota nel 1997, ma lo storage diverrà un problema nel futuro. Va sottolineata positivamente l'attività (prototipale) di sviluppo di codici object-oriented per il trattamento dei dati dai test-beam, attività iniziata quest'anno e che lamenta la mancanza di una diffusa conoscenza delle metodologie.
3. Studio prototipale di alcune architetture hardware e software di "commodity" come ad es. Windows/NT e Objectivity (ma anche altre). In queste attività sarà necessario un più ampio coinvolgimento di risorse monetarie ed umane.

1. O.Adriani et.al., NIM A 396 (1997) 76.
2. D.Passeri et al., IEEE Trans. Nucl. Science 44, 3, (1997) 598.
3. D Passeri et al., Nucl. Phys. B 54 (1997) 293
4. M.Da Rold et al., NIM A 392 (1997) 202.
5. M.Da Rold et al., IEEE Trans. Nucl. Science 44 (1997) 721.
6. M.Abbrescia et al., NIM A 394 (1997) 13.
7. M.Abbrescia et al., NIM A 392 (1997) 155.
8. M.Abbrescia et al., NIM A 398 (1997) 173.
9. R.Bellazzini et al., Proc. of the VII Pisa Meeting on Advance Detectors, "Frontier Detectors for Frontier Physics" Isola d'Elba, Italy, 1997
10. D.Abbaneo et al., Proc. of the VII Pisa Meeting on Advance Detectors, "Frontier Detectors for Frontier Physics" Isola d'Elba, Italy, 1997
11. E.Albert et al., Proceedings of the VII Pisa Meeting on Advance Detectors, "Frontier Detectors for Frontier Physics" Isola d'Elba, Italy, 1997
12. M.De Giorgi et al., NIM A 298 (1997) 203.
13. I.Lippi, Nucl. Phys. 54B (1997) 237.

Responsabili Nazionali: U. Dosselli, A. Zichichi

Sezioni partecipanti: Bologna, Cosenza, Firenze, LNF, Padova, Roma1

Composizione dei gruppi:

Sezione di Bologna: F. Anselmo, P. Antonioli, G. Bari, M.Basile, L.Bellagamba, D.Boscherini, A.Bruni, G.Bruni, G.Cara Romeo, L. Cifarelli, F.Cindolo, A.Contin, M.Corradi, S. De Pasquale, P.Giusti, G.Iacobucci, G. Laurenti, G.Levi, A.Margotti, T.Massam, R.Nania, F.Palmonari, A. Pesci, A.Polini, G.Sartorelli, A.Zichichi

Sezione di Firenze: G.Barbagli, E.Gallo, P.G.Pelfer

Laboratori Nazionali di Frascati: G. Maccarone, L. Votano

Gruppo Collegato di Cosenza: M.Arneodo, R.Ayad, M.Capua, A.Garfagnini, L.Iannotti, M.Schioppa, G.Susinno

Sezione di Padova: G.Abbiendi, A.Bertolin, R.Brugnera, R.Carlin, F.Dal Corso, U.Dosselli, S.Limentani, M.Morandin, M.Posocco, L.Stanco, R.Stroili, C.Voci

Sezione di Roma I: G.D'Agostini, G.Marini, A.Nigro, M.Raso

Sezione di Torino: R.Cirio, M.Costa, M.I.Ferrero, S.Maselli, V.Monaco, C.Peroni, M.C.Petrucci, R.Sacchi, A.M.Solano, A.Staiano

L'esperimento ZEUS è stato fortemente impegnato nel 1997 in una campagna di presa dati che, iniziata già a fine febbraio, si è protratta sino ad Ottobre. Nel '97 Hera ha raggiunto una luminosità istantanea di 1.3 10³¹ cm^-2 s^-1, pari praticamente alla luminosità di progetto. Questo ha permesso all'esperimento di accumulare circa 27 pb^-1 (raddoppiando la statistica a disposizione sino ad allora per interazioni e+p) con circa 31 milioni di eventi scritti su mass storage.

Nel corso della presa dati Zeus era completamente funzionante ed efficiente.

In particolare, per quanto riguarda i rivelatori di diretta responsabilità di gruppi italiani, il dettaglio del comportamento è il seguente:

• l'intero sistema di rivelazione dei muoni è di responsabilità italiana (Bo,Pd,Rm1); l'apparato ha evidenziato un'ottima "tenuta" come risposta ed efficienza anche se è richiesto un continuo ed attento controllo;
• il Leading Proton Spectrometer, componente pressochè totalmente di responsabilità italiana (B0,Cs,To), ha integrato circa 15 pb-1 confermando ottime condizioni di presa dati pur dovendo funzionare in una regione "calda" avendo i rivelatori posti a circa 10 sigma dal fascio di protoni. Sono in corso di installazione dei rivelatori di trigger per le stazioni S1, S2 ed S3 (To).

Ad inizio anno il Physics Research Committee di Desy ha approvato la costruzione di un Silicon Vertex Detector da installare entro il 2000.

La componente italiana ha il coordinamento dell'elettronica (R. Carlin di Padova) e collabora nella progettazione e costruzione del front-end e del sistema di acquisizione; sono state realizzate misure di funzionamento e di invecchiamento dei primi chip del front-end e per quest'ultimo è stato disegnato il prototipo del supporto ibrido multistrato (To). La componente italiana è anche responsabile del sistema di alimentazione di bassa tensione (To).

Per quanto riguarda l'analisi fisica si deve innanzitutto sottolineare lo sforzo sviluppato per aggiungere i nuovi dati nella ricerca di eventi ad alto x ed ad alto Q². In estate si è data una prima valutazione della sezione d'urto integrata ed ora lo sforzo principale risiede nell'integrazione della intera messe di nuovi dati al fine di addivenire ad una più completa comprensione del meccanismo di generazione di questi eventi.

Si sono ottenute, nell'analisi standard di eventi DIS, nuove misure di F₂ a basso x (2*10^-6<x<6*10^-5) e a basso Q² (0.11<Q²<0.65 GeV²), coprendo così la regione di separazione tra il DIS e la fotoproduzione.

Per quanto riguarda la fisica esotica è stata studiata la produzione di fermioni eccitati, selettroni e squark, ponendo sulle loro masse nuovi limiti confrontabili o superiori a quelli misurati al LEP o Tevatron. Gli studi sulle particelle supersimmetriche hanno coinvolto essenzialmente ricercatori italiani (Bo).

Nell'ambito degli stati finali adronici ad alta energia trasversa sono state analizzate le produzioni e le "shapes" di jets sia in regime di DIS che in fotoproduzione, nonché la produzione di J/Y, di D* e di fotoni prompt. In questo ambito si sottolinea anche l’evidenza del mesone U (resp. del gruppo di Pd), per la prima volta ad Hera.

Nella fisica diffrattiva da una parte è proseguita l'indagine sistematica delle proprietà dei mesoni vettori (sia in in fotoproduzione che in DIS) (Cs e To) e degli eventi con protoni (Cs e To) e con neutroni leading, dall'altra quella riguardante lo studio delle caratteristiche di eventi con "large rapidity gap" (Fi) e jets (To).

La produzione di Montecarlo necessaria a tutte le stream di analisi è stata realizzata nelle sezioni di Bologna, Padova, Roma1 e Torino; queste sezioni, con circa 12 milioni di eventi generati nel solo 97, hanno coperto circa il 20% dell’intera statistica MC di Zeus.

Da citare infine che la partecipazione italiana a Zeus è stata ben visibile anche nel 97 con vari shift leaders, run coordinators, responsabili di gruppi di fisica (E.Gallo di Firenze e M.Arneodo di Cosenza), il Physics Coordinator ed il Deputy Spokeperson (rispettivamente R.Nania e G.Iacobucci entrambi della sezione di Bologna).

Pubblicazioni 1997:

1. ZEUS Collaboration, M.Derrick et al., Z. Physik C 73 (1997) 253.
2. ZEUS Collaboration, M.Derrick et al., Z. Physik C 73 (1997) 613.
3. ZEUS Collaboration, J.Breitweg et al., Z. Physik C 74 (1997) 207.
4. ZEUS Collaboration, J.Breitweg et al., Phys. Lett. B 401 (1997) 192.
5. ZEUS Collaboration, J.Breitweg et al., Z. Physik C 75 (1997) 215.
6. ZEUS Collaboration, J.Breitweg et al., Z. Physik C 75 (1997) 421.
7. ZEUS Collaboration, J.Breitweg et al., Phys. Lett. B 407 (1997) 402.
8. ZEUS Collaboration, J.Breitweg et al., Z. Physik C 76 (1997) 599.
9. ZEUS Collaboration, J.Breitweg et al., Phys. Lett. B 407 (1997) 432.
10. ZEUS Collaboration, J.Breitweg et al., Phys. Lett. B 413 (1997) 201.
11. ZEUS Collaboration, J.Breitweg et al., Z. Physik C 76 (1997) 631.
12. ZEUS Collaboration, J.Breitweg et al., Phys. Lett. B 414 (1997) 428.

GRUPPO II FISICA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI SENZA ACCELERATORI

AURIGA

Responsabile Nazionale: M. Cerdonio

Sezione di Padova: M.Cerdonio, A.Colombo, V.Crivelli Visconti, L.Taffarello, J.P. Zendri.

Gruppo Coll. di Trento: M.Bonaldi, L.Conti, P.Falferi, R.Mezzena, G.A.Prodi, S.Vitale.

Laboratori Naz. Legnaro: L.Baggio, V.Martinucci, A.Ortolan, G.Vedovato.

Sezione di Ferrara: P.Fortini.

Sezione di Firenze: M.Inguscio, F.Marin, M.Prevedelli.

Durante l'anno 1997 il rivelatore di onde gravitazionali AURIGA è stato messo in operazione. In particolare dal mese di febbraio la barra risonante è stata quasi ininterrottamente mantenuta alla temperatura di 250 mK e dal mese di maggio il rivelatore è in presa dati con sensibilità soddisfacente. La minima ampiezza d'onda gravitazionale rilevabile, per un evento impulsivo della durata di un millisecondo, h è risultata inferiore a  per il 60% del tempo di acquisizione, inoltre il livello di rumore misurato ha permesso di dare un limite superiore del livello di fondo stocastico di radiazione gravitazionale a  alle frequenze di 912 e 930 Hz; questo limite è quanto di meglio oggi si possa dare con un rivelatore singolo.

I primi mesi di funzionamento hanno permesso anche di mettere a punto le procedure di analisi dei dati, includendo per esempio la possibilità di utilizzare il metodo di filtraggio ottimo anche in condizioni di non perfetta stazionarietà del sistema. Al fine di facilitare la diagnostica del sistema e la ricerca di eventuali eventi gravitazionali è iniziata anche la sistematica archiviazione dei dati provenienti dall'analisi utilizzando moderni data base.

Durante il mese di luglio è stato firmato un protocollo di scambio dati tra i cinque rivelatori risonanti attualmente operanti, finalizzato alla ricerca in coincidenza di onde gravitazionali impulsive. I lavori per la realizzazione pratica di tale scambio dati sono iniziati durante gli ultimi mesi dell'anno. Infine, sul prototipo a temperatura ambiente del rivelatore è stata verificata sperimentalmente l'efficacia di un metodo statistico di reiezione di eventi spuri che controlla la compatibilità di forma degli eventi registrati con quella attesa per un'onda gravitazionale impulsiva.

Per migliorare l'attuale sensibilità dei rivelatori risonanti sono inoltre iniziate le operazioni di R&D per sviluppare catene di trasduzione operanti vicino il limite quantistico di risoluzione. In particolare la collaborazione AURIGA si è estesa ad un gruppo del LENS (Massimo Inguscio et al.), per la realizzazione di un trasduttore ottico che permetterebbe su AURIGA sensibilità cento volte migliori di quelle attuali. Nel 1997 sono iniziati gli esperimenti per la messa in funzione di tale catena di trasduzione sul prototipo a temperatura ambiente del rivelatore. Per quanto riguarda lo schema di trasduzione attualmente operante (trasduttore capacitivo e amplificatore a SQUID) è proseguito lo studio sperimentale delle induttanze variabili a bassa perdita dielettrica da utilizzarsi sia come stadio di adattamento di impedenza tra trasduttore e amplificatore che per la realizzazione di un terzo risuonatore per aumentare la banda del rivelatore. Queste induttanze sono anche state utilizzate per misurare l'impedenza dinamica di uno SQUID dc simile a quello attualmente operante su AURIGA. Infine è stato provato su banco uno SQUID con sensibilità energetica di 500 volte il limite quantisitico, un valore che porterebbe un miglioramento di un fattore cento in energia alla sensibilità del rivelatore se le prestazioni verranno confermate in una catena di trasduzione completa.

Pubblicazioni

1. S.Vitale et al., Phys. Rev. D 55, 1741 (1997).
2. M.Cerdonio et al., Class. Quantum Grav. 14, 1491 (1997).
3. S.Vitale et al., Class Quantum Grav. 14, 1487 (1997).
4. P.Falferi et al., Appl. Phys. Lett. 71, 956 (1997).
5. M.Cerdonio et al., Modern Phys. Lett A 12, 2261 (1997).
6. S.Vitale et al., Proc. of the International Conference on Gravitational Waves: Sources and Detectors, VIRGO, I. Ciufolini e F. Fidecaro Eds.; World Scientific 1997 Singapore, pag. 256
7. G. Prodi et al.Proc. of the International Conference on Gravitational Waves: Sources and Detectors, VIRGO, I. Ciufolini e F. Fidecaro Eds.; World Scientific 1997 Singapore, pag. 166
8. M. Cerdonio et al., Proc. of the TAMA Workshop on Gravitational Waves Detection, K.Tsubono, M.-K.Fujimoto, K.Kuroda Eds.;Universal Academy Press 1997 Tokyo, p. 203.

CASIMIRO

Responsabili Nazionali: G.Carugno e R.Onofrio

Sezione di Padova: G.Carugno, R.Onofrio, P.Ruoso.

Sezione di Pavia: G. Bressi.

Presso i Laboratori Nazionali di Legnaro esiste un sistema per effettuare le misure : microscopio elettronico, banco ottico per interferometro.

L’esperimento vuole verificare l’esistenza delle forze di CASIMIR nella geometria a piatti paralleli.

Per effettuare tale misura abbiamo proposto l’uso di un sistema di rivelazione della forza dinamica.

Lo spostamento indotto, della forza di Casimir su un risonatore di silicio dovuto ad una seconda superficie, viene misurato attraverso un interferometro ottico.

Tests di calibrazione eseguiti, mediante campo elettrico, mostrano che siamo sensibili alle forze di Casimir se fossimo alla distanza di circa un micron.

Lo sforzo attuale è rivolto nell’avvicinare le due superfici, in maniera parallela, al di sotto di un micron.

Sezione di Pavia: Sviluppo di risonatori al tungsteno e lappatura.

DBA

Responsabile Nazionale: G. Puglierin

Sezione di Padova: G.Carugno, F.Mattioli, G.Puglierin

Laboratori Nazionali del Gran Sasso: R.Saanyan

La ricerca del decadimento doppio B del ¹⁰⁰Mo e del ¹¹⁶Cd viene svolta presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso in collaborazione con un gruppo dell’ITEP di Mosca.

Il rivelatore è costituito da una camera ad ionizzazione ad Argon liquido suddivisa in 16 sezioni. Ogni sezione ha un catodo del materiale allo studio ed un anodo per la raccolta del segnale. Si ricercano eventi che diano segnale in due sezioni contigue. Il rivelatore è protetto dalla radiazione esterna da una schermatura di piombo di 15 cm di spessore.

La sensibilità prevista per la vita media dei due isotopi è di 0.3 x 10²⁴ anni per il tipo di decadimento allo studio.

L’apparato è stato installato nei Laboratori del Gran Sasso nel 1996. Nel corso del 1997 è stato ridotto il livello di contaminazione del Radon di un fattore 100 e si è raggiunto il nuovo limite sperimentale per la vita media del ¹⁰⁰Mo per il decadimento doppio beta on: >2.3 ´ 10²¹ anni.

È stato pure migliorato il limite di contaminazione dell’⁴²Ar nell’atmosfera:

< 5 ´ 10²¹ gr/g di Ar.

MUNU

Responsabile Nazionale: C. Broggini

Sezione di Padova: C.Broggini, F.Mattioli, G.Puglierin, A.Tadsen

Scopo dell'esperimento MUNU è la misura della sezione d'urto dell'interazione elastica antineutrino-elettrone `n<sub>e e<sup>-</sup></sub> Æ `n_{e e^- a basse energie (~1 MeV). Sorgente degli antineutrini è il reattore nucleare di Bugey (Francia).}

_{La misura sarà sensibile ad un momento magnetico del neutrino di 3? 10^-11 magnetoni di Bohr, dello stesso ordine di quello introdotto per spiegare i risultati degli esperimenti che misurano un flusso di neutrini dal sole inferiore a quello previsto.}

_{Il rivelatore è costituito da una Time Projection Chamber (TPC) in acrilico di}

_{1 m³ immersa in circa 10 m³ di scintillatore liquido che funziona da schermo attivo.}

_{Nel 1997 è terminata la costruzione del rivelatore completo a Bugey.}

_{L'attività del gruppo italiano si è concentrata sul montaggio e la messa in funzione delle componenti realizzate a Padova: camera in acrilico, apparato di contenimento e trasferimento dello scintillatore, sistemi di purificazione del gas, di controllo delle pressioni e di slow control.}

_{In parallelo abbiamo sviluppato il software per la visualizzazione degli eventi e per la loro analisi.}

_{Pubblicazioni:}

1. _{MUNU Collaboration, NIM A396 (1997) 115}

_NOMAD

_{Responsabile Nazionale: M. Baldo Ceolin}

_{Sezione di Firenze: G.Conforto, G.Graziani, E.Iacopini, A.Lupi, (M.Kirsanov), A.Marchionni, F.Martelli, E.Pennacchio, M.Veltri}

_{Sezione di Padova: M.Baldo Ceolin, F.Bobisut, V.Bonaiti, D.Gibin, A.Guglielmi, M.Laveder, M.Mezzetto, G.Miari, A.Sconza, M.Vascon}

_{Sezione di Pavia: P.Cattaneo, C.Conta, R.Ferrari, M.Fraternali, M.Livan, A.Lanza, D.Orestano, F.Pastore, R.Petti, G.Polesello, A.Rimoldi, F.Salvatore, V.Vercesi}

_{Sezione di Pisa: C.Angelini, V.Cavasinni, T.Del Prete, A.De Santo, V.Flaminio, C.Lazzeroni}

_{Gruppo Collegato di Cosenza: L.La Rotonda, M.Valdata}

_{Uno dei grandi problemi comuni alla fisica delle particelle e alla cosmologia riguarda la determinazione della massa dei neutrini.}

_{Nella fisica delle particelle, infatti, la conoscenza della massa dei neutrini è cruciale per la maggior parte dei modelli di grande unificazione, d’altra parte neutrini con massa M(}n) ~ (1-10)eV appaiono necessari per la soluzione dei problemi della materia oscura.

L'esperimento WA96 NOMAD (Neutrino Oscillation MAgnetic Detector) si propone di determinare la massa dei n(t), se è in questa regione, attraverso la misura della oscillazione n(m) Æ n(t) dei n(m) prodotti nel fascio di neutrini del SPS del CERN.

L'apparato usato nell'esperimento e il contributo italiano a questo, sono stati descritti nelle relazioni precedenti.

L'apparato che è stato completato nella seconda metà del 1995 ha preso dati nel 1995, ‘96 e ‘97 e prenderà dati anche nel 1998.

Durante il 1997, oltre ad impegnarsi nella conduzione dell'esperimento per la raccolta di nuovi dati, la collaborazione ha completato la misura e l'analisi dei dati del 1995 con i seguenti risultati:

Sample	nt MC	ne CC		nµ CC		nµ NC		Sum		Data
Charge	-	-	+	-	+	-	+	-	+	-	+
31 cand	0.467	453	459	116040	40702	11106	10178	127599	51039	140794	47964
Quality	0.436	418	149	110832	39400	10228	9460	121478	49009	130591	45127
Veto CC	0.264	41	64	1266	1988	7555	6984	8862	9436	9469	10139
, MT	0.222	35	55	1137	1795	4820	4284	5992	6134	6725	7312
QT	0.012		0.5±0.2		1.2±1.2					0	1

_{Pubblicazioni:}

1. _{The NOMAD Collaboration: CERN-PPE/97-162.}
1. _{D.Autiero et al.: CERN-PPE/97-150.}
1. _{Altegoer et al.: CERN-PPE/97-059.}
1. _{D.Autiero et al.: NIM A387 (1997) 352.}
1. _{M.Mezzetto: Proceed. of the 5th Intern. Workshop on "Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP-97)", Gran Sasso, Italy, Sept. 7-11, 1997.}
1. _{E.Pennacchio: Proceed. of the San Miniato Workshop on "Irresistible Rise of the Standard Model", San Miniato, Italy, Aprile 1997.}
1. _{A.De Santo: Proceed. of the Rencontres de Moriond, Marzo 1997.}
1. _{D.Gibin: Proceed. of the International Conference on: "Weak Interactions and Neutrinos", Capri, Italy, June 22-28, 1997.}
1. _{A.Guglielmi: Proceed. of the International Conference on: "Weak Interactions and Neutrinos", Capri, Italy, June 22-28, 1997.}
1. _{A.Guglielmi: Proceed. of the First Conference on "Non-Accelerators Neutrino Physics" Dubna, July 7-13, 1997.}
1. _{G.Collazuol: Proceed. del Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica, Como, Ottobre, 1997.}
1. _{M.Contalbrigo: Proceed. del Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica, Como, Ottobre, 1997.}
1. _{D.Gibin et al.: CERN-Memo 97-010.}
1. _{T.Del Prete, A. Lupi: CERN-Memo 97-014.}
1. _{T.Del Prete, A. Lupi: CERN-Memo 97-015.}
1. _{M.Baldo-Ceolin et al.: CERN-Memo 97-026.}
1. _{M.Mezzetto et al.: CERN-Memo 97-043.}
1. _{M.Bonesini et al.: CERN-Memo 97-001.}

_ALPHA

_{Responsabile Nazionale: D. Fabris}

_{Sezione di Padova: D.Fabris, G.Nebbia, G.Viesti, M.Lunardon}

_{Laboratori Nazionali di Legnaro: M.Cinausero, E.Fioretto, G.Prete}

_{Collaborazioni Estere: Texas A&M University: K.Hagel, J.B.Natowitz, R.Wada}

_{Hope College: P.Gonthier}

_{Nel 1997 è continuato lo studio dell'evoluzione del parametro di densità dei livelli in funzione dell'energia di eccitazione del ²⁰⁸Pb.}

_{È stato completato presso il Tandem XTU dei Laboratori Nazionali di Legnaro, lo studio della reazione ¹¹B + ¹⁹⁸Pt a 55 e 90 MeV mediante misure di coincidenza protone-gamma allo spettrometro GASP. Questo studio è stato poi esteso ad energie di bombardamento maggiori (130 MeV) presso il Ciclotrone Superconduttore della Texas A&M University utilizzando tre rivelatori al Germanio in coincidenza con sei telescopi costituiti da un Silicio seguito da un cristallo di CsI. L'analisi dati è in corso.}

_{Parallelamente è continuata l'analisi dell'esperimento realizzato nel 1996, presso il Ciclotrone Superconduttore della Texas A&M University, riguardante la reazione ²⁰⁹Bi(}a, a') a 240 MeV. I risultati ottenuti mostrano come in media non tutta l'energia dissipata nella collisione venga depositata come energia termica nel nucleo target. Le distribuzioni in fold della Neutron Ball indicano che le distribuzioni di energia di eccitazione includono anche nuclei ad alta energia di eccitazione, ma sono molto larghe. I nuclei ad alta energia di eccitazione possono essere isolati richiedendo la coincidenza con particelle cariche o con frammenti di fissione. In particolare la coincidenza con i frammenti di fissione seleziona eventi in cui, in media, è stato depositato il 90% dell'energia disponibile. L'uso sistematico di particelle a diffuse inelasticamente per produrre nuclei con energie di eccitazione E_x = 100 - 200 MeV sembra essere condizionata dalla possibilità di specificare in modo preciso l'energia di eccitazione del frammento target-like.

I risultati riguardanti la reazione ²⁰⁹Bi (a, a') sono stati presentati in alcune conferenze:

• International Workshop on Heavy-Ion Collisions at Near-Barrier Energies" Fusion 97, South Durras, Australia (17-21 Marzo 1997)
• 8th International Conference on Nuclear Reaction Mechanisms" Varenna (9-14 Giugno 1997)
• Fall Meeting APS, Vancouver.

1. Fabris et al.: J. Phys. G23 (1977) 1377.

GASP

Responsabile Nazionale: C. Rossi-Alvarez

Sezione di Padova: D.Bazzacco, F.Brandolini, G.Falconi, T.Kroell, W.Krolas, S.M.Lenzi, S.Lunardi, M.Lunardon, R.Menegazzo, G.Nardelli, P.Pavan, C.M.Petrache, C.Rossi Alvarez, C.Ur, R.Venturelli

Laboratori Nazionali di Legnaro: D.de Acuna, G.de Angelis, M.De Poli, A.Gadea, G.Maron, D.R.Napoli, Zs.Podolyak, P.Spolaore, G.Vedovato

Sezione di Firenze: P.G.Bizzeti, A.M.Sona Bizzeti

Nel 1997 sono stati completati 13 esperimenti approvati dal PAC dei LNL nelle sedute di dicembre 1996 e giugno 1997, per un totale di 55 giorni di fascio. Di essi ben 6, sono stati

effettuati in collaborazione con gruppi esteri di 8 diversi paesi.

I ricercatori coinvolti nelle 3 Sezioni partecipanti all' esperimento GASP sono stati 26. Mediamente altri 10 ricercatori italiani e 20-30 ricercatori provenienti da istituzioni di ricerca straniere hanno preso parte agli esperimenti.

L'attività GASP è continuata benché l'avvio di Euroball abbia fortemente ridotto l'assegnazione di tempo macchina agli altri esperimenti. È stato inoltre effettuato un esperimento della durata di 4 settimane utilizzando una sorgente di Californio per lo studio spettroscopico dei frammenti prodotti nalla fissione.

Gli esperimenti effettuati hanno riguardato le seguenti tematiche:

• Studio delle proprietà caratteristiche di strutture super-deformate (SD).
• Misure di vite medie di livelli eccitati nucleari.
• Ruolo dei meccanismi di reazione nel popolamento di strutture Nucleari specifiche.
• Spettroscopia di nuclei esotici con N=Z, prossimi a massa 80 e 100.
• Spettroscopia nucleare completa.

È proseguito il completamento di un rivelatore di piano focale per RMS capace di aggiungere ai parametri standard di posizione dello ione di rinculo altre informazioni specifiche quali la posizione e l'energia di prodotti carichi leggeri emessi in caso di decadimento seguente all' impiantamento dello ione nel rivelatore.

È altresì in corso di realizzazione l'elettronica associata di cui sono stati acquistati i componenti.

Pubblicazioni:

1. C.M.Petrache et al: Nucl. Phys. A617 (1997) 228
1. C.M.Petrache e al: Nucl. Phys. A617 (1997) 249
1. Q.Pan et al: Nucl. Phys. A627 (1997) 334
1. G.Hagemann et al: Nucl. Phys.A618 (1997) 199
1. Lunardi et al: Nucl. Phys. A618 (1997) 238
1. C.Rossi Alvarez et al: Nucl. Phys. A624 (1997) 225
1. P.Bednarczyk et al: Phys. Letters B393 (1997) 285
1. de Angelis et al: Phys.Lett. 415B (1997) 217
1. C.M.Petrache et al: Phys.Lett. 415B (1997) 223
1. L.H.Zhu et al: Phys. Rev. C55 (1997) 1169-1174
1. A.Gadea et al: Phys. Rev. C55 (1997) R1-R4
1. M.A.Cardona et al: Phys. Rev. C55 (1997) 144
1. B.Fornal et al: Phys. Rev. C55 (1997) 762
1. R.Kuhn et al: Phys. Rev. C55 (1997) R1002
1. M.A.Rizzutto et al: Phys.Rev. C55 (1997) 1130
1. S.M.Lenzi et al: Phys. Rev. C56 (1997) 1313
1. M.Lunardon et al: Phys. Rev. C56 (1997) 257
1. O.Vogel et al: Phys.Rev. C56 (1997) 1338
1. D.L.Balabanski et al: Phys.Rev. C56 (1997) 1629
1. D.Bucurescu et al: Phys.Rev. C56 (1997) 2497
1. M.A.Cardona et al: Phys.Rev. C56 (1997) 707
1. C.M.Petrache et al: Phys. Rev. C, 57-1 (1998)RC R10-R14
1. R.A.Bark et al: Z. Physik A359 (1997) 5
1. A.Gadea et al: Z.Phys. A358 (1997) 193
1. C.M.Petrache: Z.Phys. A358 (1997) 225
1. G.Lo Bianco et al: Z.Phys. A359 (1997) 347
1. M.A.Rizzutto et al: Z.Phys. A359 (1997) 471
1. C.A.Ur et al: Prog. Part.Nucl. Phys. 38 (1997) 223

MARS

Responsabile Nazionale: D. Bazzacco

Sezione di Padova: D.Bazzacco, M.Bellato, A.Buscemi, R.Venturelli, G.Viesti

Laboratori Nazionali di Legnaro: E.Farnea, M.De Poli, M.Cinausero, Z.Podolyak, A.Gadea

Sezione di Milano: F.Camera, M.Pignanelli, A.Bracco, G.Ripamonti, A.Geraci, F.Previdi

L'obbiettivo dell'esperimento MARS è di verificare la fattibilità di un sistema di rivelazione gamma compatto ad alta efficienza basato su cristalli al germanio iperpuro altamente segmentati.

Nel 1997 l'attività si è svolta lungo le seguenti direttrici principali:

1. Identificazione della geometria ottimale dell'apparato di rivelazione per mezzo di simulazioni Montecarlo. Questa attività è stata svolta ai LNL cominciando con lo studio di una una geometria a simmetria sferica con 110 cristalli esagonali rastremati. Si è verificato che l'efficienza totale di fotopicco a 1.33 MeV è di circa il 30% e che il rapporto Picco/Compton si avvicina al 50%. Sono state poi studiate due configurazioni a simmetria cilindrica che utilizzano solo 36 o 54 cristalli esagonali non rastremati. Queste geometrie, che sono sono più facilmente realizzabili dal punto di vista economico, danno prestazioni simili a quella sferica ma hanno dei grossi problemi nel trattamento di cascate gamma di alta molteplicità. Si sta attualmente verificando se questi problemi possano essere risolti utilizzando tecniche di tracking e comunque si sa già che il risultato dipende in modo essenziale dalla risoluzione spaziale con cui si riuscirà a identificare la posizione i siti di rilascio energetico all'interno del rivelatore.
2. Calcolo della forma dei segnali prodotti negli elettrodi di un rivelatore segmentato per verificare la fattibilita della ricostruzione spaziale dei siti di interazione. Questo lavoro viene svolto principalmente a Padova e comporta la risoluzione, con tecniche di calcolo ad elementi finiti, dell'equazione di Poisson all'interno del cristallo di germanio. I risultati finora ottenuti sono incoraggianti perchè dimostrano che, almeno in linea di principio, è possibile risalire dalla struttura del fianco di salita del segnali alla posizione della relativa interazione.
3. Acquisto di un rivelatore al germanio altamente segmentato per poter verificare sperimentalmente le indicazioni dei calcoli di cui al punto 2). Poiché il costo del rivelatore è risultato essere superiore rispetto alle stime iniziali, è stato necessario chiedere un finanziamento supplettivo di ML alla Commissione III. A fine anno è stato ordinato alla ditta EURISYS un rivelatore di forma cilindrica con il contatto elettrico esterno segmentato in 24 parti.
4. Indagini preliminari sul tipo di elettronica da utilizzare nell'apparato con particolare riguardo al problema del campionamento veloce dei segnali. Questa attività viene svolta sia a Padova che dal gruppo del Politecnico di Milano il quale ha portato quasi a compimento un prototipo di spettrometro ad alta risoluzione energetica basato su campionamento con ADC a 12 bit a frequenza relativamente bassa (2.5 Ms/s). Dai calcoli di forma dei segnali risulta comunque che sono necessarie frequenze di campionamento di Ms/s per estrarre l'informazione di posizione con la precisione necessaria ad effettuare il tracking dei gamma. È attualmente in corso la verifica della fattibilita di un campionamento così veloce e sopprattutto del trattamento in tempo reale della notevole mole di dati così prodotti.

RADIO2

Responsabile Nazionale: C.Signorini

Sezione di Padova: A.Andrighetto, L.Mueller, Z.C.Li

Sezione di Milano: R.Bonetti, A.Guglielmetti, G.L.Poli

Sezione di Trieste (G.C. Udine): F.Soramel

Sezione di Napoli: M.Romoli, M.Sandoli

Laboratori Nazionali di Legnaro: Z.H.Liu

Collaborazioni Estere:

Cracovia: P.Bednarczyk

Bucharest: M.Ivascu, L.Stroe

RIKEN: A.Yoshida, T.Fukuda, Y.H.Pu

Monaco: K.E.G.Loebner, K.Rudolph, C.Zotti

L'esperimento è proseguito sulla tematica della Fisica attorno alla barriera Coulombiana con fasci di ioni radioattivi e/o debolmente legati. Con il 1997 il programma Radio2 si è concluso. Gli argomenti di ricerca sono stati i seguenti:

1 - Produzione di fasci instabili di 17F.

Si sono conclusi i test di produzione con lo spettrometro RMS nella reazione di fusione evaporazione 12C(12C, a, p2n)17F che hanno dato una produzione di ~1000 part/sec. Questi risultati, visto anche i risultati ottenuti in parallelo ad ANL (USA), hanno suggerito di utilizzare piuttosto la reazione 1H(17O,n)17F con cinematica inversa e target gassoso la cui resa, in produzione, dovrebbe essere circa un fattore 10-100 superiore a quella di cui sopra. Si è pertanto studiato la cinematica di produzione e progettato un bersaglio gassoso con finestre di ingresso e di uscita di Havar (questo studio è stato preliminare ad una proposta di un nuovo esperimento per il 1998).

2 - Fusione attorno alla barriera dei sistemi ¹¹Be ("halo nucleus") e ⁹Be (nucleo stabile ma molto debolmente legato) + ²⁰⁹Bi.

Si sono analizzati in collaborazione con i colleghi di RIKEN i dati di un esperimento precedente (fatto a RIKEN) relativo alla fusione di ¹¹Be + ²⁰⁹Bi con particolare attenzione alla regione sotto la barriera Coulombiana (nei limiti ovviamente della bassa statistica legata alla debolissima intensità del fascio instabile di ¹¹Be). Inoltre si è misurato in parallelo, in collaborzione con ricercatori dell'Università di Monaco, con buona precisione al Tandem di quell'Università la fusione attorno alla barriera nel sistema ⁹Be + ²⁰⁹Bi.

Il confronto fra le funzioni di eccitazione delle due sezioni d'urto ha evidenziato quanto segue:

1. Sopra la barriera la sezione d'urto con ¹¹Be è superiore a quella del ⁹Be in accordo alle previsioni teoriche per l'alone nucleare.
2. Sotto la barriera, nei limiti della statistica, il comportamento è diverso dalle previsioni teoriche perché le sezioni d'urto sono molto simili e NON diverse come previsto.
3. Fenomeni di breakup, attesi nel ⁹Be perchè molto debolmente legato, NON sono evidenti nella fusione nucleare.

Pubblicazioni

1. C.Signorini; J.Phys.G: Nucl. Part. Phys.23 (1997) 1235.
2. Z.H.Liu et al., Proceedings 8th International Conference on Nuclear Reactions, Varenna, Italy, June 1997, ed. E.Gadioli (Ricerca Scientifica ed Educazione Permanente, Università di Milano) p.342.
3. F.Soramel et al., III INFN-RIKEN Meeting, Padova October 1998.
4. M.Lindroos, L.Mueller et al., Nucl. Instr. and Meth. B126 (1997) 423.

GRUPPO IV: FISICA TEORICA

PD21

Responsabile Nazionale: G. Costa

Sezione di Padova: G.Costa, G.Degrassi, F.Feruglio, GF.Giudice, A.Lombardi, E.Lunghi, M.Pietroni, M.Pusterla, GF.Sartori, V.Talamini, F.Zwirner

Sezione di Trieste: A. Masiero

L'attività scientifica del gruppo è continuata in varie linee di ricerca che riguardano principalmente la fenomenologia delle interazioni fondamentali nell'ambito e al di là del Modello Standard, lo studio di modelli supersimmetrici e di meccanismi di rottura spontanea della supersimmetria, l'analisi generale del fenomeno della rottura spontanea e del potenziale di Higgs.

Nel seguito vengono citati gli argomenti specifici che sono stati investigati e che hanno portato alle pubblicazioni elencate alla fine.

• Studio di alcuni aspetti universali dei modelli con supersimmetria globale N = 1 spontaneamente rotta, in presenza di interazioni di gauge. Formulazione della minima estensione supersimmetrica del modello standard con rottura spontanea (anziché esplicita) della supersimmetria. Generalizzazione del teorema di bassa energia per le interazioni fermione-gravitino. Studio dei possibili segnali di un gravitino leggero agli acceleratori. Derivazione di un limite inferiore model-independent sulla massa del gravitino.

• Studio delle implicazioni fenomenologiche di un'estensione del modello standard con gruppo di gauge SU(2)_L ´ SU(2)_R ´  e fermioni inerti rispetto a SU(2)_R.
• Studio di estensioni supersimmetriche del modello standard, con particolare interesse alle teorie dove la rottura di supersimmetria è mediata da forze di gauge.

• Nell'ambito dello studio degli osservabili di precisione rilevanti nella determinazione del limite superiore della massa del bosone di Higgs, è stato completato il calcolo dei termini 

• Analisi di decadimenti deboli: sono state calcolate le correzioni forti "next-to-leading" al processo b Æ s + g nel modello standard e nel modello con 2 doppietti di Higgs. Nel modello a due doppietti è stato mostrato che il limite inferiore sull'Higgs carico varia, dopo l'introduzione nell'analisi di queste correzioni, da 260 a 380 GeV.

• Nell'ambito di un modello supersimmetrico con simmetria SO(10) ´ U(2) si è ottenuta una matrice di massa per i neutrini, determinata - a meno di una costante moltiplicativa - dai parametri relativi ai fermioni carichi.

• Studio della violazione di CP nei decadimenti del B; masse dei bosoni di Higgs e delle superparticelle in schemi di supergravità efficace derivata da teorie di superstringhe.

• Implicazioni astroparticellari in teorie supersimmetriche: modelli di inflazione supersimmetrici, proprietà dei gravitini leggeri nel problema della materia oscura.

• Determinazione degli insiemi di invarianti polinomiali fondamentali e degli spazi delle orbite per tutti i gruppi di Lie compatti, lineari, semplici, corregolari, con non più di 4 invarianti. I risultati ottenuti sono stati applicati alla determinazione dei minimi di generici potenziali di Higgs invarianti per gruppi SO(10) ed E₇. Dalla soluzione di una master equation, sono stati determinati gli spazi delle orbite di tutti i gruppi lineari compatti non corregolari, con tre invarianti polinomiali fondamentali, connessi da una sola relazione indipendente, e si è dimostrato che tale relazione ha una forma universale.

• Analisi delle funzioni di struttura del nucleone polarizzato; derivazione della dinamica semiclassica dello spin 1/2 partendo dall'equazione di Dirac.

• Radici classiche della meccanica quantistica; dall'analisi di alcune tematiche della fisica classica (in particolare il problema della luce bianca) nel periodo 1881-1927, si è individuato un collegamento con alcuni concetti della meccanica quantistica.

1. A.Brignole et al., Nucl. Phys. B501 (1997) 332.
1. A.Donini et al., Nucl. Phys. B507 (1997) 51.
1. A.Brignole et al. Journal of High Energy Phys. 11 (1997) 001.
1. F.Feruglio e S.Rigolin, Phys.Lett. B397 (1997) 245.
1. R.Casalbuoni et al., Phys. Rep. 281 (1997) 145.
1. G.F.Giudice e S.Dimopoulos, Phys. Lett. B393 (1997) 72.
1. M.Carena et al., Phys. Lett. B390 (1997) 234.
1. M.Carena et al., Phys. Lett. B395 (1997) 225.
1. G.Altarelli et al., Nucl. Phys. B506 (1997) 3.
1. G.F.Giudice e R. Rattazzi, Phys. Lett. B406 (1997) 321.
1. G.Altarelli et al., Nucl. Phys. B506 (1997) 29.
1. G.Degrassi et al., Phys. Lett B394 (1997) 188.
1. S.Khalil et al., Phys.Lett. B397 (1997) 197.
1. Ciuchini et al., Phys.Rev. Lett. 79 (1997) 978.
1. G.Costa in "Spectroscopy and dynamics of collective excitations in solids", ed. by B.Di Bartolo, Plenum Press, New York (1997) 581.
1. A.Battaglia e G.Costa, Atti dell'Istituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti, Vol CLV (1996-97), 149.
1. G.Costa e E.Lunghi, Nuovo Cimento 110A (1997) 549.
1. A.M.Lombardi, Le Scienze 345 (1997) 80.

PD31

Responsabile Nazionale: F. Zardi

Sezione di Padova: S.M.Lenzi, P.Lotti, A.Vitturi, F.Zardi

Il tema fondamentale della collaborazione è costituito dallo studio delle proprietà statiche e dinamiche dei sistemi a molti corpi, dai nuclei atomici ai clusters di atomi.

Consuntivo dei principali risultati ottenuti

1. Proprietà dei sistemi nucleari lontani dalla stabilità;
1. Reazioni nucleari con fasci radioattivi;
1. Calcoli di modello a shell e stati omologhi nella regione dello Zirconio e del Piombo;
1. Approcci semiclassici e alla Glauber per lo studio della eccitazione Coulombiana in collisioni fra ioni pesanti ad energie relativistiche;
1. Proprietà di nuclei ricchi di protoni ad alto momento angolare

Pubblicazioni

1. G.Cata-Danil et al., Zeit. Physik A356 (1997) 2784.
1. J.N.Gu et al., Phys. Rev. C55 (1997) 2395.
1. F.Catara et al., Nucl. Phys. A614 (1997) 86.
1. C.H.Dasso et al., Phys. Rev. C55 (1997) 2112.
1. C.E.Aguiar et al., Phys. Rev. C56 (1997) 1511.
1. F.Catara et al., Nucl. Phys. A624 (1997) 449.
1. C.H.Dasso et al., Nucl Phys. A627 (1997) 349.
1. C.A.Bertulani and P. Lotti, Phys. Lett. B402 (1997) 237.
1. C.A.Bertulani et al., Phys. Rev. C57 (1998) 1.
1. M.A.Cardona et al., Phys. Rev. C55 (1997) 144.
1. A.Gadea et al., Phys. Rev. C55 (1997) R1.
1. M.A.Cardona et al., Phys. Rev. C56 (1997) 707.
1. S.M.Lenzi et al., Phys. Rev. C56 (1997) 1313.
1. D.Bucurescu et al., Phys. Rev. C56 (1997) 2497.
1. A.Gadea et al., Z.Phys. A358 (1997) 193.
1. Canto et al., International Workshop on heavy-ion collisions at near-barrier energies", Camberra-Australia, 17-21 March 1997, Journ. of Phys. G23 (1997) 1465
1. Brandolini et al,, DSAM lifetimes of the ground state band in 48Cr, in Heavy Ion Physics n.6 (1997) p.95-98, Eds. A. Krasznahorkay et al.

PD32

Responsabile Nazionale: G. Pisent

Sezione di Padova: G.Pisent, L.Canton, G.Cattapan

Sezione di Bologna: F.Cannata

Sezione di Ferrara: L.Lovitch, V.Barone, A.Drago, T.Calarco, U.Tambini,

Sezione di Genova: M.Giannini, E.Di Salvo, E.Santopinto, P.Saracco

Sezione di Pisa: S.Rosati, A.Kievsky, M.Viviani

Sezione di Roma 1: M.De Sanctis, D.Prosperi

Gruppo Collegato di Trento: G.Orlandini, W.Leidemann

Totale 20 afferenti

Questa iniziativa specifica è nata nel 1992 dalla confluenza di due precedenti iniziative specifiche locali (PD3, GE2) e dall'adesione di due gruppi di fisici, ferraresi e pisani, che da vari anni lavorano nel campo della fisica dei sistemi a pochi corpi. Nel 1994 è confluita in PD32 l'iniziativa specifica BO4 di F.Cannata (BO). A partire dal 1997 sono entrati a far parte dell'Iniziativa altri due gruppi di ricercatori, uno di Roma (M.De Sanctis e D.Prosperi) e uno di Trento (G. Orlandini e W. Leidemann).

Tutti i gruppi in questione operano su linee di ricerca caratterizzate da una spiccata omogeneità di fini e interessi scientifici e di metodologie impiegate. Esse si possono riunire sotto il comune denominatore dello studio microscopico di sistemi nucleari leggeri con particolare riguardo alla soluzione rigorosa del problema dei pochi corpi, facendo riferimento alle interazioni fondamentali. Più dettagliatamente, i problemi studiati sono: a) studio di stati legati e nel continuo di sistemi nucleari a pochi nucleoni con tecniche microscopiche e interazioni nucleari realistiche (PI, TN); modelli relativistici a quarks e QCD-motivati per il nucleone, fattori di forma e funzioni di struttura del nucleone (GE, FE, RM1); processi di assorbimento e produzione di pioni su nuclei leggeri (BO, PD); teoria della diffusione in Meccanica Quantistica Supersimmetrica (BO). I principali risultati ottenuti sono brevemente illustrati nel seguito, con esplicito riferimento alle Sezioni partecipanti al progetto.

Sezione di Padova

Si sono analizzate nella regione della risonanza Delta le reazioni (p,1) sui nuclei leggeri. Si sono considerate le osservabili di spin e le 6 ampiezze di elicità della reazione p(p, 1+)d (e la sua inversa) con un modello isobarico a scambio mesonico che include nell'interazione pione-nucleone una componente isovettoriale mediata da un diagramma r-exchange. Con i medesimi meccanismi di produzione pionica in onda P, testati sul caso precedente, si è calcolato il processo di produzione da collisione di protoni su deuterio, d(p,1⁺)t. Si è calcolata esplicitamente la dinamica a tre nucleoni sia nel canale iniziale, sia nello stato legato del canale di uscita. I risultati mostrano che un'accurata trattazione della risonanza D negli stati intermedi è cruciale per la riproduzione dei dati sperimentali, ma anche che i meccanismi non isobarici non sono affatto trascurabili.

È stato riconsiderato il problema della derivazione di equazioni con kernel connesso per il problema di un pione e tre nucleoni, con possibile emissione e assorbimento del mesone. Si sono ottenute espressioni generali per tutte le ampiezze di transizione del sistema, e si è generalizzato al caso presente il metodo delle quasiparticelle di Alt, Grassberger e Sandhas. In tal modo, esclusi grafici patologici di autoenergia, si possono ottenere equazioni a kernel connesso che accoppiano tutte le possibili ampiezze di diffusione e emissione o assorbimento.

È stato scritto, su invito, un lavoro per Le Scienze (edizione italiana di Scientifica American) che fa riferimento (in termini molto generali) all'attività del gruppo sulla fisica dei pochi corpi.

Infine, in collaborazione con Catania e Messina, si sono studiate reazioni nucleari con tre corpi nello stato finale, nell'ipotesi di processo sequenziale [1-5].

Sezione di Bologna

Sono stati sviluppati due filoni di ricerca, uno più formale [1) Meccanica Quantistica Supersimmetrica], l'altro più fenomenologico [2) Fenomenologia della produzione di molti pioni in interazioni ad alta energia].

1) Si sono considerate in particolare le estensioni matriciali: questa estensione fornisce un quadro atto a trattare problemi con un grado interno di libertà, come per esempio lo spin, ed in generale con "canali accoppiati". In questo quadro, al contrario del caso "scalare", anche per problemi con un’unica dimensione spaziale esistono simmetrie che possono essere esplorate con i metodi della SUSYQM. Questo approccio è basato su una generalizzazione delle relazioni "intertwining" in termini di matrici di supercarica del primo o del secondo ordine derivativo.

2) Si sono studiate le caratteristiche della sorgente tramite l'effetto Hanbury-Brown--Twiss basato sulla correlazione di Bose-Einstein per coppie di pioni identici. Tale studio non comporta necessariamente l'ipotesi di caoticità nell'emissione dei pioni, ma si basa essenzialmente sull' inclusività della misura (si operano, per esempio, medie sugli angoli dei pioni emessi). Questo tipo di analisi può essere fatto per diverse energie caratteristiche per determinare variazioni della estensione della sorgente dei pioni ed anche del suo grado di caoticità.

Inoltre si possono studiare anche le medesime variazioni in funzione della molteplicità dei pioni [6-8].

Sezione di Ferrara

Gli studi hanno riguardato i seguenti argomenti.

1) Polarizzazione trasversa del protone.

È stata completata l' analisi della funzione di struttura h_1, corrispondente alla polarizzazione trasversa del protone. Si è mostrato che a piccolissimo Q^2 essa non differisce sostanzialmente da g_1. La sua evoluzione perturbativa è invece diversa da quella di g_1 e questo porta a notevoli differenze fra le asimmetrie doppiamente trasverse e quelle doppiamente longitudinali. La stima di queste asimmetrie doppiamente trasverse risulta fino ad un ordine di grandezza più piccola rispetto a quanto ottenuto senza usare la corretta evoluzione perturbativa. Questo risultato è stato confermato in seguito da altri gruppi ed è ampiamente citato nella corrente letteratura.

2) Spin del gluone.

Si è iniziato il calcolo del contributo allo spin del protone da parte di gluoni polarizzati. L' unico lavoro esistente in letteratura presentava il risultato paradossale di una polarizzazione del gluone di segno opposto a quella del protone. Nel nostro lavoro si è mostrato come questo risultato fosse dovuto ad alcune assunzioni non necessarie, fra cui il trascurare i contributi di autointerazione. Quando questi ultimi sono tenuti in conto si ottiene un valore per Delta-G approssimativamente in accordo tanto con le stime basate su fit dei dati quanto con quelle ottenute usando regole di somma di QCD [9-12].

Sezione di Genova

Gli studi hanno riguardato i seguenti argomenti.

1) Modelli a quark e proprietà degli adroni.

È proseguita la messa a punto di modelli a quark costituente, utilizzando sia l'approccio algebrico, sia il metodo ipersferico; in particolari situazioni dinamiche i modelli si possono risolvere analiticamente, permettendo un’analisi critica dei risultati. È stata anche iniziata una descrizione della struttura interna del nucleone in termini di un modello di tipo quark-diquark. I modelli messi a punto sono stati utilizzati per calcolare i fattori di forma di transizione per l'eccitazione delle risonanze a parità negativa, ottenendo in parecchi casi una descrizione ragionevole dei dati sperimentali. È iniziato anche uno studio rivolto all'introduzione degli effetti relativistici; al momento ci sono risultati definiti per i fattori di forma elastici del nucleone.

2) Regole di somma in Cromodinamica Quantistica.

Le regole di somma, per le quali in precedenza era già stato elaborato un algoritmo per studiare bosoni formati di quark pesanti, sono state applicate ai canali 3P0, 3P1 e 3P2 del charmonio, determinando le larghezze di decadimento adronico degli stati fondamentali e le masse dei primi stati eccitati in quei canali. Alcune previsioni possono essere confrontate con i dati sperimentali, l'accordo è buono.

3) Deep inelastico.

È stato proposto un modello di evoluzione non perturbativa a bassi valori di Q^2 per i contributi di twist più basso dell' integrale di Gottfried e dell' integrale di Bjorken. Si trova che tali quantità hanno approssimativamente la stesa evoluzione non perturbativa; le previsioni di modello concordano con i dati sperimentali di diffusione inelastica profonda.

4) Anomalia assiale.

Un teorema di bassa energia e alcune relazioni esatte sono state utilizzate per verificare la credibilità di certi modelli istantonici alle basse energie. Si trova che nessuno dei modelli usati in letteratura soddisfa pienamente al teorema e alle relazioni suddette, ma il modello di Diakonov e Petrov le approssima meglio di qualunque altro [13-19].

Sezione di Pisa

L'attività svolta ha riguardato principalmente l'uso di basi complete di funzioni correlate per lo studio di nuclei leggeri, con potenziali fortemente dipendenti dallo stato, e contenenti grandi repulsioni. Nel corso dell'anno 1997 sono stati raggiunti i seguenti risultati:

1) Nello studio della reazione nucleone-deutone, la tecnica usata è stata estesa all' inclusione dei canali di break-up del deutone. Inoltre, si è tenuto conto esattamente dell' interazione Coulombiana tra i due protoni nello stato finale. L'utilità di usare il principio di Kohn per la matrice S è stata messa in luce.

2) Si è completato il calcolo della reazione di cattura di protoni su deutoni a basse energie. Si è evidenziata in particolare l'importanza delle correnti di scambio mesoniche.

3) È stato completato lo studio delle lunghezze di scattering delle reazioni n+3H e p+3He.

4) Sono stati studiati nuovi algoritmi analitici e numerici per l'uso della base delle armoniche iperferische. Sono state eseguite applicazioni al calcolo dell'energia di legame dei nuclei 3H e 4He, in presenza di forze NN realistiche [20-26].

Sezione di Roma 1

Le attività di ricerca hanno riguardato lo studio relativistico dei fattori di forma dei nucleoni nell' ambito del modello a quark costituenti, con funzioni d'onda realistiche di tipo ipersferico. Tale sudio è stato condotto in collaborazione con la Dott.sa E. Santopinto e il Prof. M. M. Giannini di Genova. Rispetto a precedenti calcoli non relativistici è stata ottenuta una migliore riproduzione dei dati sperimentali fino a momenti trasferiti dell'ordine di 2 (GeV/c)**2 con un netto miglioramento anche per la regione dei bassi momenti trasferiti (raggio quadratico medio di carica del nucleone).

Il lavoro è in stampa su European Journal of Physics. Con la stessa tecnica vengono analizzati i fattori di forma di transizione per processi anelastici (eccitazione di risonanze). Il lavoro è in fase di avanzato sviluppo.

Gruppo Collegato di Trento

L'attività di ricerca si è concentrata principalmente sul calcolo delle funzioni di struttura di sistemi a pochi corpi con il metodo delle trasformate integrali. Tale metodo ha permesso di risolvere effettivamente ed in maniera elegante il problema ritenuto insormontabile della soluzione esatta di stati nel continuo di problemi a più di 3 corpi. Il riconoscimento dell'importanza di tale metodo è culminato con le due pubblicazioni su Phys. Rev. Lett. dove vengono presentati risultati per alcune funzioni di risposta dell'He4 ad interazioni di tipo elettromagnetico. Anche per i 3 corpi è stato portato a termine per la prima volta il calcolo completo della sezione d'urto totale di fotodisintegrazione di H3 e He3. Per quanto riguarda il problema a due corpi, è stata studiata in collaborazione con un gruppo sperimentale a NIKHEF la sezione d'urto esclusiva fuori piano di scattering nella regione della risonanza Delta. Tale misura fuori piano ha permesso di studiare la funzione di struttura doppiamente trasversa, fondamentale per capire la dinamica della Delta nei nuclei [27-31].

Pubblicazioni

1. P.J. Dortmans et al., J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 23 (1997) 479.
2. L.Canton et al., Phys. Rev. C 56 (1997) 1231.
3. G.Cattapan et al., Phys. Rev. C 56 (1997) 689.
4. G.Pisent et al., Le Scienze 344 (1997) 46.
5. A.Italiano et al., Nuovo Cim. 110A (1997) 781.
6. A.Andrianov et al., J.Phys. A: Math. Gen. 30 (1997) 5037.
7. F.Cannata et al., Z.Phys. A 358 (1997) 275.
8. A.Terenzi et al., Found. of Physics Lett. 10 (1997) 347.
9. V.Barone et al., Phys. Lett. B338 (1997) 433.
10. V.Barone et al., Phys. Rev. D 56 (1997) 527.
11. V.Barone et al., Proceed. "Spin 96 - Amsterdam", World Scien. (1997) 201.
12. M.Anselmino et al., Proceed. "Spin 96 - Amsterdam", World Scien.(1997) 283.
13. M.M. Giannini et al., Int. J. Mod. Phys. E6 (1997), 65.
14. D.Drechsel et al., Phys. Lett. B397 (1997), 311.
15. E.Di Salvo et al., Nucl. Phys. B544 (1997), 233.
16. E.Santopinto et al., Nucl. Phys. A623 (1997), 100c.
17. M.Aiello et al., Proceed. "Perspectives in hadronic physics", World Scien.(1997)
18. M.De Sanctis et al., Europ. Phys. Jour. 1 (1998), 187.
19. E.Santopinto et al., Europ. Phys. Jour. 1 (1998), 307.
20. W.Tornow et al., Phys. Rev. C55 (1997) 525.
21. L.Ma et al., Phys. Rev. C55 (1997) 588.
22. A.Kievsky et al., Few-Body Systems 22 (1997) 1.
23. A.Kievsky et al., Phys. Rev. C56 (1997) 64.
24. A.Kievsky et al., Phys. Lett. B406 (1997) 292.
25. A.Kievsky et al., Phys. Rev. C56 (1997) 2987.
26. A.Kievsky, Nucl. Phys. A624 (1997) 125.
27. V.D.Efros et al., Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 432.
28. V.D.Efros et al., Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 4015.
29. V.D.Efros et al., Phys. Lett. B408 (1997) 1.
30. A.Pellegrino et al., Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 4011.
31. W.Leidemann et al., Electron Nucleus Scattering, E.T.S., Pisa (1997) 220

Esperimento DFMNC

Responsabile Nazionale M. Pusterla

Sezione di Bari: N.Cufaro Pietroni

Sezione di Genova: M.Conte

Sezione di Napoli: R.Fedele, F.Galluccio, M.R.Masullo, V.Vaccaro

Sezione di Padova: M.Pusterla

Gruppo Collegato di Salerno: S.De Martino, S.De Siena

I gruppi dell’esperimento DFMNC nel 1997 risiedono nelle sezioni di Bari, Genova, Napoli, Padova, Gruppo di Salerno collegato alla sezione di Napoli.

Durante il 1997 essi si sono occupati di vari temi di ricerca aventi in comune l’uso di tecniche di calcolo non convenzionali (cioè poco conosciute e non usate dai fisici degli acceleratori) nello studio della dinamica dei fasci di particelle cariche in acceleratori ed anelli di accumulazione. In particolare si segnala l’uso di procedimenti di calcolo basati sulla Meccanica quantistica e processi analoghi ad essa.

Interesse comune: Effetto "Alone" nelle macchine ad elevatissima intensità di corrente e densità di particelle nei fasci: ricerca appena iniziata.

Sezione di Bari

Vedi Salerno con cui il ricercatore ha lavorato in strettissima collaborazione.

Sezione di Genova

Oltre all’attività in comune con M.Pusterla (vedi Padova) si ha una collaborazione con A. Luccio (BNL - Brookhaven National Laboratory - Uptown - N.Y. - USA) che si sintetizza nel modo seguente. Si è continuato a studiare il contributo alla luce di sincrotrone dovuto allo spin (Spin Synchrotron light) già annunciato al Simposio SPIN 96. Al momento si sta trattando il problema tramite i potenziali ritardati; non si è potuto completare la ricerca che tuttora prosegue e pubblica risultati.

Sezione di Napoli

Linee principali delle ricerche:

a) calcolo accurato della luminosità in presenza di aberrazioni ottupolari in una macchina acceleratrice nell’ambito del modello ad onde termiche (TWM) in collaborazione con un gruppo della Chalmers University di G” teborg (Svezia).

b) Analisi delle correzioni "QUANTUMLIKE" e descrizione semiclassica nello spazio delle fasi per il trasporto di particelle cariche. Ciò ha permesso di derivare il TWM e di ottenere un’equazione tipo Von Neumann per il trasporto di fascio in approssimazione semiclassica.

Sezione di Padova

Polarizzazione e dinamica di particella singola relativistica con l’equazione di Dirac (qui aggiungasi collaborazione con due ricercatori dell’IMSC di Madras - INDIA). Utilizzo forze trasversali e longitudinali, (ripetutamente per milioni di giri in un anello), di Stern-Gerlach allo scopo di polarizzare fasci protonici o antiprotonici. Connessione fra le variazioni della quantità di moto e dell’energia degli oscillatori betatronici e sincrotronico dovuta alle forze Stern-Gerlach ed il principio di indeterminazione della Meccanica quantistica.

Gruppo Collegato di Salerno

Sono stati studiati fenomeni di coerenza nei fasci di particelle negli acceleratori utilizzando metodi di teoria della probabilità e dei processi stocastici e sono stati ottenuti risultati sul problema del controllo degli stessi.

Pubblicazioni

1. R.Fedele et al. " New Perspectives...." World Sc. Singapore (1997) 89
2. R.Fedele et al. " New Perspectives...." World Sc. Singapore (1997) 120
3. S.De Martino et al. Physica Scripta 56 (1997) 426
4. De Martino et al. J. Physics A, 30 (1997) 4117
5. M.Pusterla "New Perspectives...." World Sc. Singapore (1997) 245

MICROHERTZ

Responsabile Nazionale: S. Centro

Sezione di Padova: S.Centro, F.Dal Corso, M.Pegoraro.

I dispositivi progettati nel 1996 sono stai consegnati da AMS ed è cominciata la fase di qualificazione. Mentre la catena analogica ha dato risultati come quelli previsti in fase di simulazione e progetto, il convertitore ADC ad 8 bit ha mostrato un comportamento anomalo. Per diagnosticare il tipo di errore circuitale sono state fatte misure in diverse condizioni e si è risimulato il circuito. Alla fine si è ottenuto, in simulazione, il malfunzionamento rilevato in fase di test. Pertanto è stato completamente compreso il problema causato essenzialmente dal fatto che alcuni interruttori analogici del processore algoritmico, rimanevano chiusi o aperti, alla fine di una conversione, in funzione del valore convertito. Il circuito è stato completamente ridisegnato aggiungendo alcune funzioni che ne renderanno più facile la certificazione.

MOO

Responsabile Nazionale: E. Schiavuta

Sezione di Padova: P.Lionello, E.Schiavuta

Laboratori Nazionali di Legnaro: A.Battistella

Nel corso del 1997 è stata completata la fase di prototipizzazione della rete MOO. In particolare:

1. È stato completato il server di interfacciamento della strumentazione a campo in modalità TCP/IP - MOOBUS;
1. È stato completato il firmware di MOOBUS;
1. Sono stati realizzati i prototipi su circuito stampato dei seguenti elementi MOOBUS:

• Scheda di acquisizione analogica a 8 canali
• Scheda di controllo digitale per dispositivi di azionamento
• Scheda di regolazione switching-mode per motori in c.c.
• Scheda analogica di potenza (12V-30 A) per motori cc.
• Terminale palmare dedicato per il controllo a distanza di strumentazione in campo;
• Dispositivo completo di azionamento per campionatori multicanale di aerosol a 16 vie.

4. Client. È stato realizzato un client VIRLAB visibile un rete GARR all’indirizzo: http://forum.lnl.infn.it
5. MUMS (Marine Universal Microlayer Sampler). Il catamarano MUMS, visibile in fotografia all’indirizzo INTERNET già citato, è un campionatore di microstrato marino che costituisce un naturale prolungamento a mare delle nostre stazioni. Nel corso del 1997 questo strumento è stato parzialmente collaudato presso la Stazione di Biologia Marina di Chioggia. Successivamente, lo strumento è stato utilizzato, in collaborazione con il Progetto Antartide, per un primo collaudo in campo presso la base italiana in Antartide. Lo strumento è stato spedito nel mese di dicembre 1997 ed ha operato durante la campagna recentemente conclusa (aprile 98).

MRSD

Responsabile Nazionale: D. Bisello

Sezione di Padova: N.Bacchetta, D.Bisello, Y.Gotra, (N.Malakhov), A.Paccagnella, (Z.Sadygov)

L'esperimento MRSD è una collaborazione tra la Sezione INFN di Padova e il JINR di Dubna. Scopo originale dell'esperimento è stata la costruzione e l'ottimizzazione di fotorivelatori di basso costo da usarsi in tracciatori a fibre scintillanti (in CDF), o per la rivelazione di radiazione Cherenkov (in CLUE).

Sono stati costruiti e caratterizzati rivelatori a valanga di nuovo disegno (MRS) basato sulla presenza di uno strato resistivo in serie alla giunzione pn, dove avviene la moltiplicazione. Tale strato da origine ad un feedback locale negativo.

Attualmente i diodi MRS raggiungono guadagni dell'ordine di 10⁴-10⁵, cioè almeno due ordini di grandezza maggiori dei diodi APD commerciali, e per valori di tensione di polarizzazione nettamente inferiori. L'efficienza quantica è del (50-60)% nella regione di lunghezze d'onda tra il vicino UV e il blu. Tale efficienza è limitata dall'assenza di uno strato antiriflettente sopra la finestra sensibile dei campioni prodotti. I diodi presentano una buona stabilità in temperatura, mentre risulta da ottimizzare quella in tensione, in particolare per piccole fotocorrenti; infine misure preliminari del rapporto segnale rumore danno un valore di 11 per un impulso di 750 fotoni. Le misure mostrano inoltre una buona efficenza di single photon counting per temperature 3 -20 ⁰C.

Pubblicazioni:

1. N.Bacchetta, D. Bisello, et al.: NIM A 387 (1997) 225.

SAX-CCD

Responsabile Nazionale: G. Zanella

Sezione di Padova: G.Zanella, R.Zannoni

Sezione di Bologna: F.Casali, P.Chirco, M.P.Morigi, M.Rossi, E.Querzola, M.Zanarini.

Sezione di Genova: P.Ottonello, G.A.Rottigni

La ricerca si propone la realizzazione di un rivelatore d’immagini per l’analisi di fenomeni dinamici in diffrattometria X a piccolo angolo presso la linea SAXS di ELETTRA e per la rivelazione di immagini di raggi X in tomografia industriale, nell’analisi di reperti archeologici e in mammografia digitale.

Attualmente il rivelatore possiede un’area utile d’ingresso di 75 mm x 75 mm, 1024 x 1024 pixel, 16 bit, e un tempo di acquisizione per singola immagine pari a 40 ms. Il convertitore dei raggi X può essere, a seconda dell’energia dei raggi X, un film di fosforo applicato ad un "plate" di fibre ottiche (FOS) o un "plate" di fibre ottiche scintillanti (SFOP).

La versione con lettura a CCD intensificato, necessaria per l’analisi dei fenomeni dinamici, possederà un intensificatore d’immagine con gate elettronico fino a 10 ns, e diametro di 40 mm. La demagnificazione delle immagini avviene mediante l’uso di "taper" di fibre ottiche.

L’attività svolta ha riguardato:

1. Messa a punto del sistema di acquisizione delle immagini a 1024 x 1024 pixel, sia a velocità televisiva standard che fuori standard. Sviluppo del software operativo di gestione del sistema e di elaborazione delle immagini in tempo reale (Sezione di Genova).
1. Caratterizzazione del rivelatore, in termini di MTF e DQE, utilizzando vari tipi di FOS e SFOP, sia con il fascio della linea SAXS di ELETTRA (8 keV), sia con tubi radiogeni di uso medico, sia con sorgenti portatili (tutte le Sezioni partecipanti).
1. Sviluppo di un metodo di misura di MTF e DQE utilizzando la risposta a singoli raggi X (Sezione di Padova).
1. Sviluppo di una telecamera per il CCD SITe, 1024 x 1024 pixel, "back thinned" e MPP, al posto dell’attuale CCD Thomson privo di queste caratteristiche (Sezione di Bologna).
1. Sviluppo di nuovi vetri scintillatori al terbio, e al cerio, per la fabbricazione di "plate" di fibre ottiche scintillanti per la rivelazione di immagini di raggi X, in collaborazione con la Stazione Sperimentale del Vetro di Murano-Venezia (Sezione di Padova).
1. Realizzazione di un controllo remoto X-Y per la movimentazione del rivelatore (Sezione di Genova).

SELT

Responsabile Nazionale: P. Rossi

Sezione di Padova: M.Pegoraro, P.Rossi

Laboratori Nazionali di Legnaro: G.P.Egeni, G.Fortuna, M.Poggi, V.Rudello, M.Viviani

SELT (Single Event Light Trigger) si propone lo sviluppo di un trigger di singolo protone, da inserire nell'apparato Microfascio dei Laboratori Nazionali di Legnaro (protoni di 2.4 MeV).

Il trigger si basa su microlamine (10-50 micron di spessore) di scintillatore plastico ed è caratterizzato da una bassa degradazione del fascio, in modo da preservarne la monocromaticità e soprattutto la risoluzione spaziale micrometrica.

L'attività svolta e i risultati conseguiti nel 1996 sono stati i seguenti:

1. C.Donolato et al., Mater. Sci. Eng. B42 (1996) 306-309
2. F.Cervellera et al., Proc. 14th CAARI ‘96, Denton, Texas
3. F.Cervellera et al., Proc. ICNMTA ‘96, Santa Fè, Nuovo Messico

GRUPPO IV: FISICA TEORICA

Iniziativa specifica TN31

Responsabile Nazionale: M.Traini

Partecipanti: E.Lipparini, M.Traini, R.Leonardi

Una grande varietà di forze tra quarks sono state investigate in particolare il contributo delle forze a tre corpi legate al carattere non abeliano della Cromodinamica quantistica e delle relative forze con scambio di gluoni.

L' approccio, che incorpora sia il corretto supporto e l'evoluzione è sviluppata secondo il Gruppo delle Rinormalizzazioni al Next-to-Leading Order. Il contributo di mare alla scala non perturbativa è stato integrato con l'introduzione di un contributo dovuto alla presenza della nuvola mesonica del nucleone. Si conclude che per riprodurre i dati sperimentali è necessario considerare anche gluoni di "valenza" presenti alla scala adronica e/o componenti ad alto impulso nella funzione d'onda dei quarks. Allo studio sistematico delle distribuzioni polarizzate dei partoni sviluppato negli scorsi anni, è stato aggiunto e analizzato in dettaglio, il contributo anomalo dovuto alla polarizzazione dei gluoni e gli effetti di momento angolare dei quarks costituenti.

PUBBLICAZIONI

1. Takayanagi and E. Lipparini, Phys. Rev. B56 (1997) 4872.
2. Lippariniet al. Phys. Rev. B56 (1997) 12375.
3. Ll. Serra and E. Lipparini, Europhys. Lett. 40 (1997) 667
4. Pederiva wt al. Europhys. Lett. 40 (1997) 607
5. Ll. Serra and E. Lipparini, Z. Phys. D42 (1997).227
6. M. Traini et al. Nucl. Phys. A614 (1997) 472.
7. A. Mair, M. Traini, Nucl. Phys. A624 (1997) 564.

GRUPPO V: RICERCHE TECNOLOGICHE

Esperimento TOTEM++:

Responsabile Nazionale: I.Lazzizzera

Partecipanti: A.Brafa, A.Sartori, G.Tecchiolli, A.Zorat

Prologo.

Il presente progetto è naturale sviluppo del precedente esperimento RTS. Il successo della progettazione di TOTEM1 e TOTEM2, obiettivi di RTS, ha reso possibile TOTEM3 come di seguito specificato, sfruttando un impegno finanziario già preso con le fonderie in vista della eventualità (consueta) di correzioni da apportare a detti prototipi a seguito di verifica delle funzionalità.

I chip disponibili sono attualmente usati in una serie di applicazioni (si vedano le pubblicazioni) e in particolare nell'analisi di dati reali di un importante esperimento (nel contesto di una collaborazione non ancora ufficiale).

1. Sviluppo circuiti integrati VLSI

Sono stati sviluppati strumenti software di basso ed alto livello che implementano driver e strumenti di addestramento neurale per il sottosistema TOTEM nell'ambiente Windows NT.

Appendice particolarmente rilevante: diffusione industriale

È stata iniziata un'importante iniziativa mirata alla costituzione di una società commerciale dedicata alla produzione in modalità fabless e alla distribuzione della linea TOTEM (insieme ad altri circuiti integrati VLSI). Tale società raccoglierà le competenze di ricercatori dell'INFN/IRST e dell'Università di Trento oltre a quelle di un imprenditore privato. Un business plan è stato redatto e sottoposto a tre enti finanziatori.

Pubblicazioni

1. P.Lee, et al., Nucl. Instr. & Meth. A389 (1997) 134
2. S.Dusini et al. Nucl. Inst. & Meth. A389 (1997) 201
3. L.Ricci and GP. Tecchiolli, Proceedings of the IEEE Instrumentation and Measurements Technology Conference, Ottawa, Canada, maggio 1997
4. S.Dusini et al., in Proceedings of CHEP97, Berlino, aprile 1997
5. I.Lazzizzera et al., in Proceedings of the IEEE Instrumentation and Measurements Technology Conference, Ottawa, Canada, maggio 1997