Richieste EPSI-PG 2003

Richieste EPSI-PG 2003

Stato di NA48 e Richieste 2004 Patrizia Cenci Consiglio di Sezione INFN di Perugia Perugia, 4 luglio 2003 Argomenti Lesperimento NA48: Riepilogo del programma scientifico di NA48 Risultato finale di Re(/) NA48 nel 2002: fisica con fascio Ks ad alta intensit (NA48/1) Alcuni risultati recenti: Rivelazione del decadimento raro KS0e+e NA48 nel 2003: fasci simultanei K (NA48/2)

Stato del run Attivit di NA48-Perugia e richieste 2003 L esperimento NA48 Fasci simultanei: fasci KL-KS convergenti, Risoluzione del calorimetro a stesso fascio di protoni (1012 ppp), bersagli di Be far (KL) e near LKr:(KS), identificazione dei KS via proton-tagging (T.O.F.) (E)/E )/E)/E 3.2%/E E)/E 100MeV/E)/E 0.42% 00: calorimetro a LKr quasi omogeneo (E)/E in GeV) (< 1% per fotoni di 25 +-: spettrometro magnetico GeV) Odoscopi di scintillatori, veto per muoni, Spettrometro (pT kick~250 anti-contatori, calorimentro

(trigger, eventi di fondo) MeV/c): Programma sperimentale Programma principale: misura 1997 1998 di Re(/), ultimo run nel / / 2001 KL + KS KL + K S In parallelo con Re(/): studi di decadimenti rari di 1999 KL KS KL, KS ed iperoni neutri / only HI Approvati nel 2000 due KL + KS run

test addenda alla proposta originale di NA48: 2000 KS HI 2001 / checks NA48/ / NA48/1: studio e misura di 1 decadimenti di KS ed iperoni KL only, KL + KS run neutri ad alta sensibilit con No Fase 1 Nospectrometer spectrometer un fascio intenso di KS 2002 2003 NA48/2: misura di precisione di NA48/2 parametri di decadimento di NA48/1 Fase 2 K+ + KK con fasci K+/K- simultanei KS High Intensity La misura di Re(/) NA48: (14.72.2)x10-4 PL B544 97 (2002)

RISULTATO FINALE)/E KTeV: (20.72.8)x10-4 PRD 67 012005 (2003) (dati 96-97) In corso lanalisi dei dati 1999 NA31: (23.0 6.5) x 10-4 E)/E 731: (7.4 5.9) x 10-4 Re (/) = (16.6 1.6) x 10-4 New World Average ( ( 2/ndf = 6.3/3 (10% Confronto con la teoria Previsioni teoriche: Re(/ ) nellintervallo 5-40 x 10-4 2001 l risultato sperimentale in accordo col Modello Standard Il programma NA48/1 Studio e misura di decadimenti di KS e di iperoni neutri con un fascio Ks ad alta intensit No fascio KL

Fascio KS beam modificato ad alta intensit (5x1010 ppp) Sistemi di readout e di daq potenziati (2x105 KS/spill) Campioni di dati: Fase I (2000) 1010 KS Fase II (2002) 4.2x1010 KS ililnuovo nuovobersaglio bersagliodi di produzione produzione di K (run 2002) nel volume fiduciale di decadimento SE)/E S 4.5 x 10-10 (accettanza del 5%)

La Fisica di NA48/1 KS 0e+e: prima osservazione limita il valore di BRCPdir(KL0e+e ): BRCPind(KL) = 2L/S BR(KS) ~ 3103 BR(KS) test di PT (vertice K*, S ~ O(1) ): BR(KS0e+e ) ~ 5.2109 S2 KS attesi 00~0:7CPV, parametrizzato con 10 eventi con SES ~ 5 10 000 :fondo principale: KS 0 0D <0.3 ev. Re(000) = Re() misura CPV indiretta (MC) Im(000) sensibile a CPV diretta Scopo: Scopo ~ 1% errore su Re(000) e Im(000) dalla interferenza KS-KL vicino al bersaglio di produzione: presentati Decadimenti K

radiativi: consistenti campioni per studio fenomenologia PT: KS: raccolti O(104) eventi BRNA48=(2.780.7)106 BRPT 2.1106 (errore 10%) KS0 : prima osservazione Iperoni neutri: prodotti BR alNA48=(4.91.7)108 BRPT 3.810 bersaglio dei K8 S: test di SM (m>220MeV/c2) e della simmetria SU(3) dai CPV nel sistema dei K Triangolo di Unitariet: Vud V*ub + Vcd V*cb + Vtd V*tb = 0 0 KL (/= 10% KOPIO)

misura di KS0e+e- KL 0e+e(,) precisione di e : importante per confermare CMK come descrizione di CPV e del mixing dei quark K+ + KL0 KLe+e- (Vtd/Vtd= 10% CKM) (0,0) KL +- KL KLe+e-

(1,0 ) KL e+e- e+e- KLe+e- +- Il decadimento KS 0e+e- Limita la componente CPV Indiretta di KL0e+e- BR(KL 0e+e-) si pu separare in 3 componenti (SM: BR=3-10 x 10-12): CP Conservata: dominata da K2 0** (CP=-1) dalla misura di BR(KL 0) (NA48) si ricava: BRCPC(KL 0e+e-)=0.47+0.22-0.18 x 10-12 CPV Diretta: proporzionale a Im(t) ovvero a Im(t) = A2 5 ~ 10-4, t = VtsV*td Conoscendo le componenti CPV-Indiretta e CPV Indiretta: ricavabile da

0 + CPC di K e e diventa possibile ricavare BR L (K 0e+e-) = 2 / BR(K 0e+e-) CPind L L S S Previsioni per KS 0e+e- Previsioni della PT (G.DAmbrosio,G. E)/E cker,G. Isidori,J.Portoles: JHE)/E P 08 (1998) 004): BR(KS0e+e-) = 5-50 x 10-10 = 5.2 |aS|2 x 10-9 con aS ~ O(1) CPV indiretta

L interferenza tra le componenti CPV di interferenza KL 0e+e- fornisce: BRCPV(KL0e+e-)=(15.3|aS|2 CPV 6.8 aS Im(t)/10-4 Risultati da KS 0e+eRisultati sperimentali: Rivelati 7 eventi (eventi di fondo 0.15+0.05-0.04) BR totale estrapolato da matrice di decadimento teorica (con fattore di forma f(mee) = 1): BR(KS0e+e-) = (5.8+2.8-2.3 0.4syst 0.8th) x 10-9 dal BR misurato: |aS| = 1.08+0.26-0.21 Implicazioni per BR(KL0e+e-): CPV indiretta interferenza

CPV diretta BRCPV(KL0e+e-) = (17.7 9.5 + 4.7) x 10-12 Trascurabile BRCPC(KL 0e+e-) = 0.47+0.22-0.18 x 10-12 Implicazioni per BR(KL 0e+e-) Valore di Im(t) da hep-ph/0212321 RISULTATO: BR(KL0e+e-)=1-4x 10-11 Il programma NA48/2 Motivazione principale una misura di CPV Diretta: asimmetria del parametro di slope del Dalitz Plot nei decadimenti K +Ogni differenza tra elementi di matrice dovuta unicamente a CPV Diretta parametro parametrodi dislope slope 2

2 2 M u , v 1 gu hu kv g g 2 M M 3E* u 3m 2 Ag g g legata legataalla alladistribuzione distribuzionein inenergia energiadel delcentro centrodi dimassa massa

Osservabile: rapporto R(u) Misura di Ag in NA48/2 Metodo: ridurre false sorgenti di asimmetria simmetrizzando le efficienze di rivelazione ed equalizzando le accettanze Fasci K simultanei, stessa regione di decadimento Inversione periodica del campo magnetico nello spettrometro Misura della media R(u) in bin di energia Precisione attesa in NA48/2: Ag ~ 10 4 7.3/4.4109 K+/K dec./anno Ag ~ 0.7104 (stat.) Valore pubblicato pi recente: Ag = (-7 5) 103 (1970) Simmetrizzazione dati A ~ 0.5104 (syst.) g HyperCP: ~ 3.9/1.6108 K+/K A =(2.21.5 3.7 )103

g (2003) KLOE)/E : ~ 6x105 K tag/pb-1 Previsioni dello SM: da ~106 a 104 stat syst Stato del run di NA48/2 Run Run 2003: 2003: ++ -fasci K e K fasci K e K simultanei simultanei Achromat: selezione n impulso dei fasci e collimazione

Nuova linea di fascio: K+/K- simultanei di (603) GeV (1012 protoni da 400 GeV per spill (5.2s) ) Potenziamento rivelatore: nuovo spettrometro di fascio (Kabes) e beam monitor (scintillatori); potenziato sistema trigger (CPU trigger carico) e readout (DCH3) Run 2003: steering del fascio senza sorprese, misurate rate di 15 MHz(+) e 10 MHz(-), ogni giorno inversione campo magnetico spettrometro, ogni settimana inversione campo achromat Altra fisica in NA48/2 Misura dellasimmetria di carica Ag nei decadimenti: K e K Decadimenti semileptonici dei K: Vus , fattori di forma, deviazioni da V-A

Interazioni a basse energie nel decadimento Ke() (Ke4): misura del quark condensate della PT Composizione attuale del gruppo E)/E PSI-Perugia Anzivino Giuseppina (ric. univ.) Cenci Patrizia (I ric. INFN) Imbergamo Ermanno (dott.) Michetti Andrea (ass. ric.) Nappi Aniello (p.o.) Pepe Monica (ric. INFN) Petrucci Maria C. (art. 2222 INFN) Piccini Mauro (dott.) Raggi Mauro (dott.)

Valdata Marisa (p.a.) 1 laureando: Bifani Simone Attivit del gruppo nel 2003 Responsabilit di gestione del rivelatore: Sistema di readout PMB: M. Piccini, M.C. Petrucci Odoscopi di trigger, logica veloce e pretrigger (trigger carico di livello 0): G. Anzivino, P. Cenci Analisi dei dati (farm locale): Decadimenti radiativi del KS: E)/E . Imbergamo (KS), M.C. Petrucci (KS 00) Decadimenti semileptonici: A. Michetti (KSe()) Iperoni: M. Piccini (decadimento beta 0e() ), E)/E . Imbergamo (decadimento radiativo 00) Servizi di Sezione coinvolti in NA48 Servizio di elettronica (A. Papi, M. Bizzarri)

Progetto, costruzione e funzionamento della parte analogica del sistema di readout PMB Progetto, costruzione e funzionamento di parti del trigger carico Contributo allo sviluppo della elettronica di lettura del calorimetro Officina meccanica (D. Aisa, E)/E . Babucci, C. Campeggi, L.M. Farnesini, A. Piluso): Progetto, costruzione e manutenzione dei rivelatori di cui Perugia responsabile Contributi straordinari: ricostruzione delle camere a drift (2000), filatura di una camera (2003) Servizio di calcolo e Amministrazione Composizione del gruppo E)/E PSI-Perugia nel 2004

Anzivino Giuseppina (ric. univ.) Cenci Patrizia (I ric. INFN) Imbergamo Ermanno (dott.) Nappi Aniello (p.o.) Pepe Monica (ric. INFN) Raggi Mauro (dott.) Valdata Marisa (p.a.) 2 assegni di ricerca 1 laureando: Bifani Simone 80% 80% 100% 50% 50% 100% 80% Attivit futura prevista

NA48 in presa dati fino al 13 settembre 2003 nella configurazione con fasci simultanei di K carichi In discussione la richiesta di run nel 2004 (SPS in funzione per Compass, shutdown generale nel 2005) In caso di run nel 2004 richiesto il supporto dei servizi per mantenimento dei rivelatori di responsabilit di Perugia (specialmente per manutenzione PMB): gli interventi saranno concordati caso per caso No run 2004: smontaggio NA48 (tutto da definire) Attivit di analisi dei dati prevista: completamento delle analisi in corso nuove analisi: Misura del Branching Ratio di K S(): Simone Bifani (tesi di laurea) Asimmetria del parametro di slope nel decadimento K : Mauro Raggi (tesi di dottorato) Tesi di laurea in NA48 (dal 1999)

Simone BIFANI: Decadimenti semileptonici del Ks relatori: M.Valdata, P.Cenci, in corso di svolgimento. Gianluca LAMANNA: Studio del decadimento KL 0 0 nell'esperimento NA48 del CERN - relatori: A.Nappi, P.Cenci (a.a. 2001-2002). E)/E rmanno IMBE)/E RGAMO: Studio del decadimento del mesone K0 in una coppia di fotoni nell'ambito dell'esperimento NA48 - relatori: A.Nappi, P.Lubrano (a.a. 1999-2000). Mauro PICCINI: Studio dei KL prodotti in associazione a KS nel fascio neutro dell'esperimento NA48 del CERN - relatori: A. Nappi, P. Lubrano (a.a. 19992000). Tesi di dottorato in NA48

Mauro RAGGI: Asimmetria di carica nei decadimenti dei mesoni K carichi in NA48 - Dottorato del XVIII ciclo, in corso di svolgimento. E)/E rmanno IMBE)/E RGAMO: Studio del decadimento 0 0 in NA48 - Dottorato del XVIII ciclo, in corso di svolgimento. Mauro PICCINI: Studio del decadimento beta della particella 0 in NA48 Dottorato del XVI ciclo, in corso di svolgimento. Conferenze e seminari 2003 Recent results from the NA48 experiment - M.Piccini HEP2003 Europhysics Conference, Aachen (D), luglio 2003 Relevant results from the NA48 experiment E)/E .Imbergamo, M.C.Petrucci, M.Piccini - Physics in Collisions, DESY - Zeuthen (D), giugno 2003 Recent results from NA48 experiment - A.Michetti International Workshop on QCD Theory and Experiment, Conversano (Bari), giugno 2003

E)/E xperimental progress in Kaon Physics - P.Cenci - LNF Spring School, Frascati, maggio 2003 Stato attuale e prospettive della fisica dei K - A.Nappi - XV Incontri sulla Fisica delle Alte Energie, Lecce, aprile 2003 Conferenze e seminari 2002 Decadimenti radiativi rari dei K nell'esperimento NA48 del CE)/E RN (abstract) - G.Lamanna - LXXXVIII Congresso Nazionale SIF, Alghero, settembre 2002 Studies of neutral hyperon decays at CE)/E RN in the NA48 experiment - M.Piccini - Meeting of the Division of Particles and Fields, Williamsburg, Virginia (USA), maggio 2002 Measurement of Direct CP Violation by the NA48 experiment - G.Anzivino - Seminario a LIP, Lisbona (Portogallo), febbraio 2002 Conferenze e

seminari 2001 Review on experimental kaon physics - A.Nappi - LXXXVII Congresso Nazionale SIF, Milano, ottobre 2001 New measurement of epsilon'/epsilon by NA48( proceedings) - M.Pepe - Madagascar, settembre 2001 Measurement of direct CP violation by NA48(proceedings) - G.Anzivino - XXXI International Symposium on Multiplarticle Dynamics - Datong (Cina), settembre 2001 The future NA48 programs at CE)/E RN(proceedings) P.Cenci - New trends in High Energy Physics - Yalta (Ucraina), settembre 2001 Future prospects for K experiments(proceedings) A.Nappi - International Europhysics Conference on HEP Budapest, luglio 2001 Richieste finanziarie E)/E PSI 2004

ssioni interne: nioni di collaborazione in Italia 10 k ssioni estere: 91 k ssa a punto rivelatore e presa dati 2004 (s.j): 35 k nioni di collaborazione ed analisi (10 m.u.): 56 k teriale di consumo: TALE)/E : cui s.j.: 12 k 113 k 35 k Richieste Finanziarie DOTAZIONI I 2004 Missioni interne (coordinatore, referees Babar Kloe): 15 k

Missioni estere (conferenze, scuole, comitati): 15 k Materiale di consumo: 20 k Seminari: Pubblicazioni scientifiche: Materiale inventariabile: TOTALE)/E : 8 k 3 k

50 k 114 k

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