1 MINER A Main INjector ExpeRiment for v-A. RENAFAE 20082 MINER A MINER A em resumo MINERvA é um detector de neutrinos compacto, ativo e projetado para.

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1 1 MINER A Main INjector ExpeRiment for v-A

2 RENAFAE 20082 MINER A MINER A em resumo MINERvA é um detector de neutrinos compacto, ativo e projetado para estudar interações neutrino-núcleo em grande detalhe. O detector será instalado no feixe NuMI, imediatamente à montante do primeiro detector do MINOS. MINERvA é único no mundo –A intensidade do feixe NuMI fornece Uma oportunidade para medidas precisas de interações de neutrinos Uma grande faixa de energias de neutrinos (4, 6 e 10 GeV) –O detector, com vários alvos nucleares, permite, pela primeira vez, a realização de estudos de efeitos nucleares em interações de neutrinos. –MINER A fornece informações cruciais para medidas de oscilações de neutrinos. Breve linha do tempo do MINER A –Aprovação inicial pelo PAC do FERMILAB em abril de 2004 –Revisão inicial do projeto pelo FERMILAB em janeiro de 2005 –Início de testes com protótipo cósmicos) em outubro de 2008 –Instalação do protótipo na caverna e início de teste com neutrinos prevista para dezembro de 2008 –Montagem do detector completo a iniciar em abril de 2009 –Tomada de dados prevista para começar no segundo semestre de 2009

3 RENAFAE 20083 MINER A O detector do MINER A baseia-se em uma tecnologia simples e bem compreendida (baixo risco). Núcleo ativo é segmentado (cintiladores sólidos) –Reconstrução de trajetórias –Identificação de partículas –Alvos nucleares passivos intercalados Núcleo envolvido por calorímetros eletromagnético e hadrônico –Medida da energia de fótons (  0 ) & de hádrons Primeiro detector do MINOS funciona como capturador de múons. Detector do MINER A Alvos nucleares Detector ativo Calorímetro em.   Calorímetro hadrônico

4 RENAFAE 20084 MINER A O APS Multidivisional Neutrino Study Report, que define o caminho a ser seguido pela física de neutrinos, baseou suas recomendações em um conjunto de pressupostos e considerações acerca dos programas atuais e futuros, incluindo: suporte aos experimentos atuais, cooperação internacional, instalações subterrâneas, P&D em detectores e aceleradores e “determination of the neutrino reaction and production cross sections required for a precise understanding of neutrino-oscillation physics and the neutrino astronomy of astrophysical and cosmological sources. Our broad and exacting program of neutrino physics is built upon precise knowledge of how neutrinos interact with matter.”

5 RENAFAE 20085 MINER A Metas do MINER A Medida precisa da secção de choque quase elástica neutrino-nucleon, incluindo a dependência em E e em q 2. Determinação de secção de choque de produção de píons para interações em corrente carregada e corrente neutra. Medida precisa da produção coerente de píons com particular atenção à dependência com o número atômico A do núcleo. Exame dos efeitos nucleares nas interações de neutrinos. Estudos da física nuclear para a qual reações de neutrinos fornecem informações complementares aos estudos realizados na mesma faixa cinemática.

6 RENAFAE 20086 MINER A Detector do MINER A

7 RENAFAE 20087 MINER A Plano Detector do MINER A Folhas de chumbo calorimetria EM Detector externo (OD) camadas de ferro/cintilado r para calorimetria hadrônica : 6 torres Detector interno Hexágono – planos X, U, V 1 tower2 tower 6 tower 5 tower 4 tower 3 tower 3.385m  30.272 canais 80% no hexágono interno 20% no detector externo  473 M-64 PMTs (64 canais)  1 fibra WLS por cintilador, que muda para uma fibra clara e segue para o PMT  128 peças de cintilador por plano do Detector interno  8 peças de cintilador por torre do Detector Externo, 6 torres por plano

8 RENAFAE 20088 MINER A Óptica do MINER A (arranjo para o Detector Interno mostrado. Detector externo é similar mas tem barras cintiladoras retangulares) 1.7 × 3.3 cm 2 strips Fibra WLS no furo central Planos cintiladores com 128 prismas cintiladores Posição determinada pelo compartilhamento de carga Conectores ópticos Cintilador (rosa) & fibra WLS fibra clara M-64 PMT Caixa de PMT Partícula Cintilador

9 9 Visão Geral do Detector do MINERnA Barras cintiladoras Fibras WLS Plano Cintilador Cabos de Fibras Claras PMT’s Caixas com os PMT Eletrônica/DAQ Estrutura/Absorv edor

10 RENAFAE 200810 MINER A Electrônica do MINER A Placas FE (“Front End”) –Um cartão por PMT –Alta Voltagem (700-800V) –Digitalização via Trip Chips, aproveitando projeto do D0 –Timing Cartões CROC e DAQ –Um cartão por 48 PMT’s –Interface Front-end/computador –Distribui gatilho e sincronização –3 crates VME & um computador para DAQ

11 RENAFAE 200811 MINER A Os 4 primeiros módulos instalados no Wideband(FERMILAB). Trabalho em Hardware O detector do MINER A está sendo construído. Temos 4 módulos XU e 4 módules XV (total: 16 planos) instalados. Partcipação ativa na construção do detector: Teste de PMT's antes da instalação. Instalação das caixas de PMT no detector (cabeamento). Trabalho pós-instalação (busca de “vazamento de luz”).

12 RENAFAE 200812 MINER A 8 módulos instalados até o final de novembro 2008 (total de 120) Trabalho em Hardware

13 RENAFAE 200813 MINER A Estudo dos PMT Hammatsu H8804 Fotomultiplicadora de 64 canais, usada pelas colaborações MINER A e MINOS. Estudo de 500 fotomultiplicadoras totalizando 32.000 canais. Para caracterizar cada PMT, precisa-se conhecer as contagem de escuro, ganho, HV, crosstalk.

14 RENAFAE 200814 MINER A Testes do MAPMT HAMAMATSU H8804 (64 elementos)

15 RENAFAE 200815 MINER A Adquisição de dados dos PMT Os dados dos PMT são obtidos em Rutgers, New Jersey. Usa-se o PMT Test Stand, que injeta luz em cada canal. No proceso tomam-se dados para determinação dos pedestais. Os dados são transferidos para nosso cluster e, depois, analizados. colaboração com: Universidade de Atenas, Grécia e SUNJ Rutgers, EUA.

16 RENAFAE 200816 MINER A Distribuição Típica de Sinal Luz Pedestal

17 RENAFAE 200817 MINER A Contagens de escuro

18 RENAFAE 200818 MINER A Variação dos Pedestais Ganho médio da placa de aquisiçãoGanho alto da placa de aquisição

19 RENAFAE 200819 MINER A Desenvolvimento de software para monitoramento online. –Software online escreve em disco os dados brutos ( recebidos do hardware do detector). –Software “near online” recebe eventos brutos e realiza processamento online do MINER A. Monitoramento online Online PCNear Online PC Detector RawEvents Storage Adaptação, para o MINER A, do software online do LHCb Desenvolvimento de software de monitoramento online baseado no modelo do LHCb. O software de monitoramento online é capaz de: –Decodificar RawData em um formato de mais fácil leitura. –Supressão de pedestais. –Converter contagens de ADC em carga (pC) empregando uma base de dados de calibração. –Fazer histogramas para monitoramento online da qualidade dos dados. –Preparar histogramas e rootplas para análise offline dos dados.

20 RENAFAE 200820 MINER A Monitoramento online da qualidade dos dados: um exemplo de um dos histogramas criados para monitorar remotamente a condição do detector. Monitoramento online Cada quadrado de 8x8 pontos uma PMT. Este gráfico mostra os 38 PMT que o MINER A está empregando para os 8 módulos já instalados. Sinal de raios cósmicos com supressão de pedestal

21 RENAFAE 200821 MINER A Método de Reconstrução

22 RENAFAE 200822 MINER A Método de Reconstrução Formação de aglomerados (clusters)

23 RENAFAE 200823 MINER A Método de Reconstrução Formação de sementes

24 RENAFAE 200824 MINER A Método de Reconstrução Formação de trajetórias usando o método dos mínimos quadrados

25 RENAFAE 200825 MINER A O cluster MINERvA-CBPF Diana Apollo Hercules Jupiter (servidor principal) O cluster Olympo consiste de 4 servidores PC

26 RENAFAE 200826 MINER A Características principais de cada servidora (verba edital UNIVERSAL) - Intel Server Motherboard S5000 - 2 processadores Quad-Core Intel Xeon E5310 (total de 8 núcleos) - 4 Gb of RAM - 2 x 160 Gb disco rígido - 2 x 100/1000 Mbps placa ethernet Software instalado nas servidoras: - Scientific Linux Fermi LTS release 4.6 - software do MINER A (5 Gb de espaço) usado para simulação, reconstrução, adquisição de dados, estudos dos PMT, etc - Usa o GAUDI framework, LHCb software e o CMT Características do Olympo

27 RENAFAE 200827 MINER A JUPITER HERCULES APOLLO DIANA MONITOR KEYBOARD MOUSE KVM SWITCH 100/1000 Mbps NETWORK SWITCH INTERNET Vista das conexões do Olympo

28 RENAFAE 200828 MINER A Trabalho em curso - Análise dos dados dos PMT do MINER A. - Suporte ao grupo do D0 no CBPF. Próximos passos - Instalar 2 nobreaks de 3KVA cada (verba RENAFAE: DEMORANDO DEMAIS !!!! ) - Instalar monitor LCD (verba RENAFAE) - Instalar switch 10/100/1000 de 16 portas (verba RENAFAE) - Aumentar memória para 6 Gb por PC (verba RENAFAE já atendida) - instalar mais 640 G de disco rígido (verba RENAFAE já atendida) - Instalar sistema RAID (verba RENAFAE) Teclado e chave KVM adquiridos com verba RENAFAE Problema principal: baixa taxa de transferência devido à rede externa. Situação atual

29 RENAFAE 200829 MINER A O exerimento MINER A é uma colaboração internacional com 21 instituições de 7 países (Grécia, Brasil, EUA, Alemanha, México, Rússia e Peru) totalizando cerca de 100 pessoas Nossa participação se dá com 1 pós-doc, 2 estudantes de mestrado e 1 estudante de doutorado (Hélio da Motta, Mario Vaz, César Castromonte, José Palomino, Arturo Fiorentini, David Alejandro) Dispomos de um cluster de computadores e temos atuado em software e hardware junto ao experimento. Realizamos a primeira tese ligada ao experimento (José Palomino, tese de mestrado, 2008) Mantemos atuação intensa junto ao experimento e empregaremos nosso cluster para diversos trabalhos (análise, simulação, reconstrução). A grande capacidade do cluster é atrapalhada pela baixa velocidade de transmissão de dados. Tomada de dados de teste já em curso. Montagem final no primeiro semestre de 2009. Início da tomada de dados no segundo semestre de 2009. Tomada de dados inicial prevista para durar 4 anos com cerca de 13 M de eventos registrados Espaço total para armazenagem de TODOS os eventos: aproximadamente 10 Tera Conclusão