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PEP-II et BABAR

PEP-II et BABAR. Motivations L’état actuel de PEP-II Les problèmes liés au bruit de fond machine Quelques résultats récents sur la machine Conclusions. Motivations. Eté 2003: Retard significatif de BABAR/PEP-II par rapport à BELLE/KEKB Luminosité pic (10**33) 10.2 vs 6.5

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PEP-II et BABAR

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Presentation Transcript

  1. PEP-II et BABAR • Motivations • L’état actuel de PEP-II • Les problèmes liés au bruit de fond machine • Quelques résultats récents sur la machine • Conclusions Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  2. Motivations • Eté 2003: Retard significatif de BABAR/PEP-II par rapport à BELLE/KEKB • Luminosité pic (10**33) 10.2 vs 6.5 • Luminosité intégrée(fb-1) 160 vs 130 • Lumintégrée par jour (pb-1) 500 vs 300 • La qualité du détecteur BABAR ou l’ingénuité de ses physiciens ne peut pas rattaper un décalage important en statistique! • Effort indispensable maintenant (ou jamais) Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  3. Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  4. Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  5. SLAC/PEP-II/BABAR réagissent • Création de la PEP-II evaluation task force • Plans à court, moyen et long terme pour PEP-II • Lutte contre tous les facteurs d’inefficacité, fiabilité • Convocation d’un Machine Advisory Committee (8-10 Octobre 2003) • Création du groupe Machine Detector Interface dans la structure de BABAR et de PEP-II (Witold Kozanecki et GW) • (Re)création d’un groupe bruit de fond dans BABAR • BABAR background workshop (22-24 Septembre) • http://www.slac.stanford.edu/BFROOT/www/Public/Physics/bgd2003_workshop/agenda_items/agenda.html • Renforcement du groupe PEP-II • Ingénieurs opérationnels (RF, vacuum,..) • experts machine (exemple:J. Gao, LAL) Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  6. RF System Ron Akre Ray Larsen Lattice/Model Tor Raubenheimer Uli Wienands Feedback Systems Eric Colby Dmitry Teytelman Reliability/Uptime Roger Erickson Name #2 Diagnostics Mark Ross Steve Smith Vacuum Systems Nadine Kurita Scott DeBarger Injection Franz-Josef Decker Name #2 Controls Tom Himel Rusty Humphrey Machine/Detector Interface Witold Kozanecki Guy Wormser New IR Design Mike Sullivan Name #2 stricly speaking PEP-II Mid-Project Evaluation Resources Ewan Paterson, TD Persis Drell, RD Bill Wisniewski, Babar Jonathan Dorfan, Co-ordinator Parameters, LdtJohn Seeman, Stan Ecklund Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  7. Le plan pour rattraper BELLE Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  8. Les efforts commencent à payer Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  9. L’état actuel de PEP-II • Transition importante le 30-10-2003 au “by-2 pattern” • Courants importants mais gain en luminosité pas encore complet • Effet faisceau-faisceau en début de fill • Nombreux records battus récemment • Test de trickle injection sur 600 pb-1 Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  10. Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  11. Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  12. Pourquoi BABAR doit s’impliquer? • BABAR constitue inévitablement un frein à la montée de la luminosité de la machine qu’il faut limiter au maximum • Protection du détecteur • Qualité des données • BABAR engendre une perte d’efficacité opérationnelle pour la machine qu’il faut analyser et réduire • SVT aborts, injection inhibits • Les physiciens de BABAR peuvent apporter une aide précieuse à PEP-II • Analyse des données de la machine • Instrumentation nouvelle construite par des physiciens de BABAR • Nouveaux diagnostics fournis par BABAR • Simulation des nouvelles configurations envisagées par PEP-II • Simulations des effets importants pour PEP-II (Touschek, beam-beam) Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  13. Les conclusion de la BABAR workshop • Réunion très utile • Le groupe Bruit de fond revit! • Longue liste d’actions items • Exposition de BABAR en fonction du temps Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  14. MID Dose Rates until 2009 Use Seeman model for beam currents to predict dose rates: Dose rates do not looking forbiddingly high Rates peak at roughly the current soft abort limits - DQ should still be reasonable Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  15. Midplane Doses until 2009 • Module exchange in 2005 looks well timed with 4 Mrad budget • One rotation in 2007 should be able to keep MID modules installed in 2005 below 5 Mrad A rotation will move the high dose in FE:MID to other module Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  16. Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  17. G. Wormser, Bgd Workshop summary, 24 Sep 03 BABAR scorecard today X: visible effect with non-zero impact - : visible effect with no impact ? : yet unknown fixed: det upgrade to fix a significant issue Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  18. G. Wormser, Bgd Workshop summary, 24 Sep 03 BABAR scorecard July 2004 Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  19. Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  20. G. Wormser, Bgd Workshop summary, 24 Sep 03 BABAR scorecard July 2006 Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  21. Data quality issues • Faster feedback on PHYSICS quantities • « Intermediate » physics • « Journal quality » results • Define criteria • EMC-related analysis still lacking • IFR being used well below its no-background capabilities (external layers off) • Have long term physics goals in mind • ( Trigger, EMC, etc..) Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  22. Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  23. Conclusions • We have to look far ahead: Minimum 3 years • Look for worst case scenarios! • Look for end-product effects! • BABAR issues • Immediate concern: SVT ATOM chip • Next on-line: DCH DAQ • Longer term issues: SVT and EMC in 2008 • Changes in background issues • Beam-beam tails • injections • trapped events Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  24. Activités récentes du groupe MDI • Etude des aborts SVT (seuils relevés le 14 Octobre 2003) • Suivi du bruit de fond dans les détecteurs BABAR • Simulation de PEP-II • Optimisations des collimateurs • Etudes sur la machine • Informations détaillées de BABAR transmises à PEP-II (Taille et position du faisceau, histogrammes d’occupation des détecteurs, étude des données trickle) Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  25. MID Dose Rates until 2009 Use Seeman model for beam currents to predict dose rates: Dose rates do not looking forbiddingly high Rates peak at roughly the current soft abort limits - DQ should still be reasonable Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  26. Midplane Doses until 2009 • Module exchange in 2005 looks well timed with 4 Mrad budget • One rotation in 2007 should be able to keep MID modules installed in 2005 below 5 Mrad A rotation will move the high dose in FE:MID to other module Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  27. Conclusion • BABAR/PEP-II engagé dans une compétition difficile avec BELLE/KEKB dont l’issue est encore incertaine: il faut faire pencher la balance du bon côté! • L’effort MDI est crucial , venez le renforcer • Nombreux problèmes, tâches et sujets intéressants identifiés Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  28. B. Petersen SVT abort & integrated dose summary Manual radiation aborts not included Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  29. M. Kelsey DCH background history Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  30. Collimation test in the LER (6 Oct 03): Dmd, DIRC, DCH Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  31. Evolution of “time to inject after an abort” January-October Total restart time Tune after fill time HER Prepare to reinject HER injection LER prepare to reinject LER injection Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  32. Refill times distributions Total time Tune time Her inject HER-prep Ler inject LER-Prep Summary : 28(total) =9 (prep)+15 (inj)+4(tune) Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  33. Characterization of the injection aborts • Brian Petersen provided tools and plots allowing the statistical study of all injection aborts since January 2003. • (Reminder: injection abort is an abort that occurred while PEP state machine flag said injection on (ie no physical requirement of real injection taking place) • Comparison with stable beams aborts and injection inhibits • (reminder: Injection is inhibited when a radiation burst occurs within 1 ms of the injection clock) Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  34. Stable beam abortscharacteristics • 73 such aborts between January and April • 4 types: • Type 1: Single peak 45 % • Type 2 Peak with a precursor 26% • Type 3 base level +peak 20% • Type 4 stair-case 8% 1 2 4 3 Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  35. Characterisation of injection aborts • 166 such aborts between January and Oct12 (72 Jan-April,60 May-June, 34 Sept-Oct) • 3 types: • Type 1A: isolated events • Type 1B : spike during an injection pattern • Type 2: long radiation build up • Stored beams can cause all types • Injection bunch can cause type 1B and 1A if the abort occurs on the first injected bunch 1A 2 1B Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  36. Injection 1A spike width Stable beams Injection Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  37. Time distribution between rad spike and injection clock (type 1B) Injection aborts Evidence for a contribution from injected bunch and a flat component 30 Hz transition?? Injection inhibits Grid resolution effects Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  38. Une étude des effets de la transition de bunch pattern • Transition effectuée très rapidement le 30 Octobre à 9h10 • Etude facilitée par la similitude des courants avant et après la transition • Importance cruciale de bien comprendre cette configuration car c’est la route vers la haute luminosité • Effets observés: sauts dans les pompes, les senseurs de température, les beam loss monitors et BABAR Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  39. Beam Loss Monitor 8072 recent history Injection-time data removed Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  40. BABAR sensors recent history DCH Si Top FW Si Top FE IFR Witold By 2 Bunch By 2 bunch Witold Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  41. A look at Straight sections pumps • Many SR pumps saw also the bunch pattern change • SR2 VP3054 +10% • SR4 VP3091 +20% • SR4 VP3055 +10% • SR4 VP2071 +15% • SR4 VP2031 +70% • SR10 VP3111 +15% • SR10 VP2141 +10% • SR10 VP2021 +15% • SR10 VP2011 +20% • SR12 VP3071 +30% • SR12 VP3051 +20% • SR12 VP3031 +10% • Pumps with downwards cHANGE • SR10 VP3084 -20% • SR4 VP2051 -30% • SR4 VP3012 -50% • SR4 VP3031 -50% • SR2 VP2053 -20% • SR2 VP2074 -30% • SR2 VP3181 -25% SR4 VP3091 SR4 VP3031 Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  42. Some examples of steps in BLM and temerature sensors Q2rv3 -2.5 deg LER-Pr4-bllc3074 Q5LV3 -10 deg T3018P02 -50deg Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  43. Superimposed plots (2 weeks of data 20/10-4/11)PR02-VP2074 By-3 Multipacting supression in the by-2 pattern Bye-2 Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  44. Another example in SR4 By 3 By 2 Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  45. Upward step in SR02VP3054 By 2 By 3 Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  46. First observations of temperaturevariations in the HER (looking at bellows) Two types of effects seen up to now: strong upward move such as this one PR02 T9092BLW +40 Deg! Pattern change Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

  47. The temperature rise is due to resonance PR2-9092 +40 Guy Wormser, MDI BABAR France 20 Nov 2003

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