IPHC Strasbourg

•  personnes •  sujets de physique •  tâches de service •  upgrades •  demandes 2015

1 D. Bloch, 7 Octobre 2014

personnes •  en rouge: nouveaux venus, en vert: finissant •  16 signataires, 14 permanents (8 CNRS, 6 universitaires UdS + UHA/GRPHE)

–  Jean-Laurent AGRAM (GRPHE), Jérémy ANDREA, Daniel BLOCH, Nicolas CHANON (CR2, au 1er Nov.), Eric CONTE (GRPHE), Jean-Marie BROM, Eric CHABERT (UdS), Caroline COLLARD, Jean-Charles FONTAINE (GRPHE), Denis GELÉ, Ulrich GOERLACH (UdS), Anne-Catherine LE BIHAN, Pierre VAN HOVE

–  1 CDD chercheur CNRS: Kirill SKOVPEN (2ième année) –  2 théoriciens: Benjamin FUKS (UdS, fellow CERN, retour au 1er Déc.),

Lorenzo BASSO (postdoc ANR BATS, 2ième et dernière année), Adam ALLOUL (Ater UHA+CDD BATS, jusqu’au 31 Oct.)

•  5 doctorants: 3 au labo et 2 en co-direction -  4ième année: Christophe GOETZMANN (UdS, soutenance le 26 Nov.),

Camille BELUFFI (Louvain) -  3ième année: Alexandre AUBIN (UdS), Jérémie MERLIN (CERN-UdS) -  2ième année: Michaël BUTTIGNOL (UHA) -  1ère année: Xavier COUBEZ (IN2P3-UdS)

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personnes (suite) •  Ingénieurs: fort support de la direction de l’IPHC

–  Calcul Grille (2.1 FTE): Yannick PATOIS (100%), Jérome PANSANEL (100%), Eric KIEFFER (10%)

+ Emmanuel Medernach (50%) en Nov.

–  Informatique: Thibaut SCHMITT (CDD ANR BATS, 1 an jusque Mars 2015)

–  Tracker DAQ électronique: (~ 5 FTE): Laurent GROSS (responsable) Laurent CHARLES, Christian BONNIN, Rémy BAUMANN, Jérome HOSSELET, Marc RICHER, Laurent ARNOLD, Cedric MATHIEU

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activités CMS •  Finalisation des analyses de physique à 8 TeV

•  Préparation pour la reprise en 2015 à 13 TeV –  exercice de simulation massive CSA14 (Mai-Sep.)

•  Préparation pour l’upgrade Phase 1 –  simulations et DAQ électronique

•  Préparation pour l’upgrade Phase 2 –  simulations et DAQ électronique –  Technical Proposal à présenter à l’ECFA, au LHCC

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responsabilités •  DB: responsable, au Tracker IB et FB •  L. Gross: DAQ electronics pour le Tracker silicium actuel,

les Pixels phase-I, tout le Tracker phase-II; au MB Tracker phase-I; directeur technique du labo

•  Yannick Patois: Tier 2 IPHC •  Jerome Pansanel: directeur technique France-Grille •  J-L. Agram: convener Tracker "Strips Calibration and Local Reco" •  J-M. Brom: porteur ANR Diamant •  Caroline Collard : convener B-Tagging "performance & validation"

porteuse ANR BATS@LHC •  Anne-Catherine le Bihan : convener B-Tagging "High Level Trigger"

et contact b-tagging pour le groupe Trigger •  Kirill Skovpen : contact b-tagging pour le groupe TOP •  Nicolas Channon : convener SMP-VV (multibosons dans le MS) •  Ulrich Goerlach : membre du Conference Committee CMS •  Benjamin Fuks : responsable Theorie-LHC France, secrétaire

bureau theoriciens, resp. ''Methods and Tools" GDR Terascale 5

thèmes de physique Orientés autour du quark top •  Mesures de précision:

–  expertise dans la mesure de section efficace ttbar •  Recherche de nouvelle physique :

–  en relation étroite avec les théoriciens du groupe: calculs SUSY, développement de l’outil d’analyse phéno. « MadAnalysis »

–  financé en partie par l’Agence Nationale de la Recherche (2012-2016: programme ANR BATS@LHC, Bottom-up Approach for searches in the Top Sector at the LHC), responsable: C. Collard

•  Recherche et étude de la production associée ttH: –  dans le canal multi-leptons

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recherche de stop

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Alexandre Aubin (thèse 2015), E. Chabert, C. Collard

•  Run1 : ré-optimisation de l’analyse dans le canal 1-lepton: en cours contribution majeure de l’IPHC : présélection, optimisation dans une approche cut&count, détermination du bruit de fond, pre-approval co-présenté par Alexandre (CMS SUS-14-015) à but : faire une publication combinée avec le canal 2-lepton. •  Run2 : continuer cette analyse à 13 TeVà nouvelle thèse proposée

•  J-L. Agram, J. Andrea, M. Buttignol, E. Conte, B. Fuks: phénoménologie monotop au LHC, publi PRD 89 (2014) 014028

•  J. Andrea, B. Fuks + Ohio: recherche directe nouvelle physique en monotop+MET: publi B2G-12-022, arXiv:xxx[hep-ph] et thèse de M. Buttignol au Run 2

•  J-L. Agram, J. Andrea, E. Conte, K. Skovpen + Brunel Univ.: étude standard pp -> t Z j et limites couplages FCNC en pp -> t Z, TOP-12-021

•  A. Alloul, J. Andrea, L. Basso, D. Gelé: réinterprétation de la corrélation de spin ttbar pour la recherche de moment dipolaire chromo-magnétique (couplage ttg) publi théorique PRL 112 (2014) 1282001 et expérimentale TOP-14-005

•  E. Conte, B. Fuks: MadAnalysis5, arXiv:1407.3278 [hep-ph] •  Péparation au Run 2: J-L. Agram, J. Andrea, C. Collard, E. Conte, K. Skovpen,

A. Alloul, L. Basso, B. Fuks + IIHE Brussels –  2 workshops en 2014 –  recherche de nombreuses classes

FCNC : t-Z-q, t-γ-q, t-H-q, t-g-q –  bon exemple de coordination exp.-th.

monotop et top FCNC

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recherche de vertex déplacés eµ Christophe Goetzmann (thèse Nov.), E. Conte, U. Goerlach •  Analyse recherchant la désintégration d'une particule neutre

et à long temps de vie, se désintégrant dans le volume du trajectographe vers un état final contenant un électron et un muon.

•  But: limites dans le cadre du MSSM avec violation de parité R.

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ttH en multi-leptons

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A-C. le Bihan, K. Skovpen , X. Coubez (thèse), N. Chanon, J. Andrea, D. Bloch •  Participation à l’analyse 2013 : HIG-13-020 (arXiv:1408.1682)

–  estimation des processus WZ et ZZ dans le canal 3 leptons

•  Préparation à l’analyse à 13 TeV :

–  étude de différents générateurs –  reconstruction cinématique des évts –  étude de faisabilité pour l’emploi de la

méthode des éléments de matrice, étude des fonctions de transfert

3l channel

MET

σ obs./SM ttH pour tous les canaux

tâches de service (EPR)

Comptées à raison de 4 mois en moyenne par personne •  b-tagging •  suivi du tracker: longévité, alignement •  upgrade tracker: conception de l’électronique d’acquisition •  Tier 2 IPHC

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b-tagging •  Mesures de performance: 2011 legacy processing

–  P. Van Hove (mis-tag), K. Skovpen (efficacité b-jet)

•  Validations: A. Aubin (thèse), C. Collard –  Data vs MC workshop, CSA14 (préparation Run2)

•  Calibration et développement du tagger Jet Probability: –  C. Beluffi (thèse) , M. Buttignol (thèse), J. Andrea

•  Prospective pour les upgrades phases I et II: –  D. Bloch: études de performance pour le Technical Proposal

•  Trigger HLT: A-C. le Bihan, E. Chabert, X. Coubez, K. Skovpen •  optimisation d’algorithmes:

PV, tracking régional, b-tagging •  études de performance

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turn-on trigger b-tag HLT

Tracker •  Longévité du tracker silicium:

J-L. Agram, M. Buttignol (thèse), J-Ch. Fontaine –  étude de la tension de dépletion au cours du temps (radiations),

pb. de modélisation -> nouvelle méthode en cours

•  Alignement du tracker: E. Conte, Ch. Goetzmann (thèse) –  outil de validation basé sur E/p des électrons –  appliqué aux données 2012, à implémenter en CMSSW_7xx

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test application sur MC aux data

TIER 2 •  réseau: 10 Gb/s

•  calcul: –  1940 slots en tout (17M d’heures/an) –  pledgés pour CMS en 2014: 9000 HEP-SPEC06 (7M h) –  en 2015: 11500 HS06, en 2016: +40% ! –  disponibilité >96%, utilisé à ~130% des pledges par CMS

•  stockage: –  1050 TB en tout –  pledgés pour CMS en 2014: 600 TB (géré XrootD / AAA) –  en 2015: 670 TB, en 2016: +30% !

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pixel Phase 1 installation

Phase 2 R&D TDR Phase 2 construction

Phase 2 installations

Upgrades CMS: Phase 1 •  IN2P3 via IPHC (L. Gross) : responsable conception DAQ Pixel upgrade

–  option technologique retenue : système µTCA –  PixFED + FEC : en charge de la R&D + prototypage + production des systèmes et architectures DAQ –  nécessite un taux de présence au CERN élevé

•  Définition et mise en œuvre des aspects (hardware)/firmware/software –  en interaction/collaboration forte avec le groupe CMS-CERN et le groupe ESE du CERN pour certains développements µTCA et opto-électroniques –  nécessite la mise en place de plusieurs bancs test µTCA à l’IPHC –  nécessite de pouvoir répercuter sur ces bancs test l’évolution des spécifications Phase 1

•  Evaluation détaillée des coûts par poste/action –  étude validée par son intégration dans la money matrix de la collaboration Pixel Upgrade –  l’IN2P3 contribue en tant qu’AF France à hauteur de 300 000 CHF à la DAQ Pixel upgrade

•  Proposition de planning détaillé rédigée –  couvre la période jusqu’à fin 2016, date d’installation prévue au P5 de la nouvelle DAQ Pixel –  validé en tant que document de référence CERN (planning Merlin) impliquant tous les acteurs DAQ impliqués (FR, CH, CERN, US, AT, DEU, IT)

•  l’EDR (Engineering Design Review) Pixel upgrade a eu lieu fin 2013 –  La totalité des propositions DAQ ont été acceptées sans réserve par le comité

Upgrades CMS: Phase 1

• Carte GLIB • Format microTCA • Processeur Virtex 6 • 1800 euros/carte

Utilisée dans la phase de R&D DAQ Phase 1 pour concevoir les premiers prototypes de PixFED et de FEC

• Carte FC-7 • Format microTCA • Processeur Kintex 7 • 4000 euros/carte

Si validée, sera utilisée pour le système final de DAQ (PixFED et FEC) du futur détecteur Pixel

• Crate microTCA • Si base de développement Phase 1, nécessite :

• Crate 4000 euros • MCH 3000 euros • AMC-13 5000 dollars

• Mezzanine FMC optique pour PixFED

• PCB 500 euros • 2 transcievers optiques FITEL 1000 USD/transciever

• Mezzanine FMC optique pour FEC 1600 CHF

Upgrades CMS: Phase 1 •  FEC microTCA

–  Phase de R&D vient de se terminer •  Premier prototype fonctionnel présenté au CERN le 02/10/2014

–  Basé sur les cartes GLIB + FMC développée à et par l’IPHC –  Phase de prototypage, démarre maintenant

•  Doit être porté sur FC7 •  Doit être adapté pour utiliser la FMC de contrôle « finale » •  Doit être intégré dans un crate microTCA

–  Revue technique prévue au deuxième trimestre 2015 pour valider définitivement les FECs microTCA

•  PixFED microTCA –  Phase de R&D en cours

•  Définition de standards communs avec HEPHY (Vienne) •  Définition de spécifications communes pour les plate-formes de test •  Développements actuels effectués sur carte GLIB

–  Suite Phase R&D et Phase prototypage •  Intégration du prototype de FMC optique sur GLIB •  Conception d’un premier prototype PixFED à base de GLIB ? •  Portage sur FC7 •  Intégration de la prochaine génération de FMC •  Prise en compte des problèmes d’échelle (scaleup)

Upgrades CMS: Phase 2 •  Implication forte depuis l’origine dans la R&D du futur système

d’acquisition de données pour l’upgrade Tracker –  basé sur des technologies µTCA similaires à celles de la Phase 1 (GLIB).

•  Responsabilité IN2P3 via IPHC : L.Gross coordinateur du groupe CERN DAQ phase 2 depuis Août 2013

–  premier prototype de DAQ existant, dédié CBC-1 (ex APV), testé sous faisceau au CERN (Oct. 2012)

•  Première intégration d’un support 1xCBC-1 dans une chaîne de DAQ réalisée IPHC

–  premier prototype de DAQ existant, dédié 2xCBC-2, testé sous faisceau à DESY (Nov. 2013)

•  Première intégration d’un hybride 2xCBC-2 dans une chaîne de DAQ réalisée IPHC •  Utilisation de liens optiques rapides (GBT) à 4.8 Gbits/s •  Validation nouveau format de données CBC-x défini par IPHC et Louvain-la-Neuve •  Qualification des premiers mini-modules 2S Pt •  Premières analyses de données issues de Pt modules sous faisceau

–  Kirill SKOVPEN, en collaboration avec le groupe de physique CERN associé •  A permis de valider les modèles de simulation CMSSW du futur tracker de CMS

Upgrades CMS: Phase 2 –  premier prototype de DAQ existant, dédié 8xCBC-2,

fourni à la collaboration (Août 2014) •  Première intégration d’un hybride 8xCBC-2 dans une chaîne de DAQ dédiée

réalisée à l’IPHC –  En attente de disponibilité des premiers modules 2S « full size » pour tester

l’ensemble sous faisceau

–  mi-2015 : premiers ASICS MPA disponibles •  Lecture des senseurs PS •  Tout le travail de développement DAQ réalisé pour les ASICS CBC sera à

refaire pour l’intégration des ASICS MPA dans la chaîne de DAQ Phase 2

–  Responsabilité IN2P3 via IPHC : L.Gross coordinateur du groupe CERN DAQ phase 2 depuis Août 2013

–  Nombreux déplacements au CERN –  Faisceaux test complexes où beaucoup de réalisations sont des premières

•  Participation de tous les experts de l’IPHC nécessaire –  Accompagnement assez conséquent

•  Développement de PCB de tests, équipement des bancs, etc…

2015 •  Multiples activités prévisibles l’an prochain:

–  reprise des données: shifts, re-commissioning du détecteur et de la reconstruction des objets, du MC, …

–  premières analyses de physique à 13 TeV –  commissioning du pixel pilot blade Phase 1 au CERN –  continuation du R&D Phase 2 pour la DAQ du Tracker

et pour les simulations (finalisation du Technical Proposal, début du TDR)

–  pour mémoire: nette augmentation des demandes de calcul et stockage à prévoir en 2016

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