guy wormser, mdi babar france 20 nov 2003 pep-ii et babar zmotivations zlétat actuel de pep-ii zles...

Guy Wormser, MDI BABAR France

20 Nov 2003

PEP-II et BABAR

MotivationsL’état actuel de PEP-IILes problèmes liés au bruit de fond

machineQuelques résultats récents sur la

machineConclusions


20 Nov 2003

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)


20 Nov 2003


20 Nov 2003

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)


20 Nov 2003

PEP-II Mid-Project Evaluation

ResourcesEwan Paterson, TDPersis Drell, RDBill Wisniewski, Babar

ResourcesEwan Paterson, TDPersis Drell, RDBill Wisniewski, Babar

Parameters, Parameters, LLdtdt John Seeman, Stan Ecklund

Jonathan Dorfan, Co-ordinator

Lattice/ModelLattice/ModelTor RaubenheimerUli Wienands

Vacuum SystemsVacuum SystemsNadine KuritaScott DeBarger

RF SystemRF SystemRon AkreRay Larsen

Feedback SystemsFeedback SystemsEric ColbyDmitry Teytelman

Reliability/UptimeReliability/UptimeRoger EricksonName #2

Machine/Detector InterfaceMachine/Detector InterfaceWitold KozaneckiGuy Wormser

New IR DesignNew IR DesignMike SullivanName #2

DiagnosticsDiagnosticsMark RossSteve Smith

InjectionInjectionFranz-Josef DeckerName #2

ControlsControlsTom HimelRusty Humphrey

stricly speaking


20 Nov 2003

Le plan pour rattraper BELLE


20 Nov 2003

Les efforts commencent à payer


20 Nov 2003

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


20 Nov 2003


20 Nov 2003

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)


20 Nov 2003

Les conclusion de la BABAR workshop

Réunion très utileLe groupe Bruit de fond revit!Longue liste d’actions itemsExposition de BABAR en fonction du

temps


20 Nov 2003

MID Dose Rates until 2009Use Seeman model for beam currents to predict dose rates:

Dose rates do not looking forbiddingly highRates peak at roughly the current soft abort limits- DQ should still be reasonable


20 Nov 2003

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:MIDto other module


20 Nov 2003


20 Nov 2003

BABAR scorecard today

TODAYRadiation damage Operation Data Quality

SVT x xDCHDRC fixedEMC - ?IFR x x xTRGDAQSVTRAD x x

X: visible effect with non-zero impact - : visible effect with no impact

? : yet unknown fixed: det upgrade to fix a significant issue

G. Wormser, Bgd Workshop

summary, 24 Sep 03


20 Nov 2003

BABAR scorecard July 2004July 2004Radiation damage Operation Data Quality

SVT X? xDCH XDRC fixedEMC - ??IFR x X XTRGDAQSVTRAD x improved


summary, 24 Sep 03


20 Nov 2003


20 Nov 2003

BABAR scorecard July 2006

July 2006Radiation damage Operation Data Quality

SVT fixed xxDCH TO BE FIXEDDRC fixedEMC - ???IFR fixed fixed fixedTRGDAQSVTRAD fixed fixed


summary, 24 Sep 03


20 Nov 2003

Data quality issues

Faster feedback on PHYSICS quantities « Intermediate » physics « Journal quality » results

Define criteriaEMC-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..)


20 Nov 2003


20 Nov 2003

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


20 Nov 2003

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)


20 Nov 2003

MID Dose Rates until 2009Use Seeman model for beam currents to predict dose rates:

Dose rates do not looking forbiddingly highRates peak at roughly the current soft abort limits- DQ should still be reasonable


20 Nov 2003

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:MIDto other module


20 Nov 2003

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


20 Nov 2003

SVT abort & integrated dose summary

Manual radiation aborts

not included

B. Petersen


20 Nov 2003

DCH background history M. Kelsey


20 Nov 2003

Collimation test in the LER (6 Oct 03): Dmd, DIRC, DCH


20 Nov 2003

Evolution of “time to inject after an abort” January-October

Total restart time

Tune after fill time

HER Prepare to reinject

HER injection

LER injection

LER prepare to reinject


20 Nov 2003

Refill times distributions

Total time Tune time

Her inject

Ler injectLER-Prep

HER-prep

Summary : 28(total) =9 (prep)+15 (inj)+4(tune)


20 Nov 2003

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)


20 Nov 2003

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

3 4


20 Nov 2003

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

1B

2


20 Nov 2003

Injection 1A spike width

Stable beams

Injection


20 Nov 2003

Time distribution between rad spike and injection clock (type 1B)

Injection inhibits

Injection aborts

Grid resolution effects

30 Hz transition??

Evidence for a contribution from injected bunch and a flat component


20 Nov 2003

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


20 Nov 2003

Beam Loss Monitor 8072 recent history

Injection-time data removed


20 Nov 2003

BABAR sensors recent history

IFR

DCHSi Top FW

Si Top FE

Witold By 2 Bunch Witold

By 2 bunch


20 Nov 2003

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


20 Nov 2003

Some examples of steps in BLM and temerature sensors

LER-Pr4-bllc3074

Q5LV3 -10 deg

Q2rv3 -2.5 deg

T3018P02 -50deg


20 Nov 2003

Superimposed plots (2 weeks of data 20/10-4/11)PR02-VP2074

Multipacting supression in the by-2 pattern

By-3

Bye-2


20 Nov 2003

Another example in SR4

By 3

By 2


20 Nov 2003

Upward step in SR02VP3054

By 2

By 3


20 Nov 2003

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


20 Nov 2003

The temperature rise is due to resonance

PR2-9092 +40

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