(Responsabile Prof. L. Merola)

L'esperimento L3 al LEP (Large Electron Positron Collider) del CERN è svolto da una vasta collaborazione internazionale. In Italia i gruppi di ricerca coinvolti appartengono ai Dipartimenti di Fisica e Sezioni INFN di Milano, Bologna, Firenze, Roma, Perugia e Napoli. L'apparato L3 si trova in una delle quattro zone d'intersezione distribuite lungo l'anello di accumulazione di elettroni e positroni LEP.

Dopo la prima fase, denominata "LEP fase 1", iniziata nel 1989, in cui l'acceleratore ha operato nell'intorno di 91 GeV, valore di picco della curva di risonanza del bosone intermedio Z, la sperimentazione è proseguita ad energie intermedie, 130-140 GeV nel 1995, e ad energie oltre la soglia di produzione di coppie W+ W -, denominata "LEP fase 2", nel 1996 a 161 GeV e poi a 175 GeV, nel 1997 a 183 GeV, nel 1998 a 189 GeV, energie che consentono anche la produzione di coppie di Z.

Nell'ambito dell'esperimento L3 il gruppo di Napoli ha partecipato alla costruzione dello spettrometro per muoni realizzando il piano piu' interno di camere a deriva dello spettrometro, l'elettronica di lettura delle camere per la misura della coordinata lungo i fasci ed ha sviluppato l'hardware e il software necessari per i sistemi di controllo dello spettrometro. Ha inoltre partecipato al progetto di 'upgrade' dello spettrometro, realizzato per la fase 2 di LEP, al fine di aumentare la copertura angolare nella rivelazione dei muoni nelle regioni avanti/indietro(fino a 21 gradi rispetto ai fasci). E' stato responsabile della realizzazione di un sistema di 600 m^2 di RPC (Resistive Plate Counters), rivelatori ad ottima risoluzione temporale (2 ns) utilizzati per la generazione del trigger e di tutta l'elettronica per il sistema di trigger (dal front-end al processore per la ricerca di tracce puntanti al vertice di interazione). Lo spettrometro per muoni nelle regioni avanti/indietro ha funzionato con le prestazioni attese di fisica durante tutti i run di LEP1 e LEP2.

Durante il 1998 l'attivita` del gruppo ha seguito quattro direttive principali:

la gestione e la manutenzione del sistema di RPC;

la produzione Monte Carlo in sededegli eventi necessari per le misure al LEP2;

lo sviluppo di strumenti software per il controllo ed il miglioramento delle prestazioni del sistema di acquisizione dati dell'esperimento;

l'analisi dei dati raccolti in entrambe le fasi di funzionamento della macchina. Sono di particolare rilievo la misura dell'elemento Vub della matrice di Cabibbo-Kobayashi-Maskawa nello studio di decadimenti semileptonici del b a LEP 1 e la prima osservazione sperimentale della produzione di coppie di bosoni Z a LEP2.

Nel corso del 1999 l'attivita` di analisi si concentrera` ancora nello studio del processo di produzione di coppie di Z, grazie alle luminosita` via via crescenti raccolte dall'esperimento, che renderanno anche possibile lo studio di altri processi previsti dal Modello Standard.

L'alta luminosita' permettera' inoltre di effettuare ricerche di nuove particelle. In particolare l'attivita' si concentrera' sulla ricerca di neutrini pesanti che, a causa dell'alta massa, non vengono prodotti nel decadimento del bosone Z a riposo, e di particelle supersimmetriche quali chargini, neutralini e gravitini.

La ricerca di particelle neutre come neutrini pesanti, neutralini e gravitini e' motivata dalle interessanti implicazioni cosmologiche che una eventuale scoperta avrebbe nella determinazione della massa oscura dell'universo.

Per quanto riguarda il lavoro svolto nell'ambito del sistema di acquisizione dati, va sottolineato, oltre alle responsabilita' nella manutenzione del sistema, l'apporto dato nella ideazione e realizzazione di un sistema "esperto" di gestione centralizzata degli errori. Tale sistema, attualmente nella fase di test, sara' operativo nel corso del 1999.

Proseguirà infine, come negli anni scorsi, l’attività di gestione e manutenzione del sistema di RPC.

The Naples group participates in the L3 experiment at LEP (Large Electron Positron Collider) at CERN, in collaboration with Firenze, Perugia, Roma and Milano universities and many european and non-european institutions. L3 is one of the 4 experiments installed along the LEP electron positron storage ring at CERN (Geneva).

After phase I, started in 1989, where LEP operated at around 91 GeV, near the Z resonance, a centre-of-mass energy of 130-140 GeV was reached in 1995, 161 and 175 GeV in 1996, and eventually 183 GeV in 1997 and 189 GeV in 1998, which are just above the threshold for Z pair production.

Electroweak precision tests of the Standard Model and the search for the Higgs bosons and new particles in e+e- interactions are the main objectives of the LEP experiments. The Naples group participated in the muon spectrometer project, taking care of the inner layer of the drift chambers, the readout electronics for the Z chambers and the monitoring and control hardware and software systems of the spectrometer. The group has also taken part in the upgrade of the spectrometer, as planned for LEP phase II, in order to increase the angular coverage for muon detection at small angles. It has taken the responsibility for the construction of 600 m^2 of RPC (Resistive Plate Counters), which are high time resolution (2 ns) detectors dedicated to the trigger generation and has also implemented the electronics from the front-end up to the track finder. The small angle spectrometer has successfully operated in LEP1 and LEP2 data taking.

In 1998 the Naples group has been involved in:

Maintenance of the RPC trigger system;

Montecarlo event production at home institution for LEP2 analyses;

Software development for the data acquisition system;

Study of Vub of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix in semileptonic b decays at LEP 1;

Study of the Z pair production;

In 1999 Z pair production studies will continue as in last year. Due to the higher luminosity and energy attention will be devoted to searches for heavy neutrinos and supersymmetric particles, which are also important for cosmological implications.

In the data acqusistion sector, an expert system will be developped for centralized error handling.

Mainetenace of the RPC system will continue as in the past.

L'apparato sperimentale dell'esperimento KLOE è un grande rivelatore di tipo "general purpose", recentemente installato presso una delle due regioni di interazione della nuova Phi-factory (DAFNE) dei Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN. Questa è un acceleratore a fasci incrociati e+e- ad altissima luminosità, la cui energia corrisponde al picco della risonanza . Il programma sperimentale è svolto in collaborazione con diverse istituzioni italiane e straniere ed è centrato intorno allo studio della violazione di CP nel decadimento KL KS -> pi0 pi0 pi+ pi-. In particolare, KLOE intende misurare, con una accuratezza di 10^-4, il parametro Re(epsprimo/eps), che fornisce una misura della violazione diretta di CP.

KLOE è un esperimento ad altissima statistica. Infatti, nelle condizioni di massima luminosità di DAFNE, registrerà eventi con una frequenza di diverse migliaia al secondo, per un totale dell'ordine di 10^10 eventi per anno.

I contributi più rilevanti del gruppo di Napoli in KLOE sono:

realizzazione del sistema di lettura dati veloce basato su due tipi di processori hardware in standard VME, che operano come master di due bus "custom", l'AUXbus che è un cratebus ed il Cbus che è un cable-bus;

contributo alla realizzazione del sistema di acquisizione dati, con particolare riferimento al "run control" ed al "data flow control";

studi sulla rivelazione e ricostruzione di tracce cariche;

sviluppo di algoritmi e stesura dei relativi programmi, per l'identificazione in linea degli eventi;

studi per la misura di precisione dei fattori di forma dei decadimenti semileptonici dei mesoni K, sia K+ e K- che KL;

studi per la misura dell'angolo di mixing eta-etaprimo attraverso la misura dei branching ratios Phi -> eta-gamma -> e Phi -> eta-etaprimo-gamma;

Studio dei mesoni a_0 e f_0 soprattutto in quanto possibili candidati di stati non q-qbar (glue balls, molecole K-Kbar, stati legati a quattro quarks).

sviluppo di programmi per la simulazione del fondo Bhabha e da raggi cosmici.

Nel corso del 1998 ci sono stati periodi di raccolta dati con raggi cosmici che hanno consentito tests completi dell’apparato e del DAQ. Il gruppo è stato particolarmente impegnato nel completamento e test del sistema di readout e nel completamento e test della catena di acquisizione dati on-line. Sono proseguiti gli studi di fisica sopra elencati.

Nel 1999 è iniziata la sperimentazione fisica con i fasci collidenti di DAFNE. Si prevede di raccogliere dati per alcuni mesi con l’intento di mettere a punto l’apparato e, sebbene con statistica limitata, pari a circa 10^8 eventi, si potranno già effettuare misure preliminari della violazione di CP e dei numerosi canali decadimento interessanti dei K. Il gruppo parteciperà attivamente alla raccolta ed analisi dei dati.

ATLAS è uno dei due esperimenti approvati dal CERN, basati su una vasta collaborazione internazionale, che si svolgeranno presso il Large Hadron Collider e permetteranno di studiare le interazioni protone-protone all’energia di 7 + 7 TeV nel centro di massa.

L’esperimento è stato progettato per sfruttare al meglio l’enorme potenziale di scoperte accessibile dallo studio delle interazioni protone-protone a questa energia. Sarà possibile verificare l’esistenza del Bosone di Higgs fino alle più elevate masse sia nell’ambito del MS (Modello Standard) che del MSSM (Modello Standard Supersimmetrico Minimale), studiare a fondo le proprietà del quark top, la violazione di CP nel sistema dei B^o, la ricerca di particelle supersimmetriche ed eventuali segnali di fisica oltre il Modello Standard (nuovi bosoni vettori, struttura interna di quark e leptoni, leptoquarks, etc….). La massima luminosità alla quale la macchina funzionerà (10^34 cm-2 s-1) con interazioni ogni 25 ns, comporta la realizzazione di rivelatori al limite delle attuali possibilità tecnologiche.

Il gruppo di Napoli contribuisce, in collaborazione con le Università di Lecce e Roma e "Tor Vergata", alla realizzazione dei rivelatori RPC per il sistema di trigger dello spettrometro a grande angolo per la rivelazione dei muoni.

Il sistema è costituito da circa 7.000 mq di rivelatori ognuno costituito da una doppia gap di gas e due piani di elettrodi di lettura per un totale di oltre 400.000 canali di lettura digitale. I rivelatori dovranno funzionare in regime proporzionale in cui la carica raccolta per ogni evento di ionizzazione è bassa (1pC) per permetterne il funzionamento efficiente anche agli elevati rate di conteggio previsti nella sala sperimentale dell’LHC. Il gruppo di Napoli ha la responsabilità della realizzazione delle stazioni di trigger a basso impulso trasverso (5 GeV/c) per un totale di circa 2.000 mq di rivelatori, del sistema di lettura dei dati attraverso un link ad alta velocità di tutti i canali di elettronica e del sistema di controllo del funzionamento di tutto il sistema.

Nel corso del 1998 sono stati finalizzati i disegni e le procedure costruttive dei rivelatori che hanno tenuto conto dei risultati ottenuti dai test degli ultimi prototipi di RPC su un fascio di muoni al CERN. Nel febbraio 1999 l’intero progetto è stato sottoposto al Production Readiness Review da parte della collaborazione che lo ha ritenuto pronto per passare alla fase di costruzione di massa.

Presso il laboratorio in sede si è avviata la messa in funzione della stazione di test con raggi cosmici che, a partire dal prossimo anno, dovrà essere utilizzata per il test funzionale dei rivelatori la cui realizzazione è responsabilità del gruppo di Napoli. Infine è stata realizzata una scheda VME che ha permesso di testare un link ottico di ultima generazione per la trasmissione dei dati (Paroli), capace di garantire una velocità massima di trasferimento di 0.6 Gbyte/sec

Programma 2000

Nella seconda metà del 1999 e nel 2000 il gruppo di Napoli porterà avanti le seguenti attività:

Realizzazione di 4 prototipi costruiti secondo il disegno finale (con esclusione della parte di elettronica di front-end) che saranno utilizzati per studiare al CERN i problemi di accoppiamento meccanico degli RPC con le camere di tracciamento di precisione (Monitored Drift Chambers).

Realizzazione di una macchina automatica per il montaggio delle schede con l’elettronica di front-end sui piani di elettrodi a strisce.

Completamento della stazione di test con raggi cosmici in sede.

Inizio della pre-produzione (settembre 99), della produzione di massa (marzo 2000) e del test delle camere.

Test di un prototipo di RPC al CERN in condizioni di elevato irraggiamento 

Test di funzionamento del link ottico e di componenti da utilizzare per il DCS (Detector Control System) in condizioni di elevata fluenza neutronica per verificarne la resistenza alle radiazioni nelle condizioni di irraggiamento previste in ATLAS.

Simulazione con l’intero apparato sperimentale di ATLAS di processi fisici che permetteranno di studiare il fenomeno di violazione di CP nel sistema dei mesoni B°.

1998-99 Activity Report

ATLAS is one of the two experiments, based on a worldwide collaboration, approved by CERN that will run at the Large Hadron Collider and allow to study proton-proton interactions at 7 + 7 TeV in the center of mass system.

The experiment has been designed to cope with the enormous discovery potential that will be accessible by studying proton-proton interactions at this energy. It will be possible to discover the Higgs Boson up to the highest masses in the SM (Standard Model) and in the MSSM (Minimal Supersymmetric Standard Model), study the properties of the top quark, CP violation in the B^o system, search for supersymmetric particles and possible signals for physics beyond the Standard Model (new vector bosons, quark and lepton compositness, leptoquarks,etc.).
The high machine luminosity (10³⁴ cm^-2s^-1) with interactions every 25 ns, requires the use of detectors at the limit of today’s technological possibilities. The Naples group will contribute, in collaboration with the Universities of Lecce and Rome "Tor Vergata" to the construction of the detectors for the trigger system of the barrel muon spectrometer. The system will use detectors of the RPC type. It will have roughly 7.000 sm of detectors built with two gas gaps equipped with two planes of readout electrodes with more than 400.000 digital readout channels. RPCs will work in proportional mode with low detected charge (1pC) to allow the efficient performance also at the high counting rates foreseen in the LHC cavern and due to the high radioactive environment. The Naples group has the responsibility to construct the low-p_t (5 GeV/c) trigger stations for a total of 2.000 sm of detectors, of the data read-out system for all electronic channels via a fast link and of the control system for the operation of the whole detector.

During 1998 the final design and all construction procedures of the detectors have been finalized, taking into account the results of the test of the last prototypes on a muon beam at CERN. In february 1999 the complete project has undergone the Production Readiness Review by the collaboration and has been considered ready for mass production.

In the Naples laboratory we have started the operation of the cosmic rays test station that, from the beginning of next year, will be used to test all the detectors for which the Naples group has the construction responsibility. Finally we have built a VME board to test an optical link for data transmission of the newest generation (Paroli), that can allow a maximum data transfer rate of 0.6 Gbyte/sec.

2000 Program

During the second half of 1999 and in 2000 we will work at the following activities:

Construction of 4 prototypes according to the final design (with the exclusion of the front-end electronics) to perform at CERN a mechanical assembly test with the precision tracking chambers (Monitored Drift Tubes).

Construction of an automatic machine to mount front-end electronic boards on readout electrodes.

Completion of the cosmic rays test station in Naples.

Start of pre-production (september 99), of mass production (march 2000) and test of chambers.

Test of the optical link and of components to be used for DCS (Detector Control System) under high neutron fluence to verify radiation hardness in the conditions foreseen for ATLAS.

Simulation, with the full ATLAS detectors of physics process that will allow to study CP violation in the B° meson system.

Pubblicazioni 1998-99

Il programma sperimentale e' svolto in collaborazione con numerose istituzioni italiane, europee ed extraeuropee. Il gruppo di Napoli, assieme a ricercatori di Bari, Frascati e Genova, nonche' del LLNL di Livermore, e' responsabile della realizzazione del sistema IFR (Instrumented Flux Return) destinato alla identificazione dei muoni e dei K0L. La rivelazione di tali particelle negli stati finali del decadimento della Y(4S) riveste un ruolo importante nel programma di studi sulla violazione di CP nel sistema B-anti B presso l'acceleratore PEP II di SLAC (Stanford, California). Tale rivelatore e' costituito da lastre di ferro di spessore variabile tra 2 e 10 cm, istrumentate con piani di RPC per un totale di oltre 2,000 metri quadri e di circa 50,000 canali di lettura.

Durante il 1998 i circa 900 moduli RPC, istallati nell'anno precedente, sono stati resi operativi mediante l'istallazione sia di tutta l'elettronica di front-end e di acquisizione veloce e sia di tutti i sistemi ancillari, quali quelli di controllo dell'apparato e di trigger, tutti di esclusiva responsabilita' del gruppo di Napoli; infine il gruppo ha partecipato anche all'istallazione dei sistemi di alta tensione, di bassa tensione, di miscelazione e distribuzione dei gas.

Infine, negli ultimi due mesi del 1998, si e' avviata la fase di commissioning dell'apparato con raggi cosmici. Numerosi eventi di cosmici sono stati raccolti in differenti configurazioni sperimentali, fornendo una chiara indicazione della bonta' del lavoro svolto sia per quanto riguarda le performances del rivelatore sia per la progettazione e realizzazione dell'elettronica di lettura, trigger e monitor.

Il gruppo di Napoli ha inoltre la responsabilita' di gran parte dei programmi di ricostruzione; il software realizzato e' stato impiegato nella fase di sperimentazione con gli eventi di cosmici dimostrando, anche in questo caso, il raggiungimento degli obiettivi preposti.

Il programma per il 1999 prevede la fine del breve periodo di sperimentazione con i raggi cosmici, lo spostamento dell'intero apparato sulla linea dei fasci e l'inizio, in tarda primavera, della fase sperimentale di presa dati e di analisi di fisica.

The experimental program is done in collaboration with many Italian, European and non-European institutes.

The Naples group, in collaboration with Bari, Frascati, Genova and Livermore institutes, has the responsibility for the project of the IFR (Instrumented Flux Return) system, devoted to the muon and K0L identification. The detection of such particles in the final state of the Y(4S) decays plays a crucial role to study CP violation in the B-anti B system at the PEP II accelerator at SLAC (Stanford, California). The IFR detector consists of iron layers between 2 and 10 cm deep, instrumented with RPC planes for more than 2,000 m2 total area and about 50,000 readout channels.

In 1998 all the installed RPC chambers and front-end electronics have been put in operation. The Naples group has been also involved in the detector control and trigger system installation, for which has the complete responsibility.

After the full installation, the IFR has been commissioned with cosmic rays. All the data runs, collected in different detector conditions, have shown very good performances both in detector and electronics areas. The Naples group has also the responsibility in many items of the reconstruction software development.

After a short period of cosmic ray commissioning, the BaBar detector will be moved on the beam lines and the real experimental data taking will start as soon as both the detector and PEP II collider machine performances are optimized.

S. Buontempo*, A. G. Cocco*, N.D’Ambrosio*, G. De Lellis, A. Ereditato*, G. Fiorillo,

Scopo dell’esperimento è la ricerca un segnale per le "oscillazioni" di neutrini-mu in neutrini-tauad alta sensibilità (2/10000 ), di più di un ordine di grandezza più elevata di quella sinora raggiunta da altri esperimenti (4/1000 ). Tale sensibilità puo’ permettere l’osservazione di questo fenomeno, nel caso in cui si rivelassero fondate plausibili congetture teoriche sulla massa del neutrino-tau ( qualche decina di eV^2) basate su argomenti fisici ed astrofisici.

L' importante miglioramento della sensibilità è possibile per :

1) una forte segnatura (la corta traccia del tau) con elevata efficienza di rivelazione per i decadimenti dei tau prodotti dall'apparizione e successiva interazioni del neutrino-tau nelle emulsioni;

2) un’alta efficienza di reiezione di eventi ordinari dovuti a neutrino-mu.

3) l’alta intensità del fascio di neutrini-mu WB dell’ SPS del CERN;

4) importanti progressi nelle tecniche di preparazione e di scanning automatico di grandi masse (circa 1000 kg) di emulsioni nucleari;

CHORUS è perciò un rivelatore "ibrido", composto da un apparato sperimentale di tipo elettronico per la ricostruzione spaziale e temporale degli eventi, unitamente a un bersaglio attivo costituito da emulsioni nucleari (per la osservazione visiva diretta, con altissima risoluzione spaziale, del decadimento dei leptoni tau) e a un sistema di tracciatori, costituiti anch’essi da emulsioni, per agevolare la ricerca del vertice degli eventi nelle emulsioni bersaglio.

Il calorimetro ad alta risoluzione in energia adronica, progettato e realizzato dai tre gruppi di Napoli, Roma e Ferrara, è stato esposto a fasci di elettroni e pioni allo scopo di studiare la sua risposta a particelle di energia nota (calibrazione). I dati così raccolti sono stati analizzati e i risultati hanno provato le eccellenti prestazioni del rivelatore, in accordo con i parametri di progetto.

Per quanto concerne la presa dati sul fascio di neutrini, tra il 1994 e il 1997 abbiamo raccolto eventi per circa 150 giorni all’anno. Nel corso della presa dati sono stati acquisiti circa 800000 eventi di corrente carica nelle emulsioni. L’apparato è stato smontato nel 1998. L'analisi nelle emulsioni (scanning) degli eventi è in corso, in parallelo alla realizzazione di nuovi algoritmi di ricostruzione degli eventi nei rivelatori elettronici, in modo da aumentare l’efficienza per la rivelazione del segnale. E’ anche in corso lo studio di eventi indotti da charm. La statistica raccolta dimostra da un lato la capacità di identificare corte tracce di decadimento e dall’altro permetterà lo studio di canali esclusivi di produzione e decadimento di charm in interazioni di neutrino.

Risultati ottenuti sulla base del canale di decadimento muonico e di adrone singolo sono stati pubblicati. Un limite di circa 0.001 nell’angolo di mixing è stato ottenuto nell’ipotesi di grandi differenze di massa. Si tratta del migliore limite esistente, per quanto ricavato con una piccola frazione della statistica totale (analisi detta di Fase I).

Il gruppo di Napoli, grazie a un microscopio completamente automatizzato, e ad un altro semiautomatico, è attivamente impegnato nello scanning delle emulsioni. Tali microscopi sono dispositivi di assoluta avanguardia, sviluppati grazie anche all’esperienza del gruppo di Nagoya, leader nella tecnica delle emulsioni. Con un tale sistema, la normale capacità di scanning di un microscopio semi-automatico è più che decuplicata. Nel corso del 1998 abbiamo analizzato circa 10000 eventi, contribuendo all’ottenimento dei risultati di fisica sopra esposti.

Nuclear Physics B 66 (1998) 370.

Nell’ambito delle attività del gruppo è nata l’iniziativa scientifica per un nuovo esperimento per la ricerca di oscillazioni di neutrino: OPERA. L’obiettivo di OPERA è la ricerca di oscillazioni neutrino-mu neutrino-tau nel futuro fascio NGS dall’SPS del CERN ai Laboratori del Gran Sasso, distanti 732 km. La "lunga base" e l’energia del fascio di neutrini muonici permette di esplorare la regione dei parametri di oscillazione relativa all’osservata dipendenza azimutale del deficit di neutrini atmosferici. Il fascio NGS è in fase di approvazione da parte del CERN e dell’INFN, e al suo disegno hanno partecipato direttamente ricercatori del gruppo di Napoli.

OPERA si prefigge un elevato potenziale di scoperta, essendo in grado di rivelare, in maniera non ambigua e a bassissimo fondo, il segnale di oscillazione costituito dal leptone tau prodotto in seguito dell’interazione di corrente carica del nautrino-taucon il bersaglio dell’esperimento.

La tecnica di rivelazione è basata sull’uso di emulsioni nucleari per la rivelazione diretta dell’angolo di decadimento del tau(kink). Il rivelatore è un’evoluzione della cosiddetta Emulsion Cloud Chamber (ECC): un sandwich di lastre di materiale assorbitore (piombo) che costituiscono la massa del bersaglio per i neutrini, e di sottili fogli di emulsione, usati come tracciatori ad altissima risoluzione spaziale. L’inserimento di spaziatori a bassa densità nei quali avviene il decadimento dei taupermette di abbattere drasticamente il fondo. L’apparato sperimentale, costituito da un bersaglio piombo/emulsioni di circa 1000 tonnellate è completato da rivelatori elettronici per la predizione del punto di interazione dei neutrini nel bersaglio e da spettrometri per l’identificazione e la misura del momento e della carica dei muoni, necessaria alla riduzione del fondo costituito da interazioni di neutrini muonici e da eventi indotti da charm.

La Collaborazione comprende i gruppi italiani di Frascati, Napoli, Roma1 e Salerno, e i gruppi stranieri di Aichi, Ankara, Annecy, Brussels, CERN, Funabashi, Kobe, Lyon, Mosca, Muenster, Nagoya e Utsunomiya.

Nel corso del 1998 i competenti comitati scientifici dell’SPS e del Gran Sasso hanno valutato le Lettere di Intenzioni degli esperimenti proposti per l’NGS, tra cui quella di OPERA. E’ emerso l’incoraggiamento a procedere verso la Proposta di esperimento, essendo stata valutata positivamente la tecnica proposta per un esperimento in grado di coprire la zona dei parametri di oscillazione indicata da Super-Kamiokande.

L’attività del gruppo di Napoli ha riguardato nel 1998 lo studio concettuale di OPERA e la determinazione, mediante simulazioni, delle prestazioni attese per l’esperimento. Sono stati anche realizzati prototipi di rivelatori (bricks) ed esposti a fasci di muoni all’SPS del CERN. Si è anche intrapresa un’attività di ricerca e sviluppo di nuovi sistemi di scanning automatico delle emulsioni, in grado di rispondere alle severe esigenze di OPERA in termini di velocita’ di scanning su grandi superfici.

AL LABORATORIO DEL GRAN SASSO(ESPERIMENTO NOE)G.C. Barbarino, D. Campana*, F. Guarino, A. Lauro*, G.Osteria*, U. Rubizzo*

Il goal della proposta di esperimento NOE e' quella di ottenere una apparizione statistica diretta del neutrino tau, e di neutrino e partendo da un puro fascio di neutrini mu prodotti a 730 Km di distanza dall' SPS del CERN. L' esperimento consente di sudiare la regione delle anomalie atmosferiche viste negli apparati Cerenkov ad acqua nella stessa regione dei parametri di oscillazione grazie alla distanza sorgente-rivelatore. L'esperimento e' stato proposto alla cominita' scientifica nel 1994 e da allora ha progredito fino ad arrivare ad una lettera di intenti presentata al Comitato Gran Sasso.

L'esperimento consiste di un calorimetro a fibre scintillanti immerse in un assorbitore fatto con estrusioni di plastica e minerale di ferro e di un TRD massivo per l’identificazione del tau nel decadimento in elettrone (massa rivelatore 7 Kton).

L'esperimento punta su una buona risoluzione energetica, nonche' su una buona capacita' di tracciamento dei prodotti di reazione uscenti, che sono tipicamente un leptone ed uno sciame adronico nel caso di decadimento leptonico del tau, o di oscillazione in neutrino e.

Infatti, una interazione di corrente carica di neutrino tau si presenta, nel canale leptonico di decadimento del tau in mu, con due rami che sono rispettivamente il mu e lo sciame adronico che lo accompagna. Il principale fondo a questo canale e' costituito dalle correnti cariche di neutrino mu che presentano anch'esse nello stato finale un mu accompagnato da un ramo adronico.

Per un esperimento di "lunga base" la cui sensibilita' in angolo di mixing non va oltre 10-2 i fondi di altra natura come i decadimenti del D generati eventualmente nella componente adronica danno contributi non significativi.

Il segnale di nutau puo' essere estratto dal fondo facendo una analisi cinematica del momento trasverso mancante dell'evento.

Il fondo importante proveniente da correnti cariche di neutrini mu puo' essere eliminato imponendo tagli cinematici sul valore del momento mancante trasverso Pmt dell'evento (fig.1). Ulteriori tagli sono basati sulle correlazioni angolari che la parte adronica ha con il momento trasverso mancante, nel caso di interazione nutau, ovvero Pmt opposto alla parte adronica.

Viceversa, il leptone e' opposto alla parte adronica nell' evento di neutrino mu.

Sono state concluse le simulazioni ed i test di laboratorio per definire le prestazioni del rivelatore e le sue ottimizzazioni.

E’ stato effettuato un test TRD+CAL da 6 ton al PS (CERN) nel dicembre 98 che conferma le prestazioni simulate del rivelatore

Una collaborazione fra sezioni INFN italiane ed Istituzioni russe si è consolidata.

1) Simulazioni

E' stata fatta una simulazione di interazioni di corrente carica indotte da neutrini mu e tau nell'apparato NOE tenendo conto dell'assorbitore, dei fotoelettroni generati dalle fibre, le fluttuazioni relative, le fluttuazioni sui guadagni dei fotomoltiplicatori e le lunghezze di attenuazioni delle fibre. (dati ottenuti sperimentalmente in laboratorio sul 1° prototipo del calorimetro).

La risoluzione angolare sul tracciamento dei mu e' ottenuta parametrizzando le curve di fig.5.6 della lettera di intenti. (1.27/+2.27/E).

Una analoga parametrizzazione e' stata utilizzata per il tracciamento dell'asse dello sciame adronico (2 viste) con una risoluzione di 8-10 volte peggiore rispetto a quella dei mu. (10/+20/E). La risoluzione che si ottiene e' compatibile con i dati esistenti in letteratura.

L'estrazione del segnale di neutrino tau e' affidata a tagli basati sulle differenti correlazioni angolari della parte adronica con il leptone e il momento trasverso mancante Pmt rispettivamente nel caso di correnti cariche di neutrini mu e tau (canale mu) (fig.1).Ulteriori simulazioni per lo studio di altri fondi sono in corso.

2) Attivita' sperimentale

E' stato realizzato un prototipo di calorimetro esposto su un fascio di test al CERN per studiare risoluzioni energetiche e capacita' di tarcciamento degli sciami e.m. ed adronici.

In definitiva questi risultati preliminari ci rendono confidenti sulla possibilita' di raggiungere le sensibilita' dichiarate nel capitolo 7 della lettera di intenti e di conseguenza ci permettono non solo di continuare a sostenere la strategia dell'esperimento, ma anche di ottimizzare il layout dell'apparato ed il read out in modo da ottimizzare con un processo iterativo il rapporto segnale fondo.

Continua l'analisi simulata degli eventi ed il test del calorimetro e del TRD

NOE: a long baseline project CERN-GRAN SASSO

The low neutrino-beam luminosity at long distance (beam luminosity decreases as 1/L2 implies that a long baseline detector must be very massive and have a diffuse target.

Unlike the case of short baseline experiments these constraints imply a detector in where parts should be, at the same time, target, tracker, calorimeter, and mu-detector.

Oscillation tests can be grouped in two classes:

Inclusive measurements:

-neutrino-mu disappearance: comparing the fluxes measured near the accelerator and in the far detector, the presence of a mu-deficit at long distance can be tested.

-Measurement of the ratio of events without muon track (appearing NC events) with respect to those with a muon track (appearing nu-mu CC events).

Appearance measurements:

Search for nu-tau and/or nu-e appearance.

This analysis can be performed on an event by event basis, taking advantage of both the spatial and the topological event reconstruction.

A detector devoted mainly to this measurement should have very high granularity as well as good particle identification capability.

Inclusive measurements require only mu identification in the detector and do not need event reconstruction.

On the contrary, exclusive measurements require enough granularity to permit the separation between CC interactions with or without tau's in the final state when nu-mu nu-tau oscillation occurs.

Such a discrimination is based on the measurement of the missing momentum in the plane orthogonal to the nu-beam direction, on the angular correlation between missing momentum, outgoing lepton (pion) and hadronic jet directions as well.

In nu-tau CC interactions, the missing momentum is mainly due to the neutrino(s) coming out from tau decay. Hence, general requirements for an adequate detector performing such exclusive measurements are the following:

The mass in a large fiducial volume must be enough to contain the events inside the detector in order to have good sensitivity limits.

Good particles discrimination. Fine topological readout to determine the shower axis and to allow electron - pion discrimination by the analysis of lateral and longitudinal shower profiles.

Good kinematical reconstruction in terms of energy and angle of final prongs.According to the previous conceptual considerations, the essential elements of the \NOE detector are a massive, fine grain 4.3 kton calorimeter (CAL) interleaved with "lighter" Transition Radiation Detector (TRD) modules for a total TRD mass of 2.4 kton. Both TRD and CAL modules, joined together, form the Basic Module (BM) of the \NOE detector .The whole 7 kton \NOE detector is made of twelve subsequent BM.

In this report we show that also in LBL experiments two subdetectors can be used, thus improving the detector performances. Particle identification in TRD and CAL, electron and hadron energy measurements in CAL and muon energy measurement in TRD, are the high quality features of this new and unique LBL detector.

Background reduction is increased, allowing easy appearance oscillation signatures.

In addition lighter TRD and heavier CAL detector-target, exploiting their different properties, can be addressed to independent classes of events, in particular recovering the quasi elastic and resonant interactions.

Simulation end experimental test on TRD and CAL subdetector are in progress in order to

understand the performances of the apparatus proposed.

La collaborazione (con Bari, Bologna, Frascati, Lecce, Pisa, Roma, Torino e varie Universita' USA) si propone di studiare la componente penetrante dei raggi cosmici, con particolare enfasi alla rivelazione di monopoli magnetici, di neutrini da sorgenti astrofisiche (stelle binarie, collassi, etc.) di muoni e di multimuoni presenti negli sciami indotti nell'atmosfera da raggi cosmici primari di altissima energia.

L'attivita' del gruppo di Napoli e' consistita nella progettazione, costruzione ed installazione dell'elettronica di front-end per i rivelatori, a tubi a streamer e dei successivi processori di carica e tempo. Le misure di queste grandezze sono utili per l' identificazione del monopolo. Infatti i bassi valori di beta che lo caratterizzano determinano un forte rilascio di energia nonche' un basso tempo di volo nei rivelatori attraversati.

Tutta questa elettronica e' ormai montata e funzionante sull'intero apparato. Il 1995 ha visto l'apparato in presa dati stabile.

Il gruppo si e' impegnato attivamente a lavorare sull' analisi dei dati sperimentali: in particolare ha preso in considerazione due temi di fisica fondamentali:

-ricerca di monopoli magnetici

-oscillazione di neutrini atmosferici.

Su questo Item Macro ha recentemente raggiunto un importante risultato confermando l’anomalia atmosferica trovata in esperimenti come Kamiokande e Superkamiokande. Il risultato e’ tanto piu’ importante se si pensa che questa anomalia, spiegata in termini di oscillazioni di neutrini, viene confermata con una tecnica diversa (calorimetrica) in Macro.

L’esperimento prosegue il suo programma sperimentale che si concludera’ nel 2000.

Continua l'analisi su monopoli magnetici e oscillazioni di neutrini atmosferici

The MACRO detector at GRAN SASSO. The Macro collaboration operates a large area underground detector optimized to search for magnetic monopoles predicted by Grand Unified Theories (GUT’s). The detector allows to perform observation relevant to particle physics, astrophysics, and cosmic ray physics. These include different studies of the high energy underground muon flux relevant to primary cosmic ray composition, search for low energy gravitational collapse neutrinos, high energy neutrino astronomy and study of atmospheric neutrinos.

Other research topics include a study of the underground muon residual energy spectrum with transition radiation detector and a search for lightly ionizing partcles using the new waveform digitization system. The Macro detector has been completed in august 1995 and since then it is running in its final configuration.

The Napoli group has worked on the project and construction of the front-end electronic for streamer tubes. Moreover a system of ADC and TDC processor (QTP) has been implemented too.

Concerning the data analysis the group is working on two items: monopole

-search atmospheric

-neutrinos anomalies

On the last item an interesting result has been reached by Macro confirming the atmospheric anomaly seen in water Kamiokande end SuperKamiokande detector. The relevant aspect of this result is that this anomaly, due to possible neutrino oscillation, is seen using a different dense calorimetric tecnique.

L'esperimento ha come scopo la ricostruzione dello sviluppo longitudinale della componente adronica degli sciami estesi nell'atmosfera terrestre e la verifica della dipendenza di tale sviluppo dalla natura (massa) della particella primaria che ha generato lo sciame. In particolare la tecnica TTC (Time-Track Complementarity), che l'esperimento si propone di verificare, potrebbe permettere la ricostruzione dello sviluppo longitudinale nella zona di energia del primario compresa tra 10^15 e 10^16 eV, ("knee") dove il brusco cambiamento di flusso della radiazione cosmica fa pensare a un significativo cambiamento della composizione dei raggi cosmici connesso al meccanismo di produzione e di accelerazione nella galassia di particelle di cosi' alta energia.

La ricostruzione dello sviluppo longitudinale degli sciami estesi usando un apparato di superficie puo' essere ottenuta, nell'intervallo di energia considerato, rivelando i muoni prodotti nei vari stadi della cascata atmosferica.

La misura dell'inclinazione e della posizione dell'asse dello sciame, combinata con la misura della direzione, posizione e tempo di arrivo dei muoni, permette la ricostruzione del punto di origine di quest'ultimi lungo l'asse dello sciame. Infatti dalla misura indipendente di direzione (relativa all'asse dello sciame) e tempo di arrivo (relativo al tempo di arrivo del core dello sciame) si ricavano due stime dell'altezza di produzione dei muoni (o meglio dei mesoni che li hanno prodotti) che in genere differiscono per motivi fisici (angolo mesone-muone, scattering multiplo nell'atmosfera, interazione con il campo geomagnetico) e strumentali (risoluzioni sperimentali). Selezionando il sottocampione di eventi in cui queste stime coincidono entro le risoluzioni sperimentali si ha la possibilita' di ricostruire con sufficiente precisione lo sviluppo longitudinale dello sciame. A tale scopo, a partire dal Febbraio 1997, il calorimetro-tracciatore di 140 mq dell'esperimento EAS-TOP e' stato implementato con uno strato di 40 mq di rivelatori a piatti resistivi RPC per la misura dei tempi di arrivo dei muoni con precisione del ns. La prima fase dell'esperimento si e' conclusa nell'ottobre 1998, con l'analisi di piu' di 2 Milioni di eventi che ha permesso l'acquisizione di informazioni estremamente utili nell'applicazione della tecnica TTC. In questa prima fase sono stati individuati, inoltre, i criteri di selezione e di analisi dei dati e sono stati sviluppati gli opportuni strumenti tecnici occorrenti alla misura.

Nel frattempo e' stato possibile migliorare l'acquisizione ed aumentare considerevolmente l'efficienza di rivelazione grazie alla realizzazione di un circuito capace di ritardare i segnali di una quantita' regolabile, senza deteriorarne la qualita'. Inoltre e' stata realizzata una nuova elettronica di front-end per gli RPC che processa 16 canali (corrispondenti a 1/2 RPC) con risoluzione intrinseca di 100 ps, per cui la risoluzione del sistema RPC+elettronica e' attualmente di circa 1 ns. In questo modo si ottiene una misura dei tempi di arrivo dei muoni nello strato di RPC ogni mq (rispetto ad 8 mq della precedente configurazione) aumentando considerevolmente la segmentazione dell'apparato.

Nell' Ottobre 1998 si e' cominciato ad allestire la nuova configurazione ed attualmente sono in acquisizione 24 mq di RPC. Si prevede di completare i restanti 16 mq per fine giugno.

Al momento il gruppo, oltre che nell'installazione dei rimanenti rivelatori, e' impegnato nell'analisi dei nuovi dati, in collaborazione con Catania e i LNGS, e nelle simulazioni di Monte Carlo, in collaborazione con Catania e Milano.

La presa dati continuera' fino alla chiusura dell'apparato EAS-TOP, prevista a meta' del 2000. Nel frattempo si effettura' l'analisi dei dati che via via vengono acquisiti e lo sviluppo di simulazioni sia del fenomeno fisico che dell'apparato. In questo modo, dal confronto tra i dati sperimentali e quelli simulati, sara' possibile stabilire la validita' o meno della tecnica usata e fornire informazioni sulla composizione al ginocchio.

Entro il prossimo anno l'apparato verra' smantellato e riportato a Napoli.

This experiment will attempt reconstruction of longitudinal development of hadronic component in extensive air showers, with the aim to verify the correlation of longitudinal development with primary nature (mass). In particular the TTC technique (Time-Track Complementarity), that the experiment want demostrate, could permit the longitudinal development reconstruction in the primary energy range 10^15 - 10^16 eV, in corrispondence of the so called "knee", where the change of cosmic rays differential flux is usually connected with a significant variation in the primary mass composition. The phenomena can be due to a limit on cosmic ray sources or to the propagation mechanisms in the interstellar medium. The reconstruction of shower longitudinal development in Earth atmosphere with ground-based apparatus can be obtained, in this energy range, detecting muons generated in successive interactions of leading particle with air nuclei.

The measurement of shower axis inclination and core position, combined with measurement of muon direction, position and arrival time, allows reconstruction of muon height of production along the shower axis. In fact from the independent measurement of muon arrival direction (respect to the shower axis) and arrival time (respect to the core) it is possible determine two muon heights of production that are, in general, different due to physics reasons (meson-muon angle, multiple scatterning in the atmosphere, interactions with the geomagnetic field) and instrumental reasons (experimental resolutions). Selecting the subset of events in which the two heigth of production coincide inside the experimental resolutions, it can be possible to reconstruct the longitudinal development with sufficient resolution.

For this purpose 40 mq resistive plate counters (RPC) have been installed under the 140 mq EAS-TOP calorimeter allowing the muon arrival time measurement with a resolution better than 1 ns.

The first step of experiment is ended in the october 1998 with the analysis of more than 2 Ml of events, permetting to obtain very interesting informations for the TTC application. In this first part some criteria of selection and of analysis have been found and the needed technical tools have been developed.

In the meantime the acquisition system and the efficiency have been improved thanks to the implementation of a delay board able to delay the signals of an adjustable quantity, whitout any distortion. Moreover a new RPC front-end electronics has been developed able to process 16 ch (1/2 RPC) with an intrinsec resolution of 100 ps, corresponding to 1 ns resolution for the RPC+electronics system. In this way a measurement of muon arrival time in the RPC is done for each mq (respect the the 8 mq of the previous configuration) increasing a lot the segmentation of the apparatus.

The new configuration has been make starting in october 1998 and actually a 24 mq of RPC are in acquisition. The other 16 mq will be put in the acquisition at the end of june.

Actually the group, besides to install the other RPC, collaborates with Catania and LNGS to data analysis and with Catania and Milano to Monte Carlo simulations.

Runs will continue until EAS-TOP will be dismounted in the middle of the next year. In the meantime the analysis of data will be done as well as the develompent of simulation both for physics and apparatus item. In this way, comparing the experimental and simulated data, it will be possible to establish the validity of the technique and to obtain informations on the mass composition in the knee energy region.

Then the apparatus will be dismounted and carried back in Naples.

L'esperimento EASTOP e' rivolto allo studio della radiazione cosmica primaria di altissima energia.

L'apparato sperimentale si compone di :

a) un array di scintillatori (35 moduli di scintillatore di 10 m**2 ciascuno) che costituisce il rivelatore elettromagnetico atto a rivelare sciami estesi (Extensive Air Showers - EAS) prodotti dalle interazioni della radiazione cosmica primaria (tipicamente protoni) con gli strati alti dell'atmosfera;

b) di un calorimetro di 140 m**2 realizzato con piu' strati di tubi streamer per il tracciamento delle particelle cariche e di tubi proporzionali per la calorimetria adronica. La stratigrafia del calorimetro e' una semplice ripetizione (9 volte) di due strati di tubi streamer, di un piano di proporzionali e di uno spessore di 13 cm di ferro che agisce da assorbitore;

c) di un rivelatore di luce Cherenkov costituito da 8 telescopi equipaggiati con fotomoltiplicatori tipo imaging;

d) di due antenne radio atte a rivelare impulsi radio associati agli EAS.

La rappresentazione dello sciame che l'apparato e' in grado di fornire nel suo complesso e' una delle piu' complete che al momento si possa avere.

Se a questo si aggiunge lo studio delle coincidenze con gli apparati del laboratorio sotterraneo MACRO e LVD si comprendono le potenzialita' di fisica che un tale apparato possiede.

L'attivita' principale nel 1998 e' consistita nello studio della fenomenologia degli eventi correlati con l'underground sfruttando per la prima volta tutti gli 8 telescopi Cherenkov e nello studio della sezione d'urto per produzione di jet mediante la topologia a multicore degli sciami misurati con il calorimetro adronico.

L'analisi dei dati e' continuata con particolare attenzione alle seguenti tematiche:

spettro di size degli EAS, composizione della radiazione cosmica primaria, anisotropia della radiazione cosmica primaria, ricerca di sorgenti gamma di elevatissima energia (>100 TeV), gamma-ray burst, studio del core degli EAS, studio degli sciami orizzontali, studio delle immagini Cherenkov.

Il gruppo di Napoli, in collaborazione con quello di Torino, ha partecipato alla presa dati ed alla gestione dell'apparato, in particolare del calorimetro.

EAS-TOP continuera' la presa dati fino alla chiusura dell'esperimento prevista per la fine del 2000.

CLUE e’ un esperimento innovativo per la rivelazione dei raggi cosmici di alta energia (VHE) attraverso la misura della luce di Cherenkov prodotta dagli sciami estesi sviluppati nell’atmosfera dai raggi cosmici primari. Gli esperimenti usuali rivelano la luce Cherenkov nel visibile con fototubi posti nel piano focale di uno specchio, mentre CLUE usa camere proporzionali a moltifili sensibili al medio ultravioletto (UV). In questa zona spettrale la luce delle stelle e della Luna e’ effettivamente schermata dallo strato di Ozono nell’alta atmosfera, permettendo di avere una soglia in energia piu’ bassa ed un duty cycle di misura piu’ lungo, non limitato alle notti senza Luna come nel caso della rivelazione nel visibile.

L’unita’ base o modulo consiste di uno specchio di 1.8 m diametro, apertura F1 , su un supporto alt-azimutale con una camera a TMAE nel piano focale. Il telescopio piu’ l’elettronica di presa dati e di controllo e’ posto all’interno di un container da 6 m che si apre durante le misure. Nel 1996-7 otto di queste unita’ sono state installate nel sito del laboratorio di raggi cosmici HEGRA, all’osservatorio del Roque de los Muchachos nell’isola di La Palma nelle Canarie, a 2100 m sul mare. L’apparato e’ in misura, sono stati presi dati su alcuni AGN come la Mkn501, sulla Crab e puntando direttamente sulla Luna per misurarne l’ombra sui raggi cosmici primari.

Continuera’ la presa dati a La Palma, puntata in particolare alla Luna ed alla Crab durante l’inverno. Verra’ inoltre installata la nona ed ultima unita’, in fase di ultimazione a Padova.

CLUE is an innovative experiment in the field of observation of the Cherenkov light produced in the atmosphere by showers initiated by very high energy (VHE) cosmic rays. Traditional experiments of this kind use photomultipliers in the focal plane of mirrors and are sensitive to visible light. We use instead TMAE photosensitive multiwire chambers, which are sensitive in the middle UltraViolet (UV). In the UV the ozone layer in upper atmosphere effectively blocks any background light from stars, moon etc. permitting a lower detection threshold and a longer measuring time, not being limited to moonless nights as for visible Cherenkov telescopes.

The basic unit or module consists of a 1.8 meter F1 mirror on an alt-azimuth mount, with a TMAE chamber on the focal plane, read-out and control electronics. Everything is enclosed in a standard 20 feet container which opens to expose the telescope. During 1996-7 eight of these modules where installed inside the HEGRA cosmic ray laboratory site in the Roque de los Muchachos Observatory in La Palma, Canary Islands. Data was taken on the AGN object Mkn501 and other AGN, the CRAB source and pointing directly on the Moon to see its shadow on the primary VHE cosmic rays.

We will continue to take data expecially on the Moon and on the Crab during the winter. The last (9^th) module will be installed in July 1998.

Il telescopio ARGO-YBJ e' un apparato di sciame ottimizzato per la rivelazione di sciami atmosferici di piccola size: esso consiste in un singolo strato (circa 10**4 m**2) di rivelatore RPC (Contatori a Piastre Resistive), con un'area attiva pari al 95% della superficie occupata, in grado di fornire una rappresentazione spazio-temporale molto raffinata del fronte dello sciame.

Situato ad alta quota (4300 m) un tale apparato e' in grado di lavorare ad una energia di soglia di alcune decine di GeV con elevata efficienza e sensitivita'.

L'esperimento ARGO-YBJ e' stato approvato e finanziato dalle istituzioni italiane (INFN) e cinesi (CAS) nell'ambito di una colaborazione Italia-Cina.

La collaborazione ARGO-YBJ include attualmente fisici italiani INFN o provenienti da Universita' o Istituti CNR di Lecce, Napoli, Roma (II e III Universita') e Torino, e fisici cinesi con partecipazione maggioritaria dell'IHEP di Pechino. In totale piu' di 50 fisici.

Il rivelatore sara' costruito nel Laboratorio di Raggi Cosmici di Yangbajing (90 km da Lhasa, Tibet), a 4300 m s.l.m., 30 gradi di latitudine Nord.

A questa quota ARGO-YBJ permette di studiare i seguenti settori di fisica:

1) Astronomia gamma con soglia a 100 GeV: possono essere osservate con elevata sensibilita' numerose sorgenti galattiche ed extragalattiche.

2) Gamma diffusi dal disco galattico, nubi molecolari e remnant di SuperNova sempre con soglia a 100 GeV, per la ricerca delle sorgenti di raggi cosmici.

3) Gamma-Ray Burst: uno dei fenomeni piu' interessati e misteriosi di astrofisica, secondo alcune ipotesi correlati ad emissioni di onde gravitazionali.

4) Misura della componente di antiprotoni nei raggi cosmici alle energie del TeV, misura in grado di discriminare tra produzione locale (galattica) degli antiprotoni o extragalattica e quindi di dare una risposta al problema della simmetria materia-antimateria nell'Universo.

5) Spettro dei raggi cosmici tra 10 e 200 TeV.

6) Monitoraggio del campo magnetico solare ed interplanetario per lo studio dei fenomeni solari e di modulazione dei raggi cosmici galattici da parte dell'eliosfera.

Altre tematiche quali la composizione al ginocchio dello spettro, tesi di universalita' dei raggi cosmici e fotoni da annichilazione di materia-antimateria sono in corso di approfondimento.

Nel 1998 e' stato realizzato un esperimento di test (ARGO-TEST) con il principale obiettivo di verificare molteplici aspetti logistici e tecnici, questi ultimi riguardanti il funzionamento degli RPC in alta quota e la capacita' di realizzare un imaging di alta granularita' del fronte dello sciame.

L'esperimento e' stato montato in una hall di 150 m**2 nel Laboratorio di YangBaJing. Il rivelatore consiste in uno strato compatto di RPC (circa 50 m**2) demandato alla campionatura di una porzione del fronte di sciami estesi in atmosfera mediante pads 56 per 56 cm**2 sezionate a strips.

Il test e' continuato fino a maggio 1998 con la raccolta di circa 10**6 eventi con diversi trigger di molteplicita'. Il lavoro si e' svolto secondo i seguenti punti:

1) determinazione della miscela di gas piu' adatta a realizzare contemporaneamente le condizioni di massima efficienza e risoluzione temporale (< 1.5 ns), e bassa molteplicita' di strips per particella singola. La miscela piu' efficace per soddisfare ai requisiti richiesti e' ricca di freon (Argon/Tetrafluoretano/Isobutano = 15/75/10, tensione di lavoro 7.4 kV). Con questa miscela la carica e' piu' piccola ed il segnale presenta un numero di afterpulses. Le prestazioni degli RPC sono risultate eccellenti (efficienza > 95 %, risoluzione temporale circa 1.1 ns compresa la risoluzione dell'elettronica) e saranno descritte in un lavoro di prossima pubblicazione.

2) misura della struttura temporale di una piccola porzione del fronte dello sciame sia per conoscerne le caratteristiche e confrontarle con i risultati di simulazioni, sia per utilizzarla come "fascio" di calibrazione dell'elettronica di trigger e dell'elettronica di "timing".

Questi obiettivi sono stati raggiunti ed i risultati ottenuti sono stati presentati al Workshop "High Altitude Cosmic Ray Laboratories" tenutosi presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso (16 Luglio 1998) in occasione del "Xth International Symposium on Very High Cosmic Ray Interactions", e inviati come contributi al "26th International Cosmic Ray Conferency" che si terra' a Salt Lake City (USA) nell'estate del 1999.

Il programma di lavoro per il 1999 comprende

a) messa a punto del sistema di acquisizione

b) sviluppo del progetto di distribuzione del gas

c) studio della risposta analogica degli RPC e del loro comportamento alle condizioni di pressione di YBJ (in camera barica)

d) studio del trigger mediante programmi di simulazione degli sciami estesi.

Mumenet e' un progetto nazionale, che si sviluppa nell'arco di 3 anni, avente come scopo il miglioramento dei servizi telematici fra vari Dipartimenti di Fisica, permettendo cosi' sia l'utilizzo di software per analisi dati, in cui i dati siano distribuiti sul territorio nazionale, sia una piu' stretta interazione tra i ricercatori grazie ai servizi di videoconferenza, telefonia digitale a gruppo chiuso, fax G4, e le attivita' multimediali. Il progetto mira, in sintesi, a fornire e sperimentare, attraverso collegamenti tipo ISDN, funzionalita' multimediali su rete ad alto livello, secondo obbiettivi che sono complementari a quelli della rete nazionale GARR-B.

Nel 1998 il programma di ricerca ha raggiunto i primi risultati.

Nel 1999 il programma si completera', raggiungendo lo scopo del progetto.

Mumenet is a three-year project on a national basis, with the aim to optimize the cooperation through the network among the Physics Departments; software distribution and usage for data analysis, with data residing in the different national Institutes, videoconferencing, digital closed group communication, fax type G4 and multimedia are the main services foreseen over the network. The project intends to develop high-level multimedia applications over the ISDN network, more suitable than the national academic network called GARR-B.

In 1998 the research program achieved first results.

In the 1999 the program will finish, according to the plan by reaching the purpose of the project.