Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 1 La miniTPC de PEP-II Motivations La conception de la miniTPC La Construction Les tests au CERN Les résultats obtenus par la miniTPC à SLAC Epilogue

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 2 SLC et PepII

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 3 Motivations Un défi : PEP-II est un collisionneur qui ambitionne une luminosité 50 fois supérieure à celle du meilleur anneau de l’époque CESR, en particulier grâce à des courants énormes (plusieurs ampères) dans chaque anneau De plus, la physique auprès de PEP-II nécessite des détecteurs très proches du faisceau. Importance de maîtriser les bruits de fond, tant du point de vue des doses et de l’occupation induite. Une opportunité unique: les deux anneaux de PEP-II seront prêts un an avant BABAR. D’où possibilité d’installer des senseurs de bruit de fond penndant les réglages prévus en 1997 pour le HER et en 1998 pour le LER Objectif : identifier les sources principales du bruit de fond pour les réduire et les modéliser Problème : très peu de temps, encore moins d’argent!

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 4 Le contexte « TPC » à Orsay en 1995 L’équipe qui a conçu, construit et opéré la « grande » TPC de DELPHI est toujours en place sous l’impulsion de Vincent Lepeltier et Bernard Jean-Marie Depuis 1991, effort « microTPC » avec l’aide de Richard Cizeron pour marier la technique TPC avec de nouveaux détecteurs gazeux encore immatures à l’époque (MSGC). Expertise développée autour de petites cages légères. Effort stoppé en Septembre Une électronique DELPHI+ALEPH avait été reconstituée pour lire quelques centaines de voies. Le terrain était donc très propice pour marier les deux efforts et proposer dès fin 1995 une miniTPC pour PEP-II

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 5 Les avantages d’une miniTPC pour le commissionning Possibilité de voir et compter les traces chargées, séparables donc du « poivre et sel » de la radiation synchrotron. Les autres détecteurs ne sont eux sensibles qu’au courant total Possibilité de mesurer l’origine des traces et leur distribution angulaire. Puissant moyen de comparaison avec les simulations Vague indication du spectre en énergie des électrons via le de/dx et possibilité d’identification des hadrons pour comparaison avec MC Blocage de la porte pour travailler « tranquillement » lors des périodes de haut bruit de fond Simplicité d’opération: seulement 8 fils de champ

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 6 Les premières réactions à la proposition miniTPC Trop difficile Trop sophistiqué Trop cher Trop fragile Il faudra toute la ténacité de Vincent pour convaincre Tom Mattison, responsable du détecteur de « commissioning » du bien- fondé de cette opération

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Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 8 Présentation de Vincent en Octobre 1996 Planning « impossible » tenu!

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Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 13 Fin de la construction de la miniTPC au printemps 1997

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Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 15 La résolution mesurée au CERN Précision de 300 microns !

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Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 17 Présentation de Vincent à la conférence de Vienne en Février 1998

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 18 Les phases du commissioning de PepII Juin 1997 et Septembre 1997 point d’interaction temporaire (pas de B1, Q1, masks) démarrage du HER Janvier 1998 étude approfondie du bruit de fond du HER première prise de données de la miniTPC à SLAC Juillet 1998 point d’interaction final (tous les aimants, tube à vide final) démarrage du LER premieres collisions observées Novembre 1998 et Janvier-Fevrier 1999 étude approfondie du bruit de fond du LER LER “beam scrubbing” injection propre, haute luminosité

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 19 La MiniTPC au run de Janvier 98 Distribution de l’intersection des traces reconstruites avec la ligne du faisceau pour MC et données d d intersection SR mask

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 20 BABAR note 495 (et BABAR 510)

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Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 22 La miniTPC entre les quadrupôles de focalisation finale

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Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 26 Les résultats de la campagne de mesure de Janvier 1998

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 27 Distributions angulaires des traces dans la miniTPC

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 28 La « découverte » de l’electron cloud effect en Janvier 1999 Vincent s’est beaucoup intéressé à cet effet et a écrit un programme de simulation pour essayer de prédire les conditions de résonance

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 29 Conclusion Toutes les promesses autour de la miniTPC ont été tenues! Probablement le meilleur rapport précision/prix de l’histoire de la physique des particules Vincent a réalisé un remarquable travail de conception et de construction d’un détecteur très original, simple, précis et robuste! La compréhension du bruit de fond de PEP-II un an avant la fin de la construction de BABAR a permis à PEP-II et à BABAR de démarrer dans les meilleures conditions Une collaboration exceptionnellement riche avec Mike Ronan de LBL, hélas lui aussi trop tôt disparu et Brian Meadows de Cincinnati Une thèse avec Sophie Trincaz, deux post-docs Andrea Valassi et Sumit Sen.

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 30 Epilogue Un petit bonus sur PEP-II ! Une fin de carrière brillante de la miniTPC à Brookhaven pour le démarrage de RHIC! Installation à RHIC en Juillet 1999 Retour à Orsay et transformée pour le musée!

Guy Wormser, Séminaire en hommage à Vincent Lepeltier, 23 Juin 2008 * 31 Le premier évènement hadronique de PEP-II vue dans la MiniTPC en Janvier 1999 hadronic tail ~1% (preliminary) m.i.p. x 10