The Resistive Plate Chambers (RPC) are used in the barrel and forward region of the CMS muon system. They provide a muon trigger and are used in the muon trajectory reconstruction. The future increase of the LHC luminosity (HL-LHC) imposes a challenge to the RPC system. In order to cope with the new conditions, an upgrade is planned. In the forward region, two additional RPC stations called...
The LHC's experiments pass through significant upgrades of their systems aiming at the high-luminosity regime starting in 2025. The experiments must stand for higher event rates and the massive amount of data to acquire in this new regime to couple with experimental needs. For the ALICE time-projection chamber (TPC), the new technology of gaseous electron multiplier (GEM) replaces the...
Starting 2025, the LHC and its experiments will enter into a new era, the era of the High Luminosity LHC (HL-LHC), a program aiming for high precision measurements in the Standard Model, exploration of new regions of the phase space and searches for signals of new physics through very rare processes. Colliding proton beams at $\sqrt{s}=14$ TeV, the HL-LHC will reach an instantaneous luminosity...
The CMS group at UERJ has been an integral part of the Precision Proton Spectrometer (PPS) subsystem project of the collaboration.
The PPS detector system has been installed and integrated into the CMS experiment since 2016 and has collected over $110\,\text{fb}^{-1}$ of data during the LHC Run 2.
It is a joint project of the CMS and TOTEM collaborations with the capability of measuring...
O experimento CONNIE (Coherent Neutrino-Nucleus Interaction Experiment) está operando junto à Central Nuclear de Angra 2, visando a detecção do espalhamento elástico coerente dos antineutrinos de reator com os núcleos de silício e testar física além do Modelo Padrão. Para esse fim, o experimento utiliza a tecnologia de dispositivos de carga acoplada (CCDs), que possuem um baixíssimo liminar de...
A reunião e organização dos recursos de computação para os experimentos do LHC se deu sob o paradigma de computação em grid, com clusters baseados em servidores homogêneos. Esse paradigma foi extremamente bem sucedido, com a criação do Worldwide LHC Computing Grid (WLCG). Através do WLCG foram realizadas a análise dos mais de 160 femtobarn inversos de colisões pp entregues pelo acelerador até...
We present a free and open-source Intelligent Platform Management Controller (IPMC) hardware mezzanine in mini-DIMM form factor, based on an STM32H745 microcontroller. An IPMC is a fundamental component of electronic boards compliant to the PICMG Advanced Telecommunications Computing Architecture, such as those envisaged for the High-Luminosity upgrades of the back-end electronics of LHC...
We employ machine learning techniques to investigate novel approaches for particle simulation and identification. In one front we study the possibility of using Deep Neural Networks for jet identification in the L1 trigger at HL-LHC. We perform a survey of architectures (MLP, CNN and Graph Networks) and benchmark their performance and resource consumption on FPGAs. We use the HLS4ML jet...
Deep Learning methods are among the state-of-art of several computer vision tasks, intelligent control systems, fast and reliable signal processing and inference in big data regimes. It is also a promising tool for scientific analysis, such as gamma/hadron discrimination.
We present an approach based on Deep Learning for shower parameter regression of water Cherenkov detectors. We design our...
O sistema de trigger do Experimento ATLAS é dividido em dois níveis, Level One (L1) e High-Level Trigger (HLT). No L1 as informações são processadas em hardware dedicado e as regiões de interesse, onde foram encontrados candidatos a eventos relevantes, são selecionadas e enviadas à filtragem de alto nível HLT. O HLT opera de modo paralelo em um conjunto de computadores e é dividido em...
O NeuralRinger é o discriminador padrão da colaboração ATLAS na detecção de elétrons na etapa rápida de trigger, e para isso, utiliza a informação dos calorímetros formatada em anéis centrados na célula mais quente para alimentar um conjunto de redes neurais artificiais. Cada classificador deste conjunto é especializado em uma faixa de valores de energia transversa e pseudorapidez, o que...
O LHC é o maior acelerador de partículas em funcionamento e é constituído de um conjunto de sete experimentos distribuídos ao longo de seu perímetro de aproximadamente 27 Km, sendo o ATLAS o maior deles. A fim de registrar os eventos ocorridos durante as colisões, o ATLAS foi projetado com elevada segmentação de mais de 100 milhões de canais. Dentre os subdetectores constituintes do ATLAS...
O Experimento ATLAS possui cerca de 100 milhões de canais de leitura, tendo sido projetado para observar em torno de 1,7 bilhões de colisões próton-próton por segundo, produzindo um volume de dados bastante elevado, devido à sua fina segmentação (maior do que 60 TB/s). O ATLAS, neste momento, passa por um extenso programa de upgrade, visando sua operação nas condições ainda mais desafiadoras...
JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) é um detector polivalente de 20 kton de cintilador liquido atualmente em construção no sul da China a uma distancia de cerca de 53 km de usinas nucleares e que começará a coleta de dados em 2022. O objetivo principal é a determinação do ordenamento das massas dos neutrinos, obtendo mais de 3σ após 6 anos de tomada de dados. Para alcançar esse...
Um dos programas experimentais mais importantes que abordará algumas das questões abertas em física de neutrinos é o Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE). Isto será um grande projeto internacional, de megaciencia, que envolve mais de 1000 físicos. DUNE ira estudar a violação de CP no setor leptônico, a hierarquia de massas de neutrinos, o decaimento do proton e detectará uma eventual...
Desde 2015 o Centro de Pesquisas Renato Archer (CTI) trabalha em colaboração estreita com a UNICAMP - Laboratório de Léptons - no âmbito das colaborações DUNE e SBND.
O primeiro teste usando argônio gasoso do dispositivo arapuca foi realizado nos laboratórios desse centro. Desde então foram realizados testes de resistência a baixas temperaturas dos componentes óticos do dispositivo (Filtros...
Este projeto que busca superar os desafios científicos e tecnológicos associados com a produção, purificação e condensação e regeneração massiva de Argônio Líquido (LAr) e componentes criogênicos relacionados em plantas criogênicas de larga escala.
Criogenia de LAr em larga escala possui um papel fundamental no projeto International Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF), o qual irá...
In this talk, we will discuss the advances of the ASTRI MINI-ARRAY with 9 telescopes, the Cherenkov Telescope Array (CTA) Precursor, that will be installed in Tenerife, Canarian Islands, staring in September 2021. I will also show the advances on the construction of the 40 small-size-telescopes (SSTs) for CTA. The ASTRI telescope has been chosen (out of two other prototypes) to be the...
The Cherenkov Telescope Array (CTA) will be the next world leader astroparticle physics facility. Three sizes of telescopes will be installed in two sites. We have been involved with development of instrumentation to the Middle-Sized Telescope (MST) since 2010. The structure of the telescope has very tight and demanding constrains. We are developed and test part of the telescope structure...
O Southern Wide-field Gamma-ray Observatory (SWGO) é uma colaboração internacional formada em 2019 para planejar e projetar um novo observatório de raios-gama na América do Sul. O SWGO será um instrumento complementar ao Cherenkov Telescope Array (CTA), e aos grandes observatórios gama baseados na detecção das partículas secundárias dos chuveiros atmosféricos, tais como HAWC (México/EUA) e...
The ALICE experiment at the LHC/CERN is being upgraded to further improve its capacity to characterize the Quark-Gluon Plasma (QGP) with improved vertexing resolution and exploitation of the higher luminosity of the upgraded LHC. Besides several instrumental updates, including new electronics and detector systems, the On-line and Off-line computing system of ALICE (ALICE O2) is being...
The LHCb experiment will use a triggerless readout system starting in 2022. Data will be collected at an event rate of 30 MHz using a software-only High Level Trigger that will enable unprecedented flexibility for trigger selections. The first stage (HLT1) will reduce the event rate by at least a factor 30 while the second stage (HLT2) will perform full analysis selection. Both the computing...
O LHC prevê um aumento crescente da sua luminosidade, o que irá gerar uma maior ocupação nos sistemas de leitura dos seus experimentos. Muitos dos processos físicos de interesse resultam em decaimentos em elétrons, fótons e múons, que são medidos pelos diversos subsistemas. Atualmente, o Experimento ATLAS passa por um extenso programa de upgrade, envolvendo os calorímetro e o espectrômetro de...
Importantes processos físicos de interesse que se espera observar no LHC produzem decaimentos com fótons e elétrons. O amplo programa de física do experimento ATLAS depende de um sistema eficiente de filtragem online (trigger) para detectar tais assinaturas. No período de tomada de dados agendado para 2021-2024 (Run3), o LHC irá operar em elevada...
Atualmente, o LHC está em processo de upgrade, devendo aumentar vertiginosamente a sua luminosidade (HL-LHC) e, assim, o número de eventos físicos para análise em cada colisão. Com isso, as condições de operação do ATLAS se tornam muito mais inóspitas e exigentes, pois haverá empilhamento de sinais nos seus sub-detectores e, assim, maior dificuldade em identificar os canais físicos de...
O experimento DUNE é um experimento de long baseline dedicado ao estudo dos parâmetros de oscilação dos neutrinos, decaimento do próton e neutrinos de supernovas. Seu detector distante empregará a tecnologia de câmara de projeção temporal preenchida com argônio líquido, sendo composto por 4 módulos, sendo que o segundo módulo, Vertical Drift, teve sua proposta inicial aprovada em dezembro de...
Simulações da ARAPUCA, contemplando suas múltiplas iterações, são peças essenciais no processo de P&D, contribuindo desde a otimização da eficiência até a escolha de materiais junto à indústria. Como parte dos esforços para o desenvolvimento da ARAPUCA no Brasil, apresentamos aqui o software ArapucaSim, que não somente utiliza a biblioteca Geant4, para simulações de Monte Carlo, como...
