CPAD and Snowmass 2013 Ron Lipton (Fermilab) Howard Nicholson (Mt. - - PowerPoint PPT Presentation

cpad and snowmass 2013
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CPAD and Snowmass 2013 Ron Lipton (Fermilab) Howard Nicholson (Mt. - - PowerPoint PPT Presentation

CPAD and Snowmass 2013 Ron Lipton (Fermilab) Howard Nicholson (Mt. Holyoke) Ian Shipsey (Purdue, CPAD) Marcel Demarteau (Argonne) Snowmass / CPAD Meeting Argonne, Jan. 9 11, 2013 DPF Charge for Snowmass The Division of


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CPAD and Snowmass 2013

Ron Lipton (Fermilab) Howard Nicholson (Mt. Holyoke) Ian Shipsey (Purdue, CPAD) Marcel Demarteau (Argonne)

Snowmass / CPAD Meeting Argonne, Jan. 9 – 11, 2013

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DPF Charge for Snowmass

  • “The ¡Division ¡of ¡Par0cles ¡and ¡Fields ¡of ¡the ¡American ¡Physical ¡Society ¡is ¡ini0a0ng ¡

a ¡long-­‑term ¡planning ¡exercise ¡for ¡the ¡high-­‑energy ¡physics ¡community. ¡Its ¡goal ¡is ¡ to ¡develop ¡the ¡community's ¡long-­‑term ¡physics ¡aspira0ons. ¡Its ¡narra0ve ¡will ¡ communicate ¡the ¡opportuni0es ¡for ¡discovery ¡in ¡high-­‑energy ¡physics ¡to ¡the ¡ broader ¡scien0fic ¡community ¡and ¡to ¡the ¡government.” ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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The ¡Energy ¡Fron0er ¡

Origins ¡of ¡Mass ¡ ¡ ¡Dark ¡energy ¡ ¡Cosmic ¡Par0cles ¡

¡ ¡The ¡Cosmic ¡ ¡

Fron0er ¡

¡ ¡ ¡Neutrino ¡Physics ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Proton ¡Decay ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡The ¡Intensity ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Fron0er ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Dark ¡ma'er ¡ Ma'er/An--­‑ma'er ¡ Asymmetry ¡

Origin ¡of ¡Universe ¡ Unifica0on ¡of ¡Forces ¡ New ¡Physics ¡ Beyond ¡the ¡Standard ¡Model ¡

Facili0es ¡ Fron0er ¡ Instrumenta0on ¡ Fron0er ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Compu0ng ¡ Fron0er ¡

Physics ¡Fron0ers ¡ Enabled ¡by ¡Advanced ¡Technologies ¡

Complemented ¡by ¡ Educa-on ¡and ¡ Outreach ¡

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Instrumentation

Science ¡

  • The ¡Physics ¡Ques-ons ¡and ¡Challenges ¡are ¡being ¡well ¡ ¡

formulated ¡by ¡the ¡three ¡physics ¡fron-ers; ¡Some ¡ ¡ ques-ons ¡posed ¡already ¡a ¡long ¡-me ¡ago ¡(Higgs, ¡1964) ¡ Facili0es ¡ ¡

  • Exis-ng ¡facili-es ¡will ¡have ¡an ¡extended ¡life ¡ ¡
  • New ¡facili-es ¡are ¡costly; ¡environment ¡is ¡very ¡ ¡

compe--ve ¡ Instrumenta0on ¡ ¡

  • New ¡instrumenta-on ¡to ¡get ¡the ¡most ¡out ¡of ¡exis-ng, ¡upgraded ¡facili-es ¡
  • Cost-­‑effec-ve ¡innova-ve ¡techniques ¡and ¡technologies ¡for ¡new ¡experiments ¡ ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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Instrumenta0on ¡will ¡have ¡a ¡tremendous ¡impact ¡on ¡the ¡future ¡program ¡ ¡

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‘Decadal’ Survey

  • The ¡Snowmass ¡process ¡is ¡effec-vely ¡to ¡embark ¡on ¡a ¡decadal ¡survey: ¡

to ¡iden0fy ¡leading-­‑edge ¡scien0fic ¡ques0ons, ¡and ¡iden0fy ¡the ¡observa0ons ¡and ¡ instruments ¡required ¡to ¡answer ¡them ¡

  • Because ¡of ¡the ¡nature ¡and ¡0mescale ¡of ¡high-­‑energy ¡physics ¡projects ¡provide ¡the ¡

informa0on ¡for ¡instrumenta0on ¡in ¡three ¡categories: ¡ ¡ – Measurements ¡in ¡the ¡Current ¡Decade ¡ ¡ – Measurements ¡for ¡the ¡Next ¡Decade ¡ ¡ – Observa0ons ¡on ¡Instrumenta0on ¡itself ¡ ¡

  • Snowmass ¡is ¡the ¡voice ¡of ¡the ¡community. ¡There ¡is ¡no ¡priori-za-on ¡and ¡no ¡process ¡

to ¡develop ¡an ¡instrumenta-on ¡program ¡for ¡HEP. ¡ ¡

  • Eventually ¡it ¡needs ¡to ¡be ¡sorted ¡out ¡‘what ¡we ¡need’ ¡from ¡‘what ¡we ¡want’ ¡to ¡

realis-cally ¡address ¡the ¡important ¡science ¡ques-ons ¡(P5, ¡HEPAP, ¡CPAD) ¡ ¡ ¡

  • CPAD ¡is ¡fully ¡integrated ¡in ¡the ¡Snowmass ¡Instrumenta-on ¡process; ¡CPAD ¡and ¡the ¡

Snowmass ¡Instrumenta-on ¡Fron-er ¡work ¡as ¡one ¡unit ¡un-l ¡the ¡Minnesota ¡mee-ng ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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The Next Decade

  • Instrumenta-on ¡needs ¡for ¡the ¡next ¡decade ¡will ¡be ¡closely ¡-ed ¡to ¡currently ¡

proposed ¡experiments ¡and ¡upgrades ¡of ¡exis-ng ¡experiments ¡ ¡

  • Instrumenta-on ¡needs ¡will ¡be ¡based ¡on ¡clear ¡physics ¡objec-ves ¡ ¡
  • Development ¡will ¡be ¡mostly ¡lower ¡risk ¡and ¡incremental, ¡commensurate ¡with ¡

project ¡-me ¡scale ¡ ¡

  • It ¡would ¡be ¡very ¡useful ¡to ¡prepare ¡an ¡overview ¡of ¡current ¡experiments, ¡key ¡physics ¡

measurements ¡and ¡signatures, ¡their ¡main ¡technologies, ¡physics ¡reach ¡and ¡key ¡ requirements/limita-ons ¡ ¡

  • Needs ¡close ¡coupling ¡with ¡physics ¡fron-ers ¡ ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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Experiment ¡ Measurement ¡ Reach ¡ Technology ¡ Characteris0c ¡ ¡ Requirement ¡ Limita0on ¡ ¡ CMS ¡ ¡

g(Hγγ) ¡ ~10% ¡ ¡ (300/a) ¡ PBO ¡Crystal ¡ Calorimetry ¡ 80,000 ¡ crystals ¡ σ(E) ¡~ ¡ ¡ 4%/√E ¡ Radia-on ¡ hardness ¡ ¡

Same ¡for ¡all ¡ ¡ experiments ¡... ¡ ¡ ¡

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Example

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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  • Table ¡to ¡be ¡enhanced ¡by ¡lis-ng ¡the ¡technological ¡challenges ¡and ¡limita-ons ¡ ¡

From: ¡arXiv:1205.2671 ¡

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Example

¡Can ¡one ¡capture ¡the ¡ ¡ reach, ¡technology ¡and ¡ ¡ limita0ons ¡on ¡one ¡ ¡ page ¡? ¡ ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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Ionisation ¡ CRESST-II, ROSEBUD CLEAN, DAMA, DEAP, KIMS, NAID, XMASS CUORE, CRESST-1 EDELWEISS, EUREKA, SuperCDMS ArDM, Darkside, LUX, Panda-X, WARP, XENON, ZEPLIN

CoGENT, DRIFT, HDMS, GENIUS, GERDA, IGEX, TEXONO COUPP, PICASSO

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Beyond The Next Decade

  • For ¡projects ¡beyond ¡the ¡next ¡decade ¡– ¡that ¡is ¡beyond ¡Phase ¡II ¡for ¡the ¡LHC ¡– ¡the ¡ ¡

community ¡needs ¡a ¡technology ¡development ¡and ¡innova3on ¡program ¡guided ¡by ¡ the ¡science ¡ques-ons ¡

  • Determine ¡what’s ¡really ¡needed ¡to ¡take ¡the ¡next ¡steps ¡in ¡improving ¡the ¡

experiments: ¡cost ¡drivers ¡and ¡performance ¡requirements ¡

  • Allows ¡for ¡balanced ¡porjolio ¡of ¡high ¡vs. ¡low ¡risk ¡and ¡long-­‑term ¡development ¡
  • Ques-on ¡is ¡really ¡beyond ¡.... ¡ ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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LSST ¡ LHC ¡Phase ¡II ¡ DES ¡ Daya ¡Bay ¡II ¡ ¡ Nova ¡

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Diagonalization

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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  • Parameter ¡space ¡to ¡cover ¡is ¡huge: ¡ ¡

– 4 ¡fron-ers ¡ – Many ¡different ¡exis-ng ¡and ¡future ¡ facili-es ¡ – Vast ¡spectrum ¡of ¡technologies ¡ – Long ¡-me ¡horizon ¡which ¡is ¡inherent ¡to ¡ R&D ¡ ¡

  • For ¡the ¡next ¡decade, ¡the ¡natural ¡ ¡

approach ¡is ¡the ¡physics ¡reach ¡ ¡

  • Appointed ¡one ¡contact ¡person ¡for ¡each ¡

Physics ¡Fron-er ¡with ¡Fron-er ¡ Instrumenta-on ¡ ¡

David ¡Lissauer ¡ ¡ Juan ¡Estrada ¡ Ulrich ¡Heintz ¡ Intensity ¡ Cosmic ¡ Energy ¡ Capabili-es ¡ Erik ¡Ramberg ¡

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Diagonalization

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

Slide ¡ ¡10 ¡

Sensors ¡ Gaseous ¡ Systems ¡ Electronics ¡ Sopware ¡ Emerging ¡ Artuso ¡ ¡ Seiden ¡ Gilchriese ¡ ¡ Wagner ¡ Blucher ¡ ¡ Lissauer ¡ Heintz ¡ ¡ Lipton ¡ Graf ¡ Alexander ¡ ¡ MacFarlane ¡ ¡ CPAD ¡

  • For ¡the ¡long ¡term, ¡focus ¡on ¡

technologies ¡seems ¡appropriate ¡

  • Defined ¡six ¡technology ¡categories ¡– ¡

any ¡categoriza-on ¡has ¡its ¡limita-ons ¡ ¡

  • Two ¡CPAD ¡members ¡assigned ¡to ¡

each ¡category, ¡plus ¡addi-onal ¡ members ¡in ¡case ¡exper-se ¡did ¡not ¡ reside ¡within ¡CPAD ¡ ¡ ¡

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Perspective from Two Diagonalizations

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

Slide ¡ ¡11 ¡

Sensors ¡ Gaseous ¡ Systems ¡ Electronics ¡ Sopware ¡ Emerging ¡ Artuso ¡ ¡ Seiden ¡ Gilchriese ¡ ¡ Wagner ¡ Blucher ¡ ¡ Lissauer ¡ Heintz ¡ ¡ Lipton ¡ Graf ¡ Alexander ¡ ¡ MacFarlane ¡ ¡ CPAD ¡ David ¡Lissauer ¡ ¡ Juan ¡Estrada ¡ Ulrich ¡Heintz ¡ Intensity ¡ Cosmic ¡ Energy ¡ Capabili-es ¡ Erik ¡Ramberg ¡

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Liaison Matrix

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

Slide ¡ ¡12 ¡ Technologies Energy Intensity Cosmic Ulrich Heintz David Lissauer Juan Estrada Sensors Marina Artuso Daniela Bortoletto (Purdue) Matt Wetstein (Chicago) Andrei Nomerotksi (BNL) Abe Seiden Sally Seidel (New Mexico) Henry Frisch(Chicago) Clarence Chang (Chicago) Ren-yuan Zhu(Caltech)

  • J. Va'vra(SLAC)

Jim Fast (PNNL) Gaseous Detectors Gil Gilchriese Andy White (UTA) James White (Texas A&M) Bob Wagner Marcus Hohlmann (FIT) Brendan Casey (FNAL) Vinnie Polychronakos (BNL) Detector Systems Ed Blucher Roger Rusack (Minnesota) Bonnie Fleming (Yale) Karen Byrum (ANL) David Lissauer Adam Para (FNAL) Bob Svoboda (UC Davis) Peter Gorham (Hawaii) David Nygren (LBL) Dan Akerib (Case Western) Greg Tarle (Michigan) Electronics/DAQ/Trigger Ulrich Heintz Dong Su (SLAC) Gary Varner (Hawaii) Günther Haller (SLAC) Ron Lipton Wesley Smith (Wisconsin) Yau Wah (Chicago) Frank Krennrich (Iowa State) Maurice Garcia-Sciveres (LBNL) Novel/Emerging Technologies Jim Alexander Ted Liu (FNAL) Steve Ahlen (BU) Juan Estrada (FNAL) David MacFarlane Julia Thom (Cornell) Software Norman Graf Erich Varnes (Arizona) Robert Kutschke (FNAL) Salman Habib (ANL) Facilities Carsten Hast (SLAC) Jae Yu (UTA) Erik Ramberg (FNAL) Test Beams, Low Background Facilities, Assembly and test facilities, Engineering Semiconductor sensors,Bolometers,Light sensors,Crystals,Radiation hard sensors Micropattern detectors, RPCs, Gas TPCs Calorimetry, Neutrino Detectors, Noble liquid TPCs and detectors, Low background materials, Mechanics ASICs, Trigger systems, Power delivery, Data communication, Data processing systems (TCA…) Frameworks, Machine Backgrounds, Simulation Graphene, ALD, Flexible electronics ...

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Process and Goals for this Meeting

Step ¡1: ¡ ¡

  • Survey ¡the ¡detectors ¡currently ¡being ¡built ¡or ¡upgraded ¡and ¡proposed ¡for ¡next ¡

decade’s ¡experiments ¡

  • Evaluate ¡capabili-es, ¡strengths ¡and ¡weaknesses, ¡successes ¡and ¡challenges ¡
  • What ¡instrumenta-on ¡development ¡is ¡necessary ¡to ¡sustain ¡the ¡current ¡physics ¡

research ¡program? ¡What ¡development ¡would ¡increase ¡the ¡reach? ¡What ¡ development ¡would ¡reduce ¡the ¡cost? ¡Are ¡there ¡promising ¡alterna-ve ¡technologies? ¡ ¡

  • What ¡facili-es ¡are ¡needed ¡to ¡support ¡this ¡development? ¡ ¡

Step ¡2: ¡ ¡

  • Determine ¡what’s ¡really ¡needed ¡to ¡take ¡the ¡next ¡steps ¡in ¡improving ¡the ¡

experiments: ¡cost ¡drivers ¡and ¡performance ¡requirements ¡

  • Evaluate ¡technology ¡op-ons, ¡strengths ¡and ¡weaknesses, ¡and ¡impact ¡
  • What ¡instrumenta-on ¡development ¡is ¡necessary ¡to ¡enable ¡ ¡future ¡projects? ¡ ¡ ¡

What ¡development ¡would ¡increase ¡the ¡reach? ¡What ¡development ¡would ¡reduce ¡the ¡ cost? ¡Are ¡there ¡promising ¡alterna-ve ¡technologies? ¡ ¡

  • What ¡facili-es ¡are ¡needed ¡to ¡support ¡this ¡development? ¡ ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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Defining The Metric

  • The ¡proposed ¡Diagonaliza-on ¡along ¡Physics ¡Fron-ers ¡and ¡Technologies ¡is ¡

an ¡ini-al ¡step ¡to ¡develop ¡a ¡coherent ¡overview ¡ ¡ ¡

  • Ul-mately, ¡what ¡an ¡experiment ¡needs ¡is ¡not ¡a ¡technology ¡but ¡an ¡

instrument ¡that ¡is ¡able ¡to ¡adequately ¡address ¡the ¡science ¡ques-ons ¡ ¡

– An ¡experiment ¡is ¡not ¡interested ¡in ¡a ¡tracker ¡ per ¡se, ¡but ¡is ¡interested ¡in: ¡ – Momentum ¡resolu-on ¡ – dE/dx, ¡PID, ¡single ¡bunch ¡crossing ¡resolu-on ¡ ¡

  • Synergies ¡between ¡instrumenta-on ¡

efforts ¡should ¡be ¡considered ¡ ¡

  • Developing ¡the ¡correct ¡metric ¡will ¡be ¡ ¡

a ¡process ¡which ¡we ¡hope ¡to ¡start ¡at ¡ this ¡mee-ng ¡and ¡refine ¡un-l ¡Snowmass ¡ (and ¡beyond) ¡ ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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Other Elements of Instrumentation

 The ¡best ¡way ¡to ¡preserve/create ¡knowledge ¡and ¡exper-se ¡is ¡to ¡have ¡ongoing ¡ construc-on ¡projects ¡(our ¡projects ¡are ¡usually ¡challenging) ¡  In-­‑house ¡technical ¡exper-se ¡– ¡at ¡Laboratories ¡and ¡Universi-es ¡– ¡is ¡indispensable ¡ and ¡vital ¡in ¡the ¡successful ¡delivery ¡of ¡large ¡system ¡  Instrumenta-on ¡allows ¡young ¡people ¡to ¡get ¡involved ¡in ¡projects ¡that ¡may ¡be ¡more ¡ than ¡a ¡decade ¡away ¡from ¡realiza-on. ¡ ¡ ¡  Investment ¡in ¡instrumenta-on ¡can ¡allow ¡us ¡to ¡keep ¡a ¡leadership ¡role ¡in ¡the ¡science ¡ when ¡flagship ¡facili-es ¡are ¡offshore. ¡  Track ¡technologies ¡and ¡combine ¡the ¡advances ¡in ¡all ¡areas ¡of ¡science ¡and ¡apply ¡ them ¡to ¡address ¡prominent ¡scien-fic ¡ques-ons: ¡mul--­‑disciplinary ¡approach ¡ ¡  Export ¡our ¡key ¡successes ¡to ¡other ¡areas ¡of ¡science ¡and ¡to ¡society ¡at ¡large ¡through ¡ technology ¡transfer ¡to ¡industry ¡  Evaluate ¡the ¡instrumenta-on ¡program ¡in ¡a ¡global ¡context ¡ ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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Observations

  • Although ¡many ¡key ¡par-cle ¡physics ¡technologies ¡were ¡invented ¡in ¡the ¡US, ¡in ¡many ¡

areas ¡the ¡US ¡has ¡lost ¡its ¡leadership ¡role ¡

  • Furthermore, ¡in ¡certain ¡areas ¡the ¡exper-se ¡is ¡about ¡to ¡disappear ¡altogether ¡from ¡

the ¡US ¡ ¡

  • Should ¡the ¡US ¡retain ¡a ¡leadership ¡posi-on ¡ ¡

in ¡areas ¡of ¡tradi-onal ¡strength? ¡ ¡

  • Industry ¡collabora-on ¡in ¡the ¡US ¡has ¡ ¡

tradi-onally ¡not ¡been ¡at ¡the ¡same ¡level ¡ ¡ as ¡in ¡Europe ¡or ¡Japan. ¡ ¡

  • DOE, ¡with ¡support ¡from ¡government, ¡ ¡

encouraging ¡u-liza-on ¡of ¡SBIR/STTR ¡ program ¡

  • How ¡can ¡industry ¡par-cipa-on ¡be ¡ ¡

strengthened? ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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SiPM ¡ ¡ manufacturers ¡

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National Scene

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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h'p://www.whitehouse.gov/administra-on/eop/ostp/pcast/docsreports ¡

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Fundamental ¡innova-ve ¡instrumenta-on ¡ ¡ development ¡is ¡at ¡the ¡core ¡of ¡HEP ¡ ¡ Opportunity ¡aligned ¡with ¡na-onal ¡priori-es ¡

Goals: ¡ ¡ 1) ¡enhancing ¡long-­‑range ¡U.S. ¡investment ¡in ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡basic ¡and ¡early-­‑stage ¡applied ¡research ¡ ¡ 2) ¡reducing ¡the ¡barriers ¡to ¡the ¡transforma-on ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡of ¡the ¡results ¡of ¡that ¡research ¡into ¡new ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡products, ¡industries, ¡and ¡jobs. ¡ ¡

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Where We Are Today

  • The ¡physics ¡and ¡facili-es ¡landscape ¡has ¡changed ¡in ¡the ¡last ¡few ¡years ¡
  • Some ¡challenges ¡

– Energy ¡Fron-er ¡has ¡moved ¡to ¡CERN ¡ – Heavy-­‑flavor ¡factories ¡moved ¡overseas ¡ ¡ – DUSEL ¡terminated ¡

  • Important ¡discoveries ¡

‒ θ13 ¡is ¡“large” ¡ – LHC ¡“Higgs-­‑like” ¡discovery ¡

  • And ¡great ¡opportuni-es ¡

– LHC ¡at ¡design ¡energy ¡in ¡2015 ¡ – DM ¡searches ¡making ¡steady ¡progress ¡as ¡are ¡DE ¡studies ¡ ¡ – Intensity ¡fron-er ¡– ¡discovery ¡through ¡neutrino ¡sector, ¡rare ¡processes ¡ – Synergies ¡between ¡all ¡of ¡the ¡above ¡

  • The ¡scien0fic ¡ques0ons ¡have ¡been ¡formulated ¡and ¡are ¡being ¡refined ¡through ¡the ¡

Snowmass ¡process. ¡The ¡answers ¡to ¡these ¡ques0ons ¡can ¡only ¡be ¡provided ¡ through ¡the ¡development ¡of ¡appropriate ¡instrumenta0on ¡ ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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Where We Want To Be In August

  • The ¡deliverable ¡for ¡the ¡Instrumenta-on ¡Fron-er ¡is ¡a ¡~30-­‑page ¡execu-ve ¡

summary ¡as ¡part ¡of ¡the ¡Snowmass ¡proceedings ¡describing ¡a ¡well ¡ ar-culated ¡instrumenta-on ¡development ¡program ¡in ¡support ¡of ¡the ¡ physics ¡goals ¡for ¡the ¡next ¡decade ¡and ¡beyond ¡

  • Suppor-ng ¡documenta-on ¡(whitepapers) ¡on ¡the ¡physics ¡and ¡technologies ¡

addressing ¡the ¡physics ¡goals ¡and ¡the ¡required ¡facili-es. ¡These ¡reports ¡ could ¡actually ¡be ¡used ¡as ¡research ¡and ¡teaching ¡documents. ¡ ¡

  • Succinct ¡report ¡on ¡the ¡need ¡to ¡re-­‑establish ¡US ¡leadership ¡in ¡

instrumenta-on ¡through ¡investment ¡in ¡a ¡DOE-­‑HEP ¡Instrumenta-on ¡ Program ¡

  • They ¡can ¡all ¡be ¡bundled ¡in ¡a ¡single ¡report ¡for ¡the ¡archives ¡ ¡
  • More ¡on ¡this ¡topic ¡Friday ¡ ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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Conclusions

  • The ¡role ¡of ¡instrumenta-on ¡on ¡the ¡future ¡of ¡the ¡field ¡is ¡very ¡significant ¡ ¡
  • The ¡task ¡ahead ¡of ¡us ¡is ¡huge. ¡To ¡the ¡best ¡of ¡my ¡knowledge, ¡the ¡field ¡has ¡

never ¡undertaken ¡such ¡an ¡effort ¡for ¡instrumenta-on ¡ ¡

  • The ¡Snowmass ¡process, ¡and ¡its ¡subsequent ¡execu-on ¡through ¡CPAD, ¡is ¡a ¡

great ¡opportunity ¡for ¡the ¡community ¡to ¡reestablish ¡a ¡leadership ¡role ¡in ¡ HEP ¡and ¡instrumenta-on ¡

  • If ¡executed ¡correctly, ¡it ¡has ¡the ¡poten-al ¡to ¡be ¡enormously ¡suppor-ve ¡for ¡

the ¡field ¡of ¡HEP ¡itself, ¡and ¡beneficial ¡to ¡the ¡field ¡through ¡bi-­‑direc-onal ¡ collabora-ve ¡efforts ¡with ¡other ¡science ¡disciplines ¡

  • We ¡are ¡glad ¡you ¡are ¡here ¡willing ¡to ¡par-cipate ¡in ¡this ¡process ¡! ¡ ¡

CPAD ¡/ ¡Snowmass ¡Instrumenta3on ¡Mee3ng, ¡-­‑ ¡Jan. ¡9 ¡-­‑ ¡11, ¡2013 ¡ ¡ ¡-­‑-­‑ ¡M. ¡Demarteau ¡

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