Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks"

Jaroslav Vávra
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks Tomáš Jakoubek FZÚ AV ČR, FJFI ČVUT ATLAS seminář na FZÚ, Praha ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

2 Krátký úvod výzkumný úkol - o čem to je? (a o čem byla bakalářka) (příprava na život:) reálná data kosmické miony Evaluation of... JAK? Z mnoha možných přístupů jsem si vybral tyto dva: tracking studies combined studies (ID - MS) ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

3 Rekonstrukce mionů (historicky) dva hlavní rekonstrukční algoritmy: STACO a Muid zrekonstruované miony jsou proto uloženy ve dvou kolekcích: StacoMuonCollection & MuidMuonCollection dle návodu by mělo být jedno, který se použije... to se mi bohužel nepotvrdilo ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

4 Použitá data požadavky: kombinovaný run (ID MS) solenoidální i toroidální pole ON co nejvyšší statistika hledání (!) nebylo lehké, nakonec jsem si vybral run 91890, který nejlépe vyhovoval zmíněným podmínkám ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

5 Použitý software Athena release vzhledem k faktu, že t DRIG > t lxplus a pracnost GRID > pracnost lxplus, prováděl jsem analýzu lokálně na lxplus@cern jako základ posloužil baĺıček PhysicsAnalysis/AnalysisCommon/UserAnalysis (přepsán téměř k nepoznání - k mému údivu... FYZ/IT) očárkovaný baĺıček je k nalezení v mém public directory na AFS /afs/cern.ch/user/j/jakoubek/public/reswork/... stejně tak i ROOTí makro ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

6 Popis algoritmu (ATHENA) algoritmus prochází tři různé kolekce: TrackParticleCandidate - tracking studies StacoMuonCollection combined studies MuidMuonCollection výsledky uloží do stromu v ROOTím souboru dvě MuonCollection jsou použity kvůli jejich vzájemnému porovnání; ve finále jsem pro další analýzu použil StacoMuonCollection část tracking studies: algoritmus pouze proběhne všechny částice (obecně to nemusí být miony, ovšem v tomto případě...) v eventu, aplikuje základní cuty (např. na p T ) a relevantní údaje uloží do stromu více někdy znamená i více: p, p T, η, φ, θ, q, z 0, d 0, χ 2, ndof, npix, nsct, ntrt, nmdt, q p ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

7 Popis algoritmu (ATHENA) část combined studies: oproti předchozímu navíc... if ((*muonitrmuid)->hasindettrackparticle() && (*muonitrmuid)->hasmuonextrapolatedtrackparticle())... daný mion totiž nemusí mít s ID nic společného (viz Rekonstrukce mionů ) údaje o dráze z MS jsou extrapolovány na osu svazku, aby je bylo možné porovnat s údaji z ID všechny tyto kroky jsem udělal také pro odpovídající vzorek simulovaných dat: valid cossimidvolsolontoron.recon.aod.s533 d167 r676 ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

8 Popis makra (ROOT) celá analýza pouze pomocí ATHENY??? No... časté změny v cutech, méně práce při reprodukci předchozích výsledků/histogramů etc. makro je možné pouze spustit (.x Comp.C - s defaultními hodnotami) nebo první načíst (.L Comp.C ) a pak spustit s argumenty: Comp(RD file,mc file,img save,collection) některé z produkovaných histogramů uvidíme dále... ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

9 Analýza výsledků (tracking studies)... k designu ID (počet částic v TRT: směr letu, počet vrstev, objem), rekonstrukčnímu algoritmu a potřebě minimálně jednoho Si hitu nejen z těchto důvodů ID skupina navrhla 3 sety cutů pro kosmické miony ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

10 Doporučené cuty pro kosmiku Cut Type Number of Hits Pixel SCT Silicon TRT d 0 [mm] p T [GeV] Loose < 500 > 1 Medium < 250 > 1 Tight < 40 > 1 počet hitů se týká pouze barelů cut loose je pro Si a TRT hity typu or : 8 Si hitů nebo 30 TRT hitů d 0 cuty je možné interpretovat jako: (vliv na počet tracků) d 0 < 500 mm všechny TRT vrstvy a nejméně jedna SCT vrstva d 0 < 250 mm všechny SCT vrstvy d 0 < 40 mm všechny Pixel vrstvy ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

11 Porovnání kosmických cutů - rozdělení (tracking st.) asymetrie u φ? De facto ne! ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

12 Porovnání kosmických cutů - počty částic Real Data MC Cut Type InDet Combined Tracks % Tracks % No Cut # Si hits > Loose Medium Tight No Cut Medium pozoruhodné počty: rozdíl a souhlas mezi tracking a combined rozdíl mezi RD a MC finální cut medium ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

13 Analýza výsledků (combined studies) korelace mezi parametry θ and φ měřenými ID a MS (s použitím cutu medium) korelace parametrů φ by mohla být lepší s použitím cutu at-least-one-rpcφ-hit, ale to by významně snížilo statistiku a také zmenšilo (ořízlo) měřitelný rozsah pro úhel θ (cca 0.3 rad na každé straně) ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

14 Analýza výsledků (combined studies) ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

15 Něco o kosmických mionech na závěr v rozsahu 0; 100 GeV/c je poměr kladně a záporně nabitých mionů (od oka) 1,25, maximálně 1,30 (PDG, data z jiných experimentů) data z ATLASu: bez cutu je poměr 1.40 pro RD a 1.34 pro MC s cutem medium je poměr 1.51 pro RD a 1.54 pro MC pokud by se poměry neshodovaly jen pro RD... no dobrý... ale proč se tak markantně liší i pro MC simulace??? ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

16 Něco o kosmických mionech na závěr toroidální pole mění parametr η, solenoidální pole úhel φ distribuce η vypadá dle očekávání, ne tak distribuce φ: rozdělení µ + a µ by mělo být stejné, pouze převrácené okolo φ = π 2 (kvůli symetrii ATLASu podle roviny y-z a normalizaci). Rozdělení µ + má ale vyšší hlavní pík (na těchto histogramech je také pěkně vidět vliv všech 4 šachet) ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

17 Shrnutí zkoumání funkčnosti ID a porovnání mezi ID a MS; reálná data z kombinovaného runu rozdělení odpovídají očekávání, některé na první pohled anomálie vyjasněny... TRT apod. - potřeba cutu pro částice z kosmického záření... ID - MS: celkem dobré, ale rozdíly zde jsou a to i mezi RD a MC (bokem) trochu pohled na fyziku kosmického záření víc otázek než odpovědí ATHENA a ROOT - lepší porozumění a praxe: zkouška nanečisto, příprava... jak kdo chce :-) ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

18 Děkuji za pozornost! ATLAS seminář na FZÚ, Praha T. Jakoubek: Evaluation of the Inner Detector with Muon Tracks / 18

Podobné dokumenty

Uvádění pixelového detektoru experimentu ATLAS do provozu

Seminář ATLAS FZU AV ČR 28/3/2008 Uvádění pixelového detektoru experimentu ATLAS do provozu Pavel Jež FZU AVČR, v.v.i. FJFI ČVUT Pixelový detektor status Hlavní rozcestník: https://twiki.cern.ch/twiki/bin/