athena と g4 を用いた アトラスシリコン検出器シミュレーション
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Athena と G4 を用いた アトラスシリコン検出器シミュレーション. 高嶋隆一 A 内藤大輔 B 中村浩二 C 田中礼三郎 B 近藤敬比古 D 原和彦 C 上田郁夫 E. 京都教育大 A 、岡山大 B 、筑波大 C 、 KEK D 、東大 E. Barrel 3 Module Mounting at Oxford Univ. SCT Modules on Barrel 3 Cylinder http://www-pnp.physics.ox.ac.uk/~viehhaus. G4 FullSimulation の必要性. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
1月17日 GEANT4研究会 立命館大学びわこ・くさつキャンパス 2005 1
Athena と G4 を用いたアトラスシリコン検出器シミュレーション
高嶋隆一 A 内藤大輔 B 中村浩二 C 田中礼三郎 B 近藤敬比古 D 原和彦 C 上田郁夫 E
京都教育大 A 、岡山大 B 、筑波大 C 、 KEK D 、東大 E
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Barrel 3 Module Mounting at Oxford Univ.
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SCT Modules on Barrel 3 Cylinderhttp://www-pnp.physics.ox.ac.uk/~viehhaus
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G4 FullSimulation の必要性• 実験開始前に、実際の測定器の擬似データが生成で
きる• SCT ではモジュールは十分精密だが、シリンダーに
乗せるときに 100 ミクロン以下の Missalignment が避けられない– スペースポイントを単独で得ることが可能– アラインメントのための基礎データの作成– B-tag の Efficiency, Purity の向上に必要、 SUSY の物理に影響
• 物質量を精確に評価することで、 W 質量などの精密測定に寄与できる
• DC2 で Digit のプロダクションはできた– Event Summary Data, Analysis Object Data はまだ
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ATHENA とは• ATLASの解析フレームワーク• Simulation Package AtlasG4SimのSetup, run
-login to icepp-lxatl and get kerberos ticket- mkdir AtlasG4Sim;cd AtlasG4Sim- mkdir v9.0.3; cd v9.0.3; cp typical-requirements ./- cp some-cmt.sh ./; . cmt.sh; cmt config; . setup.sh- cmt co Simulation/G4Sim/AtlasG4Sim- cd Simulation/G4Sim/AtlasG4Sim/AtlasG4Sim-*/cmt- cmt config- cmt broadcast cmt config- source setup.sh - cmt broadcast gmake -cd ../run ; athena.py AtlasG4Sim/jobOptions.AtlasGeoG4Sim.py
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Athena と G4• G4Svs Package で Athena 内で G4 が動くようになっ
た• G4SimAlgs Package で FADS/goofy の機能が使えるよ
うになった( FADS : Framework of Atlas Detector Simulation, goofy:G4 OO FollY)
• G3 で作った MySQL DB を使って FADS に似たコードで Athena の Geometry 作成– G3 と同じになるように Material 追加– 詳細なモデルを作成して、簡易モデルと輻射長を比較
• GeoModel による測定器記述の導入– GeoModel を使った詳細なモデルの作成
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デザイン
GEANT4 詳細ジオメトリー
GEANT4 簡易ジオメトリー
詳細ジオメトリー & 物質のテーブル作成
Using Geant4 FADS/goofy
Web page for this work can be seen athttp://atlas.kek.jp/si-soft/geometry.html
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Naming of Volumes for SCT Barrel Module
SCTBBottomChip1,----,6
SCTBBottomCarbobCarbon
SCTBTopChip1,----,6
SCTBTopPitchAdaptor
SCTBTopCopperPolyimide
SCTBTopSensorPair
SCTBHybridConnector
SCTBBaseboard1,2,3,4,5
SCTBTopCoolendFacing
SCTBBottomSensorPair
- Attach header SCTB for all volumes.- As close as hardware names. - Easy to guess the objects.
Naming rules
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Drawings for Volume Definition
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放射長および質量の計算結果Detail Geometry 平均
10.2%RadlenNon-Detail Geometry
平均9.4%Radlen
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GeoModel とは• CDF で利用されている測定器記述のコアソフトウエ
ア• Physical Volume の上に Physical Volume をのせる構
造。測定器のミスアラインメントを直接ジオメトリーにいれる
• Geo2G4 Package で G4 ジオメトリーが作成される• GeoFullPhysVol には Absolute 座標を与える機能があ
る• シミュレーション、 Reconstruction で利用できる
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• 詳細ジオメトリーのモジュールを練習で作成Hepvis Event Viewer
重量、物体名を表示
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CTB の目的個々の検出器の tuning
Inner Detector Alignment ,tracking ,efficiency…
Calorimeter Energy sharing ,Linearity ,resolution,e/h …
Combined performanceTrigger DAQ DCS Combined reconstruction ID+Calos+MuonsMuon id ,/ separation, e/ separation
Simulator tuningGeometry check Condition Data Base
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ly0 ly1 ly2 ly3
phi0
phi1
link0
link1
CTB SetupSCT Data Flow : 9th Oct – 12th Nov
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40m rad
Space Point の求め方 (Barrel module)
Read Out の方法
Position Resolution Y axis : 16 mZ axis : 408 m
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Run type• Run Number 2102353 (Combined run ID+Calos+Muon)• Number of Events 53K • Beam type 100GeV +• No Magnetic field run• Geometry (only Inner Detector)
pixel SCT TRT
Magnet
[mm]
139
364
330
1042
175
X=0
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SCT に関する解析 (1)Hit Map & Front View
ly0 ly1 ly2 ly3
phi0
phi1
link0
link1
ly0→
ly1→
ly2→
ly3→
ly0
ly2 ly3
ly1
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Alignment 前Alignment 後 Alignment 前Alignment 後X 軸 v.s. Y 軸 X 軸 v.s. Z 軸
Error Bar : readout_pitch/√ 12
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Alignment 前 Alignment 後Y 軸 : ly0 Y 軸 : ly1
Y 軸 : ly3Y 軸 : ly2
Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0 Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0
Y 軸 : ly0 Y 軸 : ly1
Y 軸 : ly3Y 軸 : ly2
Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0 Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0
RMS=19.8m
RMS=25.2m
RMS=618m
RMS=868m
RMS=601m
RMS=805m
RMS=17.8m
RMS=27.1m
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Y 軸 : ly0 Y 軸 : ly1
Y 軸 : ly3Y 軸 : ly2
Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0 Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0
RMS=19.8m
RMS=25.2m
RMS=618m
RMS=868m
RMS=601m
RMS=805m
RMS=17.8m
RMS=27.1m
Y 軸 : ly0 Y 軸 : ly1
Y 軸 : ly3Y 軸 : ly2
Z 軸 : ly0 Z 軸 : ly0
RMS=15.7m
RMS=21.2m
RMS=509m
RMS=731m
RMS=510m
RMS=737m
RMS=15.2m
RMS=22.1m
Z 軸 : ly0 Z 軸 : ly0
DATA Simulation
4 点 Single hit Residual 分布
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DATA Simulation residual cut v.s. efficiency
Cut ~5
97.2%
Cut ~5
96.9%
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CTB まとめCTB data に関して
Ly2 phi1 の module 以外の module は正常に動いていたと考えられる。SCT 内部の Alignment を行った。Ly1 の efficiency を見積もったが、 97.2% は、 threshold
1fc で、 99% という要求より悪い。masked channel の影響 Now OK!
CTB Simulation との比較Residual の RMS を比較すると Simulation は、 Data より分解能がよい。Efficiency は、 96.9% と Data を再現しているように見えるが、
masked channel を含まないので、理解できていない。 Now OK!
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今後の予定• 物質量の調査のため Oxford,RAL 訪問• アラインメントに貢献できるか調査す
る• DC3 にむけ物質量、ジオメトリーの再
チェック• GeoModel で詳細ジオメトリーと簡易
ジオメトリーの比較を行う