fisica del b in cms quale strategia si pensa di utilizzare per il 2007: possibili scenari lucia...

Fisica del B in CMSFisica del B in CMSQuale strategia si pensa di utilizzare per il 2007: Possibili scenariQuale strategia si pensa di utilizzare per il 2007: Possibili scenari

Lucia Silvestris Lucia Silvestris (INFN-Bari)(INFN-Bari)

Collaborazione CMSCollaborazione CMS

Commissione Nazionale Scientifica ICommissione Nazionale Scientifica I

FrascatiFrascati 4-Febbraio 2003

Fisica del B in un esperimento multi-purpose Fisica del B in un esperimento multi-purpose

Alcuni canali di “Benchmark”Alcuni canali di “Benchmark”

ConclusioniConclusioni

To B or not to B?To B or not to B? Fisica del B in CMSFisica del B in CMS L. SilvestrisL. Silvestris 2

LHC & Fisica del BLHC & Fisica del B

LHCLHC pp 14 TeV 1 pp 14 TeV 1stst Aprile 2007 Aprile 2007 Luminosita’ di picco: 2x10Luminosita’ di picco: 2x1033 33 cmcm-2-2ss-1 -1 -> 10-> 103434 cm cm-2-2ss-1-1

Interazioni/BX: ~3 -> ~18Interazioni/BX: ~3 -> ~18

Fill ~ 10 hours: expected ~ 2 drop in Fill ~ 10 hours: expected ~ 2 drop in LL during fill during fill

Altissima statistica (anche a bassa Luminosita’):Altissima statistica (anche a bassa Luminosita’):

Se la sezione d’urto 500 Se la sezione d’urto 500 barn ~ O(10barn ~ O(101313-10-101414) b ) b

coppie/annocoppie/anno

BBuu (40%), B (40%), Bdd (40%), B (40%), Bss (10%), B (10%), Bcc and b-barioni (10%) and b-barioni (10%)

Programma per la fisica del BProgramma per la fisica del B

Misure di violazione di CP nei decadimenti del B Misure di violazione di CP nei decadimenti del B

sin2sin2 tramite B tramite BddJ/J/ K Kss

ss22 tramite B tramite BssJ/J/

BB00ss Mixing Mixing

Decadimenti rari del B Decadimenti rari del B

Quanti eventi sono triggerati per la fisica del B?Quanti eventi sono triggerati per la fisica del B?

Il maggiore challenge negli esperimenti di collisioni pp e’ Il maggiore challenge negli esperimenti di collisioni pp e’

la strategia di trigger.la strategia di trigger.


CMS: un rivelatore CMS: un rivelatore “multi-purpose”“multi-purpose”

13x6 m13x6 m Solenoid: 4 Tesla field Solenoid: 4 Tesla field tracking up to tracking up to ~ 2.4 ~ 2.4

Muon system in return yokeMuon system in return yokeFirst muon chamber just after solenoidFirst muon chamber just after solenoid extend level arm for pt measurementextend level arm for pt measurement

Staged Scenario for start-Staged Scenario for start-up up (M. della Negra 10/02)(M. della Negra 10/02)

1. ME4 staged2. 3rd forward pixel disks missing 3. Descoped HCAL (reduced no. of longitudinal samplings)4. Descoped ME1/1a (3 ch in one, muon trigger up to || = 2.1)

ECALECAL & HCAL & HCAL inside solenoidinside solenoid

22 m long, 15 m diameter, 14.000 ton Detector22 m long, 15 m diameter, 14.000 ton Detector


Il Software di CMSIl Software di CMS

Generazione degli eventi Generazione degli eventi PYTHIA 6.158PYTHIA 6.158 Descrizione del rivelatore e tool simulazione Descrizione del rivelatore e tool simulazione Geant3Geant3 Geometria e MaterialiGeometria e Materiali nei vari-sottorivelatori aggiornata (2002) nei vari-sottorivelatori aggiornata (2002) Effetti dovuti ad interazioni multiple ed a pile-up dovuto a rivelatori con Effetti dovuti ad interazioni multiple ed a pile-up dovuto a rivelatori con

tempi di risposta piu’ lenti tempi di risposta piu’ lenti Risposta dei rivelatoriRisposta dei rivelatori (digitizzazione, rumore …) (digitizzazione, rumore …) Simulazione del primo livello di triggerSimulazione del primo livello di trigger RicostruzioneRicostruzione

tracce (esistono differenti algoritmi, Kalman Filter, Deterministic tracce (esistono differenti algoritmi, Kalman Filter, Deterministic Anneling Filter, Gaussan Sum Filter)Anneling Filter, Gaussan Sum Filter)

verticivertici clustercluster

Algoritmi di HLT per tutti i tipi di selezioni (Algoritmi di HLT per tutti i tipi di selezioni (, e, , e, , b jets, B esclusivi), b jets, B esclusivi)

I risultati presentati sono riportati nel DAQ TDR I risultati presentati sono riportati nel DAQ TDR LHCC- 02 26 CMS TDR 6 15 dicembre 2002LHCC- 02 26 CMS TDR 6 15 dicembre 2002http://cmsdoc.cern.ch/cms/TDR/DAQ/daq.html

Pochi canali di “Benchmark” studiati per la fisica del B.Pochi canali di “Benchmark” studiati per la fisica del B.

Produzione Produzione 2.5 M eventi2.5 M eventi

~20% = 0.7 M eventi ~20% = 0.7 M eventi prodotti in Italia prodotti in Italia


Architettura del Trigger & DAQArchitettura del Trigger & DAQ

Trigger a due livelli: Lvl-1 e HLTTrigger a due livelli: Lvl-1 e HLT40 MHZ40 MHZ

100 KHz100 KHz

100 Hz100 Hz

Questa architettura Questa architettura consente differenti consente differenti scenari di staging scenari di staging

Ogni slice Ogni slice corrisponde a 12.5 corrisponde a 12.5

KHzKHz


Architettura del Trigger & DAQ 4 slice Architettura del Trigger & DAQ 4 slice (50KHZ)(50KHZ)

Trigger a due livelli: Lvl-1 e HLTTrigger a due livelli: Lvl-1 e HLT40 MHZ40 MHZ

100 KHz100 KHz

100 Hz100 Hz

Questa architettura Questa architettura consente differenti consente differenti scenari di staging scenari di staging

Ogni slice Ogni slice corrisponde a 12.5 corrisponde a 12.5

KHzKHz

4 slices del DAQ previste nel 2007 => 50 KHZ4 slices del DAQ previste nel 2007 => 50 KHZ


Trigger di primo Livello: Lvl-1 Trigger di primo Livello: Lvl-1

Lvl-1 processori specializzati 40 MHz • Utilizzano le informazioni dai

calorimetri e dai rivelatori di muoni• Risoluzioni grossolane

– 0.087x0.087 celle calorimetriche – Ridotta risoluzione per i muoni

Trigger Threshold (=95%)

(GeV)

Indiv.Rate (kHz)

Cumul rate(kHz)

1e/, 2e/ 29, 17 4.6 4.3

1, 2 14, 3 3.6 7.9

1, 2 86, 59 3.2 10.9

1-jet,3-jets, 4-jets

177,86,70 3.0 12.5

Jet * Miss-ET

88 * 46 2.3 14.3

e * jet 21 * 45 0.8 15.1

Min-bias 0.9 16.0

Total Rate: 50 kHz. Fattore 3: condizione del fascio, Total Rate: 50 kHz. Fattore 3: condizione del fascio,

Incertezze sui processi fisici etc.. => allocati 16 kHzIncertezze sui processi fisici etc.. => allocati 16 kHz

Soglie di Lvl-1 ottimizzate per garantire un ampioSoglie di Lvl-1 ottimizzate per garantire un ampioprogramma di fisica includendo trigger specifici per calibrazione e monitoraggio.programma di fisica includendo trigger specifici per calibrazione e monitoraggio.

Selezione Fisica del B al Lvl-1 basata sui trigger leptonici (Selezione Fisica del B al Lvl-1 basata sui trigger leptonici (1, 2


Lvl-1 Trigger: Stream Muoni Lvl-1 Trigger: Stream Muoni

Low Lumi

< 2.1

50 kHz DAQ50 kHz DAQ4 kHz for 4 kHz for

14, 3;32.7+0.9=3.6 kHzW =89.6 %Z =99.8 %Bs=25.5 %

Integrated muon rates above threshold

Rate dominato da decadimenti di ,K fino a 4 GeV e da decadimenti di b-, c-quark da 4 a 25 GeV

< 2.1


Secondo livello di Trigger:High Level Trigger Secondo livello di Trigger:High Level Trigger

Dopo High Level trigger solo l’0.1% degli eventi deve sopravvivere.

In quale modo posso rigettare gli eventi usando il minore tempo di CPU?

Questo puo’ essere interpretato come:o Ricostruzione veloce e molto appross.o La minima quantita’ di ricostruzione ma accurata o Una mistura delle due precedenti

DAQ

100-1000 HzMass storage

Ricostruzione e analisi

HLT track HLT track findingfinding

In media un evento ~ 300 msec In media un evento ~ 300 msec normalizzata a 1 GHz PIIInormalizzata a 1 GHz PIII

Lo stesso SW sara’ utilizzato per HLT e off-line :

gli algoritmi devono essere di alta qualita’

gli algoritmi devono essere sufficientemente veloci

Gli eventi rigettati dall’HLT sono persi !!

•• •• •••••

•••••

40 MHZ40 MHZ

100 KHz100 KHz


Qualita’ degli algoritmi:Qualita’ degli algoritmi:Efficienza di ricostruzione trackingEfficienza di ricostruzione tracking

Single Single Single Single

JetsJets

Degradation due tracker material

No significant degradation No significant degradation

compared to single pionscompared to single pionsJets EJets ETT = 50-200 GeV = 50-200 GeV

Fake Rate < 1 %


Risoluzione in IPRisoluzione in IPtrans. trans. ~ 20 ~ 20 mmPer tracce conPer tracce con PPt t ~ 10GeV~ 10GeV

Qualita’ degli algoritmiQualita’ degli algoritmiStrategia di Tracking di CMSStrategia di Tracking di CMS

Il rivelatore a pixel si trova attorno Il rivelatore a pixel si trova attorno Al punto di interazione Al punto di interazione 4.2 – 15 cm4.2 – 15 cm e e

+- 60 cm in z +- 60 cm in z

Occupancy per cella e’ ~ 10-4

Pixel utilizzato come seeding per il tracking

Radius ~ 110cm, Length/2 ~ 270cmRadius ~ 110cm, Length/2 ~ 270cm

3 disks TID

6 layersTOB

4 layersTIB

9 disks TEC

rivelatori Silicon strip : R = 10-60 m, cell size ~ 10 cm2

rivelatori Pixel: R, z = 10-20 m, cell size ~ 150 m2


Qualita’ degli algoritmi:Qualita’ degli algoritmi:ricostruzione dei vertici primariricostruzione dei vertici primari

Ad alta luminosita’, the trigger primary vertex e’ trovato in >95% degli eventi

Vertici Primari: Vertici Primari: rivelatore a pixel rivelatore a pixel Fast 50msec/1GHzFast 50msec/1GHz

= 26 = 26 mm

Pixel - Resolution in z (cm)

Beam spread Beam spread ± 5.6 cm


Qualita’ degli algoritmi:Qualita’ degli algoritmi:ricostruzione dei vertici secondariricostruzione dei vertici secondari

H0 (130)->4

Bs BsJ/

(x) m 12.12 ± 0.13 47.5 ± 3.63 55.3 ±0.95

(z) m 19.18 ± 0.23 71.5 ± 1.3 72.7 ±1.4

CPU time msec 2.5 1.9 3

Risoluzione dei vertici secondari Risoluzione dei vertici secondari con Kalman Filtercon Kalman Filter

H0 (130)->4 Bs BsJ/


Algoritmi sufficientemente veloci:Algoritmi sufficientemente veloci:Ricostruzione delle tracce parzialeRicostruzione delle tracce parziale

Ad HLT non siamo necessariamente interessanti alla risoluzione ottimale.Good track parameter resolution puo’ essere ottenuta utilizzando 4 o piu’ hits

Full tracker Full tracker performanceperformance


Tabella di High Level Trigger (low lumi) prevista per Tabella di High Level Trigger (low lumi) prevista per 20072007

TriggerTrigger Threshold Threshold

((=90-95%) =90-95%) (GeV)(GeV)

Indiv.Indiv.

Rate Rate (Hz)(Hz)

Cumul Cumul raterate

(Hz)(Hz)

1e, 2e1e, 2e 29, 1729, 17 3434 3434

11, 2, 2 80, (40*25)80, (40*25) 99 4343

11, 2, 2 19, 719, 7 2929 7272

11, 2, 2 86, 5986, 59 44 7676

Jet * Miss-EJet * Miss-ETT 180 * 123180 * 123 55 8181

1-jet, 3-jet, 1-jet, 3-jet, 4-jet4-jet

657, 247, 657, 247, 113113

99 8989

e * jet e * jet 19 * 5219 * 52 11 9090

Inclusive b-Inclusive b-jetsjets

237237 55 9595

Calibration/Calibration/

otherother1010 105105

Rate Totale 105 HzRate Totale 105 Hz

Scenario utilizzato per la Scenario utilizzato per la partenza:partenza:• Lvl-1 budget: 50 KHzLvl-1 budget: 50 KHz• Garantire la fisica di scopertaGarantire la fisica di scoperta

tempo medio di CPU per gli algoritmi HLT 300 msec 1GHz tempo medio di CPU per gli algoritmi HLT 300 msec 1GHz Previsti miglioramenti in CPU nei codici di HLT. Questa e’ la migliore stima Previsti miglioramenti in CPU nei codici di HLT. Questa e’ la migliore stima

che puo’ essere fatta oggi. Indeterminazione sulla stima ~50%.che puo’ essere fatta oggi. Indeterminazione sulla stima ~50%.

Canale di Fisica EfficienzaH(115 GeV) 77 %H(160 GeV)WW* 2 92%HZZ4 92%A/H(200 GeV)2 45%SUSY (~0.5 TeV sparticles)

~60%

With RP-violation ~20%We 67% (fid: 60%)W 69% (fid: 50%)Top X 72%

Dove e’ la fisica del B?Dove e’ la fisica del B?


Contenuto di Fisica nella stream Contenuto di Fisica nella stream dopo HLT dopo HLT

threshold [GeV/c]Tp

10 15 20 25 30

Rate

[H

z]

10

102

103

104

generator

L1

L2

L2 calo isol

L3

L3 calo + pixel isol

L3 calo + pixel + tracker isol

30 Hz

4 kHz

threshold [GeV/c]Tp

5 10 15 20 25 30

Rate

[H

z]

10-1

1

10

102

103

104

all

/K

+X c/b

+X

W-+

30 Hz30 Hz

4 kHz

b/c

/KZ

W

threshold [GeV/c]TSingle muonp12 14 16 18 20 22 24 26

thre

shold

[G

eV

/c]

TD

i-m

uon

p

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

20 Hz30 Hz

40 Hz

50 Hz

60 Hz

70 Hz

80 Hz

30 Hz30 Hz


Possibili Scenari allo start-up nel 2007Possibili Scenari allo start-up nel 2007

Scenario 1): Abbiamo sovrastimato il fattore di safety e utilizziamo solo 42 KHz• Il lvl-1 di trigger e’ programmabile e quindi possiamo abbassare

le soglie, aggiungere altri trigger per utilizzare completamente la banda disponibile

Scenario 2):La macchina parte con una luminosita’ piu’ bassa • abbassare le soglie del lvl-1, utilizzare la banda per la fisica del

B e fare allo stesso tempo un debug del rivelatore

Scenario 3):Alla partenza realizziamo che sono necessari 70 KHz• Il Lvl-1 di trigger e’ programmabile, possiamo mascherare le

zone rumorose e guardare attentamente alle interazioni beam-gas etc


Possibili Scenari allo start-up nel 2007Possibili Scenari allo start-up nel 2007

Scenario 4)Ottimizzazione del codice di HLT => minore CPU per evento. A

parita’ di soglie sul Lvl-1 e di capacita’ totale di CPU per la filter farm aumentare lo storage => aumento di CPU per l’analisi!

Scenario 5):Viene finanziata una slice del DAQ in piu’ (12.5 KHz) • Si possano abbassare le soglie di lvl-1 e dedicare una buona

frazione alla fisica del B.

• Nell’ DAQ TDR e’ stata messa in evidenza la possibilita’ di utilizzare il rivelatore di tracciamento al primo step negli algoritmi di HLT sulla piena banda passante di Lvl-1

• Possibile grazie alla sistematica ottimizzazione del codice di Tracking e all’uso del tracking regionale e condizionale.

• Possibili studi di ottimizzazione del “menu” di trigger… Vediamo alcuni canali di “Benchmark”


Alcuni canali di benchmark: BAlcuni canali di benchmark: Bss

Strategia HLT:a) L1 trigger: eventi a due muoni Pt >4 Gev/c e carica oppostab) Seeds usando pixel per tracce Pt >4 Gev/c e parametro d’impatto <1. mm c) vertice primariod) Filtro sui Seeds: constraint sul vertice primario Δη<0.5 Δφ<0.8 ±0.4 cm

attorno alla direzione L1 μ

e) Ricostruzione delle tracce: condizione di stop pt<4 GeV/c @ 5σ o hit=6 o σ(pt)/pt<0.02

f) Solo se ci sono due tracce di carica opposta determino la massa invariante con un taglio di 150 MeV/c2 attorno a mBs

g) Determinazione del vertice secondario con 2 <20 CPU Time medio 240 msec 1GHz CPU => Potrebbe essere implementata ad HLT.

Decadimenti FCNC b->s or b->d in SM attraverso loop-level => piccolo Br(Bs)=(3.5±1.0)x10-9

Bspossono essere osservati solo ad LHC se non ci sono deviazioni rispetto SM!

Possibilita’ di NF


Alcuni canali di benchmark: BAlcuni canali di benchmark: Bss

EfficienzaLvl-1 Trigger

EfficienzaHLT

EfficienzaGlobale

Eventi/ 10fb-1

TriggerRate

15.2% 33.5% 5.1% 47 <1.7Hz

HLTHLT Full TrackerFull Tracker

Prospect: se Prospect: se Br(Bs)=(3.5±1.0)x10-9 una chiara una chiara osservazione (5 osservazione (5 dopo 3 anni bassa luminosita’ dopo 3 anni bassa luminosita’

Risoluzione in massaRisoluzione in massa

Analisi 2000Analisi 2000not updatednot updated

poca statistica poca statistica per gli eventi di fondoper gli eventi di fondo


Alcuni canali di benchmark: BAlcuni canali di benchmark: BssJ/J/ Br(BsJ/ )=(9.3±3.3)x10-4

Trigger con J/ dilepton decay J/ℓ+ℓ- (e or μ Br≈6%)3 resonanze: Bs, J/ and extremely narrow K+K-

(Br≈49%)Misura dell’angolo di fase s

s= 2= 22SM predice s ~O(0.03)

Possibilita’ di NF

Strategia di HLT:La stessa per la ricostruzione della J/ (fase Lvl-2) mentre e’ richiesta piu’ CPU per la

ricostruzione della Bs. I due steps seguenti (Lvl-3)

a) Ricostruzione della : tracking regionale attorno alla direzione della J/ e le tracce sono accettate se la massa invariante e’ 10 MeV rispetto alla massa della .

b) Ricostruzione del Bs: accettate se la massa invariante del sistema J/ consistente con Bs entro 60 Mev. Ulteriore taglio sulla qualita’ del vertice secondario 2 <200


Alcuni canali di benchmark: BAlcuni canali di benchmark: BssJ/J/ EfficienzaL1 Trigger

EfficienzaLvl-2

Trigger RateLvl-2

EfficienzaGlobale

TriggerRate

Eventi/ 10fb-1

16.5% 13.7% 14.5 Hz 8.7% <1.7Hz 83800

CPU time medio 260 msec 1GHz PIII fino a Lvl-2 => in time per HLT trigger

CPU time medio fino a Lvl-3 700 msec 1GHz PIII fino a Lvl-3, 400 msec ricostruzione della => ulteriore ottimizzazione possibile a livello di riconoscimento dei seeds (regionale)

J/J/Risoluzione in massaRisoluzione in massa

BBss

poca statistica poca statistica per gli eventi di fondoper gli eventi di fondo


Alcuni canali di benchmark: BAlcuni canali di benchmark: BssJ/J/ ℓ+

ℓ-

K+

K-

L’ analisi angolare di Bs->J/consente di determinare simultanemente s, s, s e i parametri delle ampiezze degli stati di CP A||(t=0), AT(t=0), A0(t=0), 1, 2; utilizzando un maximum likelihood fit.

ΔΓs Γs |A||(0)| |A (0)| s(xs=20) s(xs=40)

8.0% 0.5% 0.6% 2.0% 0.014 0.03

~ 600 K eventi in 30 ~ 600 K eventi in 30 fb-1 Analisi 2000Analisi 2000

3 anni di bassa lumi

60 fb-1

Errore su ΔΓErrore su ΔΓss

ΔΓΔΓs s ~ 10 %~ 10 %

ss(x(xss=20) = 0.014 radianti=20) = 0.014 radianti

ss(x(xss=40) = 0.03 radianti=40) = 0.03 radianti

CP - violation weak phase in Bs->J/

CERN-TH/2000-001CERN-TH/2000-001Hep-ph/0003238Hep-ph/0003238


Alcuni canali di benchmark: Alcuni canali di benchmark: BBssDDss

Br(Bs DS K K ) ~ 5 x 10-5

In un anno (20 fb-1) ~ 108 eventi prodotti

oscillazioni BS-BS, misura della mS, |Vts|/|Vtd|

mS limite sperimentale 14.4 ps-1

SM predice al 99% CL 14.8 mS 25.9 ps-1 Possibilita’ di NF

Strategia di HLT:ricostruzione VP: ricostruzione delle tracce con PT > 5GeV/c

ricostruzione delle tracce con 3 hits: - Seeds: pixel-lines with PT > 0.7GeV/c

- 2 strati di Pixel a 4 and 7 cm e 1 Strip a 20cm - tracce con |zV-zPV| < 1.5mm

tagli topologici : R(KK)<0.3, R(<1.2, R(DS<3.0

M < 15MeV, MDs < 75MeV, MBs < 270MeV

tagli cinematici : PT()>2GeV, PT(DS)>4GeV, PT(DS)>5GeV

Constraint sul vertice Ds: VT > 300m,….. |Hel| > 0.4

Hel is a cos(), where is an angle between DS and K in a rest frame of .

Tagli su BS: R(DS,)<2.0, (BS,)>0.6


BBssDDss

Alcuni canali di benchmark: Alcuni canali di benchmark: BBssDDssRisoluzione in massa HLT (usando solo 3 hits)Risoluzione in massa HLT (usando solo 3 hits)

0 GeV 20GeV 30Gev 0 GeV 20GeV 30GeV

4GeV 0.27 (50) 0.15 (15) 0.08 (5.7) 11 (106) 4.8 (34) 2.3 (14)

5GeV 0.19 (33) 0.10 (11) 0.06 (4.2) 8 (78) 3.6 (28) 2 (12)

6GeV 0.16 (26) 0.082 (8.5)

0.055 (3.6)

7.4 (65) 3.1 (24) 1.5 (11)

7GeV 0.11 (18) 0.062 (6.2)

0.045 (2.7)

5.6 (48) 2.4 (20) 1.3 (9.4)

10GeV 0.037 (6.4) 0.021 (2.5)

0.014 (1.3)

2 (20) 1.0 (9.6)

0.6 (5.3)

14GeV 0.017 (3.2) 0.010(1.3) 0.008 (0.7)

1 (11) 0.5 (5.4)

0.3 (3.4)

Rates (KHz) # eventi (K) per 20 fb-1

ETjetPT

Lvl-1Lvl-1

HLTHLT

CPU time medio 650 msec 1GHz PIII


Alcuni canali di benchmark: Alcuni canali di benchmark: BBssDDss

Ottimizzazione delle soglie di Lvl-1Ottimizzazione delle soglie di Lvl-1 al fine di determinare al fine di determinare mS S = f(,D2

tag, mS, t, S, S/(S+B))

– effic. tagging, Dtag = 1-2w -dilution, t - proper time res.,

S – # eventi di segnale and B – eventi fondo

Dtag 0.46 per low pt e 0.60 per high pt, 0.46 per low pt e 0.60 per high pt, t=70fs

Lvl-1 Lvl-1 PtPt>14 >14

GeVGeV3.2 KHz3.2 KHz

e’ necessario un pre-scale ede’ necessario un pre-scale edanche una limitazione sul HLT rateanche una limitazione sul HLT rate

Possibili scenari (1 anno a bassa lumi ) Possibili scenari (1 anno a bassa lumi )

Lvl-1 1KHz HLT 5Hz 300-400 eventi di segnale => mS fino a 20 ps-1

Lvl-1 5KHz HLT 25 Hz 1500 eventi di segnale => sensitivita’ mS fino a 30 ps-1


ConclusioniConclusioni

Studio della violazione di CP e possibilita’ di evidenziare Nuova Fisica.

studiando il ‘gold-plated’ channel: Bs->J

Studi di mixing del Bs => misura della sensitivita’ di ms ben oltre i valori attesi dallo SM.

s puo’ essere misurata con precisione in Bs->J

Studio di decadimenti rari in particolare Bs-> per la sua semplice segnatura sara’ possibile effettuarlo anche ad alta luminosita’. Si potra’ determinare il branching ratio di Bs -> che nello SM e’ dell’ ordine Br<(10-9)

Studi di precisione dei parametri del “Triangolo di unitarieta’ “ tramite

BBddJ/J/ K Ks, s, Bºπ+π-

La strategia di Trigger di CMS sara’ modificata nel 2007 considerando la reale luminosita’ iniziale di LHC, lo stato

dei rivelatori, del DAQ, del SW di ricostruzione etc…

Ulteriori studi saranno fatti nei prossimi anni 2003-2005 per il Computing e Physics TDR… i vari Data-Challenge 2004-2005-2006….

CMS pur NON essendo un rivelatore costruito specificamente per studiare la fisica del B

ha tutte le potenzialita’ per consentire un programma competitivo

Back-up slidesBack-up slides


DAQ data flow and computing modelDAQ data flow and computing model

HLT output

Level-1

Event rate TriDAS TDR vol. I

TriDAS TDR vol. II


HLT: CPU usageHLT: CPU usage

All numbers for a 1 GHz, Intel Pentium-III CPU

–Trigger –CPU (ms) –Rate (kHz) –Total (s)

–1e/, 2e/ –160 –4.3 –688–1, 2 –710 –3.6 –2556–1, 2 –130 –3.0 –390

–Jets, Jet * Miss-ET–50 –3.4 –170

–e * jet –165 –0.8 –132

–B-jets –300 –0.5 –150

Total: 4092 s for 15.1 kHz 271 ms/eventTherefore, a 100 kHz system requires 1.2x106 SI95Expect improvements, additions. Time completely dominated by muons (GEANE extrapolation) – will improveThis is “current best estimate”, with ~50% uncertainty.


Robust Pattern RecognitionRobust Pattern Recognition


Misalignment Effect on Pattern RecognitionMisalignment Effect on Pattern Recognition

Pattern recognition works efficiently and cleanly with

misalignments of up to 1mm/1mrad, for W-> events

at 2*1033

10 times more than survey/laser alignment accuracy

This is the starting point for alignment with tracks

Placement accuracy and reproducibilitywith automatic pattern recognition


Geometry Modeling in Simulation Geometry Modeling in Simulation

Support Support structuresstructures

Cable pathsCable paths

Care has been taken Care has been taken to model localized to model localized heavy material (e.g. heavy material (e.g. Aluminum for cooling) Aluminum for cooling) separatelyseparately

Pixel Pixel modulemodule

How the DAQ TDR data have been simulated


Tracker Data Rates estimatesTracker Data Rates estimates

Data rates/FED typically below 100MB/s, compared to the limit of 200MB/s which the

DAQ can toleratemicrostripsmicrostrips

However, the number of FED’s for the scheme shown above is However, the number of FED’s for the scheme shown above is 440, whereas only 256 DAQ switch inputs have been allocate to 440, whereas only 256 DAQ switch inputs have been allocate to

the Trackerthe TrackerProposal to merge pairs of FED’s (FRL): 272 switch Proposal to merge pairs of FED’s (FRL): 272 switch inputs, with maximum data rates below 140MB/sinputs, with maximum data rates below 140MB/s

Uncertainties dominated by nature & cross-section for min. bias events; neutron back-scatteringUncertainties dominated by nature & cross-section for min. bias events; neutron back-scatteringDetector response itself does not contribute significant uncertainty to the data ratesDetector response itself does not contribute significant uncertainty to the data rates


Tracker: Track ReconstructionTracker: Track Reconstruction

Generation of seeds (Seed Generator)

Construction of trajectories for a given seed (Trajectory Builder)Ambiguity resolution (Trajectory Cleaner)Final fit of trajectories (Trajectory Smoother)Each component has one or more implementation.

Three different algorithms are currently fully implemented: ( Combinatorial Track Finding, Connection Machine, Deterministic Annealing Filter)

fisica del b in cms quale strategia si pensa di utilizzare per il 2007: possibili scenari lucia...

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