misura di dn ch /d in collisioni p-p con lspd iv convegno nazionale sulla fisica di alice palau –...
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Misura di dNMisura di dNchch/d/d in in collisioni p-p con collisioni p-p con
l’SPDl’SPD
IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICEIV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICEPalau – 29-30 settembre 2008Palau – 29-30 settembre 2008
Maria Nicassio, Domenico Elia Maria Nicassio, Domenico Elia (INFN Bari)(INFN Bari)
Maria Nicassio IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008
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ContenutiContenuti
Introduzione: il rivelatore a pixel di silicio (SPD) misura di molteplicità e dN/d algoritmo di ricostruzione di molteplicità e pseudorapidità
Analisi
sviluppo della catena di analisi e campioni utilizzati
correzioni accettanza geometrica ed inefficienza del rivelatore background da secondari inefficienza di ricostruzione del vertice accettanza del trigger di minimum bias
Conclusioni e prospettive future
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Ruolo dell’SPD in ALICE: rivelatore di vertice ricostruzione della molteplicità di particelle
cariche prodotte nella regione centrale di
pseudorapidità (||<1.5) utilizzando i cluster
prodotti sui due strati del rivelatore (‘tracklets’) selezione di eventi con il segnale di Fast-OR
Caratteristiche di accettanza e segmentazione: copertura in pseudorapidità composizione
• 120 moduli base
• 1200 chip di lettura• circa 10M pixel (425x50 m2 cell size)
Introduzione: il rivelatore a pixelIntroduzione: il rivelatore a pixel
2° strato r = 7.6 cm-1.5 < < 1.5
Modulo base
1° strato r = 3.9 cm
-2.0 < < 2.0
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Molteplicità e dN/d di particelle cariche prodotte nelle
collisioni: prima misura in collisioni p-p per ALICE (First Physics Paper) osservabile globale che caratterizza l’evento dati a 900 GeV (?)
confronto con dati esistenti verifica/riduzione dei sistematici
dati a 10 TeV, 14 TeV: evoluzione in energia
Misura con i pixel: disponibile in breve tempo vantaggi rispetto alla misura con tracce ricostruite (ITS+TPC)
più ampia copertura in accettanza non necessario allineamento se non dei due strati di pixel
Introduzione: prime misureIntroduzione: prime misure
)( pp
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Associazione di un cluster sullo strato interno ed uno sullo strato esterno allineati con il vertice primario entro definite tolleranze
necessari allineamento e posizione del vertice buona reiezione del fondo opzione per evitare doppia
ricostruzione negli overlap in
Ricostruzione della pseudorapidità: utilizzato l’angolo del cluster sullo strato interno
Fiducial window
Introduzione: Introduzione: algoritmo di ricostruzionealgoritmo di ricostruzione
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Distribuzione dNDistribuzione dNchch/d/d ricostruita ricostruita
Campione di 50keventi - PYTHIAp-p @ 14 TeV
B = 0.5 T
Correzioni:
principali contributi: accettanza ed inefficienza dell’SPD presenza di particelle secondarie inefficienza ricostruzione vertice inefficienza del trigger
produzioni ufficiali First Physics dedicate campo magnetico: ON, OFF energie: 900 GeV, 10TeV generatori: PHYTIA ⇒ dati, PHOJET ⇒ correzioni
catena di analisi sviluppato codice per analisi dati su CAF a breve disponibile in AliRoot (codice in /PWG0)
Distribuzione MC
Distribuzione ricostruita con
tracklet
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Data Correction MC Data
AliAnalysisTaskSPDdNdEtaData
AliAnalysisTaskSPDdNdEtaCorr
SPDdNdEtaData.root SPDdNdEtaCorr.root
CorrectSPDdNdEta.C
SPDdNdEta.root
AccEff corr Pb-Pb MC Data
SPDacceffCorr.C
SPDacceffCorr.root
Stato della catena di analisi Stato della catena di analisi
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Campioni MC utilizzati: Collisioni Pb-Pb (HijingParam) @ 5.5 TeV:
20,000 tracks/evt, in [-4,4]
distribuzione vertex-Z piatta in [-20,20] cm
SPD 100% efficiente 2,500 evts
includendo mappa dead chip 2,500 evts
Matrice di correzione:
binning e range: in [-3,3] nEtabins = 120 d = 0.05
vtx-Z in [-20,20] cm nVtxzbinx = 40 dVtx-Z = 1 cm
Correzioni: accettanza/efficienzaCorrezioni: accettanza/efficienza
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Correzioni: accettanza/efficienzaCorrezioni: accettanza/efficienza
Metodo di calcolo: detectable_tracks (fDenAcc):
particelle primarie cariche che raggiungono
lo strato sensibile
detected_tracks (fNumAcc): detectable track che abbiano un cluster associato
sullo strato sensibile
calcolata accettanza ed errore in ogni bin (fAcc,fErrAcc)
statistica per bin: detectable tracks: 104
errore risultante sull’accettanza: 10-3
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Produzione stage 3: (8 half-stave dead)
Lay1 10% dead Lay2 5% dead
Lista dead pixel ipotizzata:- 6488 pixel da CDB- 4 half-stave inner layer (0A-0, 9A-0, 6C-0, 9C-0)- 4 half-stave outer layer (3A-2, 5A-2, 9A-3, 9C-3)
6.7% SPD
Correzioni: accettanza/efficienzaCorrezioni: accettanza/efficienza
Primo metodo: generare il campione MC includendo mappa inefficienze
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Tracklets
Layer 1
Layer 2
Produzione stage 3: (8 half-stave dead)
Correzioni: accettanza/efficienzaCorrezioni: accettanza/efficienza
Primo metodo: generare il campione MC includendo mappa inefficienze
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Nuovo algoritmo (rapido):
Utilizza campione MC (Hijing PbPb) con SPD 100% efficiente:
- cerca cluster associati ad una certa primaria (, vtx-Z)
- pesa il cluster eventualmente trovato per la chip efficiency efficienze da a) “OCDB frazione di pixel dead”
b) “OCDB efficienze track/tracklets”
Pura accettanzageometrica
Correzioni: accettanza/efficienzaCorrezioni: accettanza/efficienza
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Old vs new:
Acc/eff ottenuta utilizzando dati MC PbPb includendo la mappa dei dead (mappa stage3)
Acc/eff ottenuta utilizzando la puraAccetanza geometrica+ nuovo metodo (frazione di dead stage3)
stesso risultato entro gli errori
OLD NEW
Correzioni: accettanza/efficienzaCorrezioni: accettanza/efficienza
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Lista dead pixel ipotizzata: - 6488 pixel da CDB - 1 half-chip (4096 pixel) (3C-1) - 6 half-stave inner layer (0A-0, 7A-1, 9A-0, 9A-1, 6C-0, 9C-0) - 9 half-stave outer layer (0A-4, 3A-2, 3A-4, 5A-2, 9A-3, 5C-2,
5C-3, 9C-3, 9C-5)
Efficienza nella produzione MC stage4:
12.7% SPD (10% side C / 15% side A)
In base allo stato attuale SPD SPD 100% efficiente @ simMappa dead applicata @ rec
Correzioni: accettanza/efficienzaCorrezioni: accettanza/efficienza
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Calcolata con il nuovo algoritmo:
Mappa Acc-Eff ottenuta con le inefficienze assunte per la produzione MC stage4:
Correzioni: accettanza/efficienzaCorrezioni: accettanza/efficienza
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dNch/d corretta per accettanza ed efficienza:
Distribuzione ricostruita con
tracklet
DistribuzioneMC
Distribuzione corretta
Correzioni: accettanza/efficienzaCorrezioni: accettanza/efficienza
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Studio del background:
utilizzo dell’informazione MC sulle particelle che
hanno prodotto ciascun cluster (label)
definizione di background: tracklet che non
possono
essere associati ad una particella primaria
Calcolo correzione:
Correzioni: background da secondariCorrezioni: background da secondari
iEvrecvrec
iEvMCvMC
v ztracklets
zetsprimTracklzCorrWeight
),(#
),(#),(
_
_
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Correzioni: background da secondariCorrezioni: background da secondari
dNch/d corretta per accettanza, efficienza e background:
Distribuzione ricostruita con
tracklet
DistribuzioneMC
Distribuzione corretta per
accettanza edinefficienza SPD
Distribuzione corretta per accettanza, inefficienza e
background
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Correzioni: Correzioni: inefficienza vertice e triggerinefficienza vertice e trigger
Eventi utilizzati nell’analisi: eventi con vertice ricostruito selezionati dal trigger:
vertice ricostruito con l’SPD
trigger di minimum bias realizzato con rivelatore V0 e SPD
Necessaria correzione a livello di traccia ed evento
per
ottenere il numero totale di eventi
Eventi totali
No triggerNo vertex
),(&_#
),(#),(_
v
vv zmultTriggrecVtxevents
zmulteventszmultEvtCorrWeight
TriggEvtsrecVtxv
allEvtsv
v zimPart
zimPartzTrackCorrWeight
&
),(Pr#
),(Pr#),(_
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dNdNchch/d/d corretta corretta
Distribuzione ricostruita con
tracklet
DistribuzioneMC
Distribuzione corretta per
accettanza edinefficienza SPD
Distribuzione corretta per accettanza, inefficienza e
background
Distribuzione finaleDistribuzione finale
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Conclusioni e prospettiveConclusioni e prospettive
Densità di pseudorapidità in p-p: prima misura ad ALICE ricostruzione con il solo rivelatore a pixel di silicio
Stato dell’analisi: strumenti di analisi
ricostruzione correzioni (a breve in AliRoot)
catena di analisi validata con produzioni MC dedicate
Prospettive: approfondire con campioni ad hoc lo studio dei sistematici applicazione della catena di analisi ai primi dati reali