Analyses Test Beam Stand Alone Mesure de lÉnergie des Électrons Linéarité et Uniformité de Modules Barrel Nouveau résultat duniformité des Modules Barrel.

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1 Analyses Test Beam Stand Alone Mesure de lÉnergie des Électrons Linéarité et Uniformité de Modules Barrel Nouveau résultat duniformité des Modules Barrel

2 Enjeux et Generalites Enjeux : Évaluer les performances de quatre modules de calorimètre (dont deux de production) dans un environnement relativement simple (Stand Alone), avec lélectronique ATLAS et une simulation complète GEANT 4 Soit 6% du calorimètre Barrel ATLAS (32 modules) Afin de valider dans un environnement simple : - Électronique dacquisition et de calibration - Simulation complète - Méthode de reconstruction des électrons - Performances attendues Analyses principales : Identification, mesures énergie (uniformité et linéarité), résolution en énergie, temps, et position, discrimination / 0 et sensibilité aux muons. On se limitera aux mesures dénergie dans les modules de Barrel (P13 et P15) PS 0.025x0.1 Strips 0.003x0.1 Middle 0.025x0.025 Back 0.05x0.025 =0 =1.4

3 Protocole Expérimental Ligne H8 (prise de données 1998-2002)Faisceaux délectrons de 10 a 245 GeV - Déclenchement a laide de scintillateurs - Mesure de limpact du faisceau a laide de Chambres a Fils - Varier limpact sur le module a laide dun plateau pivotant (Mesures avec Spectromètre en amont)

4 Reconstruction de lÉnergie des Électron Énergie mesurée dans lArgon Estimation de lénergie visible déposée dans la partie active dune cellule : - Méthode de filtrage optimal - Conversion ADC/courant (avec correction de longueur de câbles de calibration) - Conversion courant/énergie Données de calibration Comparaison données/MC Énergie de Cluster par Layer : - Signal corrige variations de température et cross talk (Strips)

5 Reconstruction de lÉnergie des Électrons Estimation de lénergie dans le Calorimètre Estimation de lénergie dans le calorimètre : 1.- Avant le PS : ~1.5 X 0 (Cryostat, Instruments, LAr et Argon excluder) a : Énergie perdue par lélectron de faisceau b : Énergie perdue par les photons de bremstrahlung 2.- Entre PS et Strips : ~0.9 X 0 (Structures support, électronique et câbles) c : Énergie perdue entre PS et Strips 3.- Accordéon : ~ 24-30 X 0 (Structures support, électronique et câbles) d : Fraction déchantillonnage Méthode obtenant bonne résolution, linéarité et uniformité Simple a paramétrer et prenant en compte le leakage transversal

6 Reconstruction de lÉnergie des Électrons Corrections diverses Estimation de lénergie de lélectron : 1.- Correction de Leakage 2.- Variation dénergie selon son point dimpact 3.- Pertes dénergie dues au Bremsstrahlung très en amont (photons perdus) 4.- Compensation dénergie de liaison nucléaire GEANT, variation entre lélectrode A et B de 0.2% due a la différence 0 /X 0 3.- Correction de transition délectrodes :

7 Simulation Monte Carlo (Geant 4.7 et 4.8) - Description complète du développement de la gerbe electromagnetique et des interactions hadroniques de photoproduction. - Courant induit dans les cellules est aussi calcule en tenant compte des distorsions dues a la géométrie complexe de laccordéon. - Estimation du LAr entre PS et le cryostat a 2cm. - Bruit estime dans des runs de piédestaux (analyse duniformité). - Application des mesures de cross talk Middle-Back

8 Bon accord obtenu Accord données/MC Fractions dénergie par layer :

9 Paramètres de Reconstruction ~40% ~500% ~40% ~350% abcd Parametrisation simple

10 Leakage Longitudinal Analyse de Linéarité : Faible contribution du leakage utilisation de la moyenne attendue uniquement. Analyse duniformité : Pour améliorer la résolution ou le leakage est important utilisation de la corrélation Leakage/Énergie dans le back. a b = 1

11 Modulations en Énergie En : correction en énergie due a leffet de taille finie de cluster (parabole fonction du point dimpact en mesure avec les strips). En : correction en énergie due aux effet de taille finie de cluster et de structure fine de laccordéon. Correction en fonction de la mesure de dans le middle, mais nécessite une correction de S-shape évaluée a laide des Chambres a fils. Parametrisation en fonction de des corrections de modulation en et

12 Résultats Linéarité et Résolution Mis a part le point a 10 GeV tous les autre mesures sont comprises dans ~0.1% Si une telle performance est maintenue dans ATLAS les prerequis du point de vue de la linéarité pour la mesure de la masse du W sont remplis. Terme déchantillonnage 10% Terme constant local 0.17%

13 Résultats Uniformité Module P13Module P15 Résolution Uniformité 0,44% 0,7-0,9% ModuleP13P15 Terme constant global0.62%0.56% Rapport P13/P15 ~ 0.05% 245.6 GeV245.7 GeV

14 Survol dAutres Résultats - Résolution en position (coordonnée polaire) - Rejection / 0 : ~3.5 pour efficacité 90% - Résolution en temps : ~100 ps -Reconstruction des muons ~ 6 Uniformément Résultats compatibles avec les spécifications ATLAS

15 Conclusions Analyses essentiellement complètes (Draft de linéarité prêt / Draft uniformité en cours) - La construction - Lélectronique dacquisition et de calibration - La simulation - La méthode de reconstruction Définition dune méthode commune de reconstruction de lénergie des électron basée sur une simulation complète du dispositif Concernant la linéarité et uniformité des modules Barrel : Ces résultats ainsi que ceux des autres analyses Valident dans un contexte de TB Stand Alone :