La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Mathieu Plamondon, Laboratoire de lAccélérateur Linéaire, Orsay Contributions importantes de: LAPP (Annecy), CPPM (Marseille), LSPC (Grenoble), LAL (Orsay)

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Mathieu Plamondon, Laboratoire de lAccélérateur Linéaire, Orsay Contributions importantes de: LAPP (Annecy), CPPM (Marseille), LSPC (Grenoble), LAL (Orsay)"— Transcription de la présentation:

1 Mathieu Plamondon, Laboratoire de lAccélérateur Linéaire, Orsay Contributions importantes de: LAPP (Annecy), CPPM (Marseille), LSPC (Grenoble), LAL (Orsay) Contributions importantes de: LAPP (Annecy), CPPM (Marseille), LSPC (Grenoble), LAL (Orsay)

2 2 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 Plan Objectifs du commissioning phase 3 Échéancier Rôles du calorimètre à tuiles déclenchement temps du déclenchement Simulation données simulées signaux reconstruits dans le EM taux de cosmiques Ce que nous pourrons en faire? intercalibration des amplitudes en η intercalibration des cellules en temps Ce quil reste à faire Conclusions commissioning « Un commissioning réussi ne nous aura rien appris de nouveau » Il en sera bientôt à sa phase 3 qui consiste à la prise de données de cosmiques

3 3 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 Objectifs du commissioning Afin datteindre ces objectifs, une statistique importante est requise (au moins 3 mois de données continues) démontrer que le détecteur peut opérer de façon stable effectuer une calibration complète du détecteur montrer que les outils de calibration et les bases de données fonctionnent détection/traitement des parties défectueuses diagnostiquer les mauvais signaux physiques intercalibration des cellules en amplitude et en temps étude de dépôts dénergie plus importants ( >2 GeV ) Exemple dun signal de muon désiré (été 2005)

4 4 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 Échéancier Commissioning phase 3 début: mi-juillet 3 mois de cosmiques (certainement pas en continu) la stabilité dépend aussi des tuiles Installation FEC BE liens optiques Commissioning phase 2 Monter la haute tension Vérification (et remplacement) de lélectronique et du bruit sur tout le calorimètre Démontrer la stabilité de la prise de données Vérification des outils du monitoring Commissioning phase 3 6 semaines de tests Calibrations pour démontrer les performances (bruit,électronique) Mise au point du déclenchement Dépend fortement de la disponibilité des alimentations basse et haute tension Refroidissement 6 semaines 293K 90K (0.2K/h) Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Dans le cas du calorimètre central EM Jusquà présent: 22 crates installées et testées reste 80 crates à installer ½ crate commissionné à chaud (ROD/ROS + outils de monitoring) prochaine étape: lélectronique sera commissionée avec 6 crates (mi-avril) Début: 32 crates installées. Les alims aussi ? Pour les 2 calorimètres bouchons: débutera après lété 2006 reste à préciser: - comment les μ seront observés - ce quon pourra en faire

5 5 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 Le calorimètre à tuiles pour le déclenchement ½ ½ -1 η 1 10π/32 φ 22π/32 42π/32 φ 54π/32 Note: le déclenchement de la partie centrale du calorimètre EM nutilisera pas la partie extension du tonneau (contrairement au déclenchement des bouchons qui lexploitera) - Les chambres à muons ne seront pas encore fonctionnelles lors du commissioning mais… - Le calorimètre à tuiles est dores et déjà apte à enregistrer des signaux de muons utilisés pour le déclenchement

6 6 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 >1.5 GeV Déclenchement Seuil dénergie déposée dans les tuiles établi à 1.5 GeV au niveau du déclenchement pour limiter le nombre daccidentels Car…le signal sommé du trigger (A+B+C+ ½ D) est faible et sensible au bruit Coincidence entre les modules den haut et ceux den bas A B C D (A B) (C D) (A B) (C D) 12 Les tuiles voient bien les signaux de muons Les signaux reconstruits: 1 PM sur 2 Nous voulons garder les muons projectifs mais aussi tout venant Un déclenchement avec un seul seuil (e.g. A B seul) donne un taux supérieur à 20 Hz (limite imposée par la capacité décriture du serveur)

7 7 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 les données sont asynchrones, i.e. pas en phase avec le 40 MHz les tuiles vont permettre de mesurer le temps du déclenchement avec une précision de ~1 ns Pas au niveau du déclenchement, mais avec le signal reconstruit avec le bon gain peut être utilisé comme référence pour le calo EM différence des temps reconstruits et ce qui est attendu d'après les temps de vols Le temps fourni par les tuiles

8 8 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 La simulation 18 m 12.6 m 60 m +300 m -300 m Les objectifs de la simulation sont: obtenir une normalisation absolue du taux de muons déclenchés (et comparer avec ce que lon lobservera) estimer les effets du bruit estimer les taux dévénements avec un grand dépôt dénergie (quelques GeV) comprendre les effets de la non-projectivité sur les énergies qui seront reconstruites tester les algorithmes dintercalibration en temps Génération du flux cosmique à la surface μ générés dans un volume de ±300m dans le plan x-z 5 GeV

9 9 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 Les cosmiques simulées 1) Non biaisé pour obtenir les taux distance minimale entre la projection du muon initial et le point dinteraction |IP| <8m équivalent à 17 heures de cosmiques 2) Biaisé pour simuler un maximum de muons projectifs |IP| <2.5m coupure sur la distance r entre le milieu du puits et le muon initial en fonction de son énergie distance r par rapport à laxe du puits daccès < 70m équivalent à 9 jours de cosmiques * Deux lots ont donc été générés : |IP| r Sans les puits daccès, le commissioning avec les cosmiques naurait probablement pas eu autant dintérêt mHz Ordres de grandeurs: pour 1.48x10 11 muons générés à la surface correspond à 9 jours de cosmiques avec les ressources actuelles, ce fut simulé en 2 semaines 7:10 6 survivent aux coupures de présélection (direction/énergie initiale du muon) 10M muons ont ete simules 600k declenches Génération: 148 milliards de μ Calorimètre à tuiles: 600k μ déclanchés

10 10 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 Les signaux dans le calorimètre EM Lénergie déposée par les muons est reconstruite avec linformation fournie par le 2 ième compartiment (milieu) Le ratio S/B y est ~7 avec Optimal Filtering Sans OF, on perd un facteur 1.8. Donc, nécessité de lutilisation de lOF aux deux niveaux: reconstruit et non-reconstruit En raison de la géométrie en accordéon, un muon projectif traverse au moins deux cellules voisines en φ Chaque signal (un dans la partie supérieure, lautre en bas) est reconstruit de la façon suivante: 1.Dans lhémisphère, la cellule du milieu avec la plus grande énergie est sélectionnée 2.Lénergie la plus grande entre celles des deux cellules voisines en φ est ajoutée au signal E signal = E max (η,φ) + E voisin (η,φ±1) Pourquoi ne pas utiliser un cluster topologique ? Napporte pas grand choseen S/B Ce sont les variations en η qui nous intéressent Les signaux de muons suivent une distribution de Landau qui est convoluée avec une gaussienne pour tenir compte du bruit Note: les simulations utilisées ici pour estimer les taux nincluent pas le bruit

11 11 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 Les événements projectifs Les signaux qui nous intéressent le plus sont ceux qui proviennent dévénements projectifs, i.e. passant près de lorigine Reproduisent les conditions ATLAS, utiles aux études de luniformité en amplitude Le nombre dévénements purement projectifs (Δη=η haut -η bas = 0, Δφ=φ haut -φ bas = 0) qui seront collectés en 3 mois sera insuffisant Une précision de 0.5% sur la position du maximum est désirée Quelle non-projectivité pouvons-nous tolérer? Sans introduire de biais important ni élargir la distribution En fait, les événements non-projectifs sont utiles pour rechercher les cellules mortes et peut-être pour le temps Lénergie déposée autour du signal devra être utilisée pour effectuer un nettoyage des signaux mal contenus tâche difficile car le bruit est de lordre de 40 MeV

12 12 Autrans - Physique ATLAS France Mars mHz 800 signaux/9jours 8000 signaux/3mois η=0.8 Taux de cosmiques mHz Événements déclenchés Événements projectifs Signaux exploitables Taux (Hz)0.8 Hz60 mHz104 mHz # en 3 mois6M463k811k η=-0.8 Les signaux qui seront exploités dans le plan η-φ définis par: |Δη|3 et |Δφ|6 (moins sensible en φ car 2 signaux sont additionnés dans cette direction) E signal >0.97 E hémisphère Lanalyse des signaux assume ces symétries: Les signaux collectés en haut et en bas sont équivalents Les demi-tonneaux sont pareils (η vs –η) Symétrie en φ N.B. Les signaux en haut et en bas sont mis ensemble ces taux ont été trouvés sans considérer le bruit

13 13 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 La position du maximum en fonction de η Intercalibration en énergie Intercalibration de lamplitude en η pour les petites énergies (<1GeV) Au niveau des cellules du signal dans largon Pas sensible au Pb et à la matière devant le calo En revanche, très sensibles à tout effet relié à une cellule (bref, éviter les moyennages dans un cluster) variations de la capa et de la self Les muons permettront de vérifier au niveau de 0.5% si notre calibration et notre reconstruction du signal corrige bien tous ces biais En φ, luniformité est assurée par le design même du calorimètre Nous pourrons donc sommer les signaux du même φ Lisotropie de la physique pourra toujours être exploités ultérieurement pour mettre au jour les petites variations en φ Si la statistique le permet, des effets plus fins seront analysés Leffet du gradient de température en comparant les signaux du haut à ceux du bas

14 14 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 Intercalibration en temps Le temps du trigger donné par les tuiles avec une précision de 1ns Les muons seront utilisés pour mettre en temps et vérifier les signaux de physique On veut essayer déchantillonner près du pic pour toutes les cellules Avec lOF, le temps des muons est mesuré dans le middle à σ=5.6ns Avec 100 événements, on obtient une résolution < 1ns sur le temps moyen comparer aux temps des tuiles et intercalibrer ainsi les cellules ou bien par des différences haut-bas indépendantes des tuiles (à voir) connaître le temps des cellules de physiques au niveau de 1ns est suffisant pour le démarrage du LHC une seule phase chargée sans les DSP

15 15 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 Ce quil reste à faire Mettre au point l'algorithme de nettoyage/sélection des muons pour létude d'uniformité (en présence de bruit) pour comprendre projectivité vs biais Utilisation des strips quand le signal est suffisamment grand S/B ~ pour préciser la projectivité du muon Mise au point dune méthode robuste au démarrage ne nécessitant pas linformation des tuiles pour déterminer la phase car lutilisation de lOF est nécessaire pour avoir un ratio S/B suffisant e.g. phase fixe la moins biaisée, itération en utilisant le temps ou lamplitude,… ( en cours, sur les données de faisceau test) pourrait être appliqué dans les RODs et profiter au monitoring

16 16 Autrans - Physique ATLAS France Mars 2006 Conclusions La phase 3 du commissionning est la première nécessitant simultanément tous les éléments détecteur (HT) / électronique / DAQ / Online / Slow control / Monitoring + software et analyse Il est important de démontrer que tout fonctionne Les muons peuvent permettre de vérifier certaines performances et/ou détecter des problèmes Nécessité de 3 mois de cosmiques Risque dêtre délicat changement de fonctionnement, stabilité, parvenir à combiner tous les éléments Avec des taux de déclenchements de lordre du Hz et une fréquence dévénements projectifs autour de 50 mHz, une statistique suffisamment importante pourra être accumulée pendant cette période


Télécharger ppt "Mathieu Plamondon, Laboratoire de lAccélérateur Linéaire, Orsay Contributions importantes de: LAPP (Annecy), CPPM (Marseille), LSPC (Grenoble), LAL (Orsay)"

Présentations similaires


Annonces Google