Fany Dudziak Réunion de physique ATLAS LAL le 24 janvier 2008 Efficacité de reconstruction des électrons de bas pt … Suite: Effet du Bremsstrahlung Fany Dudziak Réunion de physique ATLAS LAL le 24 janvier 2008

Rappels : On a vu précédemment qu’un des paramètres qui est principalement la cause de la chute d’efficacité de reconstruction des électrons de bas pt est la coupure sur la largeur totale dans les strips: wtot = (ΣEi*(i- imax)²/ΣEi)1/2 avec i le numéro de la strip, imax le numéro de la strip contenant le maximum d’énergie, et Ei l’énergie de la strip i

Rappels  Pourquoi un élargissement de la gerbe à bas pt, comment améliorer la coupure sur wtot ou même l’éviter?? Plusieurs hypothèses : - Brem, δ-rays, - Final state radiation Nombre de brems par électron Energie des γ brem Eγ

Matching entre générés et reconstruits Question : Comment faire le matching le plus judicieux entre les traces générées et reconstruites? cluster γ f(φi ηi) e i (φi ηi)  Mon matching : je boucle sur le container d’électrons reconstruits « author » en comparant avec le « dernier » électron généré (après avoir émis ses brems). A priori on fait moins d’erreur de matching.

Écart entre les positions des électrons générés initial et final (1) Pour caractériser l’élargissement de la gerbe, on a besoin de caractériser au mieux l’écart entre l’électron initial et l’électron final. On définit basiquement : On peut aussi calculer l’écart en pondérant par l’énergie : 2 méthodes: avec X = φ,η On fait la même chose en η

Écart entre les positions des électrons générés initial et final (2) Δφ1 Δφ2 e+ e- Δη2

Etude de wtot en fonction de Δφ Δφ2 Δφ Effet « horizontal »  Δφ grand  wtot petit Effet « vertical »  Δφ petit  wtot grand Excès d’évènements 1<wtot<1.5 Effet de corrélation corrélation wtot qd Δφ

Etude de wtot vs ΔR pour différents bins de pt (1)  Wtot en fonction de ΔR pour différents Pt car on a vu qu’on coupe trop wtot à bas pt ΔR ΔR Corrélation : effet de pente qui augmente quand pt diminue Pt < 7 GeV 7 GeV <= Pt < 20 GeV wtot wtot ΔR ΔR 20 GeV <= Pt < 40 GeV 40 GeV <= Pt wtot wtot

Etude de wtot vs ΔR pour différents bins de pt (2) Δφ Profiles wtot(ΔR), wtot(Δφ), wtot(Δη) ΔR wtot Δη wtot On voit que c’est Δφ qui comtribue le plus à ΔR et donne la variation en fonction de wtot wtot On voit globalement que grand wtot  grand Δφ (et + à petits Pt)

Rayonnement et matière traversée (1) La quantité de matière traversée varie en η. On voit une augmentation du rayonnement (nombre de brem et de l’énergie emportée) quand la quantité de matière augmente Nb brem η η On voit qu’on émet peu de brem à |η|<0.6, beaucoup plus après  Correspondance directe avec la distribution de matière dans le détecteur

Rayonnement et matière traversée (2) L’énergie perdue par l’électron en rayonnement est aussi plus importante dans les zones de matière plus dense Il y a correspondance : - dans le milieu on émet peu de brem et on perd peu d’énergie en rayonnement avant le calorimètre - pour |η| > 0.6 la majorité de l’énergie est rayonnée avant le calorimètre  Où est perdue cette énergie ???

Rayonnement et matière traversée (3) Taux d’énergie rayonnée par rapport à la position où est émis le dernier rayonnement : La majorité des électrons émettent leur dernier brem juste avant le cryostat, on a donc pu mesurer leur trace dans le tracker Par contre, les évènement qui ont perdu la majorité de leur énergie tôt n’auront pas de trace reconstruite et seront des candidats photons

Perte d’énergie et wtot Les queues de wtot sont corrélées avec le taux d’énergie perdue par l’électron avant le calorimètre : Distribution wtot pour différents bins de ΣEγi/E0 ΣEγi/E0 < 0.3 0.3 <= ΣEγi/E0 < 0.7 0.7 <= ΣEγi/E0  Élargissement et décalage de la distribution quand ΣEγi/E0 augmente On a bien une corrélation entre les queues de wtot et la proportion d’énergie rayonnée

Queues de wtot et η Les queues de wtot sont corrélées avec la position en η On comprends mieux la distribution de wtot(Δφ): minimum de wtot au centre, maximum à la sortie du barrel, On retrouve un minimum pour les end cap (petite accumulation à petit Δφ et petit wtot) wtot ??? Δφ2

To Do Regarder les valeurs reconstruites pour voir comment on peut corriger ces effets Regarder les photons reconstruits pour récupérer les électrons convertis en photon (cluster em sans trace)

Back up slides

Etude de wtot pour différents bins de pt (3) Mean RMS Pt<7GeV 2.22 0.72 7<=Pt<20 GeV 2.16 0.59 20<=Pt<40 GeV 2.08 0.51 40 GeV <=Pt 2.00 0.45 Plus Pt est petit, plus la distribution de wtot s’élargit et voit sa moyenne augmenter

Élargissement de la gerbe et position des électrons Pour simplifier l’étude on se place dans un cas simple: un seul brem émis, et on trace wtot en fonction de Δφ2 et Δη2 pour différentes valeurs de position d’émission des brem (Rv): wtot wtot 0 <= Rv < 600 mm 600 <= Rv < 1000 mm 1000 <= Rv < 1200 mm Δφ2 Δη2 En φ, on voit que la différence entre position initiale et finale de l’électron augmente avec la distance à l’axe du détecteur  Champ Magnétique + effet de pente En η aussi on voit un petit élargissement Il doit y avoir des diffusions multiples  Doit varier selon la matière traversée