Wyznaczanie efektywności mionowego układu wyzwalania w CMS metodą Tag & Probe

Podobne dokumenty
Poszukiwania bozonu Higgsa w rozpadzie na dwa leptony τ w eksperymencie CMS

Jak to działa: poszukiwanie bozonu Higgsa w eksperymencie CMS. Tomasz Früboes

Compact Muon Solenoid

Jak działają detektory. Julia Hoffman

1. Wcześniejsze eksperymenty 2. Podstawowe pojęcia 3. Przypomnienie budowy detektora ATLAS 4. Rozpady bozonów W i Z 5. Tło 6. Detekcja sygnału 7.

Jak działają detektory. Julia Hoffman

Tryger RPC jako część systemu mionowego CMS - analiza pierwszych danych LHC przy energii 7 TeV.

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe

Jak działają detektory. Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych

Artur Kalinowski WYBRANE ASPEKTY POSZUKIWA BOZONU HIGGSA Z MODELU STANDARDOWEGO W ZDERZENIACH PROTON PROTON W EKSPERYMENCIE CMS PRZY LHC

Wszechświat czastek elementarnych

Wszechświat czastek elementarnych

IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne

Korekcja energii dżetów w eksperymencie CMS

Analiza danych LHC w poszukiwaniu rezonansów w rozkładzie masy niezmienniczej dwóch mionów.

System wyzwalania i filtracji w eksperymencie ATLAS na LHC

Eksperyment CMS w oczekiwaniu na wiązki: plany poszukiwania Nowej Fizyki. Część 1

Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV

Poszukiwania mezonu B s w eksperymencie CMS

Czego już dowiedzieliśmy się dzięki Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów LHC

Optymalizacja kryteriów selekcji dla rozpadu Λ+c pμ+μza pomocą wielowymiarowej analizy danych

Wszechświat czastek elementarnych

Wszechświat czastek elementarnych

LHC: program fizyczny

Theory Polish (Poland)

Detektory cząstek. Procesy użyteczne do rejestracji cząstek Techniki detekcyjne Detektory Przykłady użycia różnych technik detekcyjnych.

Autoreferat Opis dorobku i osiągnięć naukowych

Marek Kowalski

Polacy i Polska w technologiach detektorów w CERN-ie. L. Zwalinski CERN EP/DT December 16 th 2016

Plan. Motywacja fizyczna. Program badań. Akcelerator LHC. Detektor LHCb. Opis wybranych systemów

Bardzo rzadki rozpad został zaobserwowany przez CMS

C i e k a w e T2K i COMPASS

Mionowy system wyzwalania. w eksperymencie CMS przy Wielkim Zderzaczu Hadronów

Pierwsze dwa lata LHC

Jak znaleźć igłę w stogu siana

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN

Poszukiwany: bozon Higgsa

NIEWIDZIALNE DO DETEKCJI CZĄSTEK. czyli. Z Hajduk Z. Hajduk IFJ PAN KRAKÓW

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników

Oddziaływania elektrosłabe

Akceleratory Cząstek

Fizyka cząstek elementarnych

Wszechświat czastek elementarnych

Algorytmy rekonstrukcji dżetów w CMS

Jak znaleźć igłę w stogu siana

A/H ττ µ + hadrony + X detektorze CMS

Eksperyment CMS w oczekiwaniu na wiązkę: plany poszukiwania Nowej Fizyki. Część 2

Detektory cząstek. Procesy użyteczne do rejestracji cząstek Techniki detekcyjne Detektory Eksperymenty. D. Kiełczewska, wykład 3

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW

Detekcja cząstek elementarnych. w eksperymencie MINOS. Krzysztof Wojciech Fornalski Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej 2006

Po co nam CERN? Po co nam LHC? Piotr Traczyk

Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa

Tomasz Bołd. System filtracji przypadków eksperymentu ATLAS. Czyli o szukaniu igły w stogu siana.

th- Zakład Zastosowań Metod Obliczeniowych (ZZMO)

r. akad. 2008/2009 V. Precyzyjne testy Modelu Standardowego w LEP, TeVatronie i LHC

Zespół Zakładów Fizyki Jądrowej

Fizyka B pośrednie poszukiwanie Nowej Fizyki

Bardzo rzadki rozpad został zaobserwowany przez CMS

Compact Muon Solenoid

Marcin Kucharczyk Zakład XVII

Bozon Higgsa oraz SUSY

Epiphany Wykład II: wprowadzenie

Fizyka do przodu Część 2: przegląd wyników z CMS

Oddziaływania podstawowe

Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski

Tomasz Szumlak WFiIS AGH 03/03/2017, Kraków

SCENARIUSZ LEKCJI FIZYKI Z WYKORZYSTANIEM FILMU PĘDZĄCE CZĄSTKI.

Na tropach czastki Higgsa


Zakłady Naukowe Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek w Instytucie Fizyki Jądrowej

Metamorfozy neutrin. Katarzyna Grzelak. Sympozjum IFD Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD UW. K.Grzelak (UW ZCiOF) 1 / 23

Wykład monograficzny 0 1

Perspektywy fizyki czastek elementarnych

Wyznaczanie profilu wiązki promieniowania używanego do cechowania tomografu PET

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Detekcja cząstek

POMIARY KOMPUTEROWO WSPOMAGANE w WIELKIM ZDERZACZU HADRONÓW (LHC)

INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk ul. Radzikowskiego 152, Kraków

Fizyka na LHC - Higgs

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek

Dostosowywanie programu kierunku Fizyki poprzez opracowanie 30 nowych ćwiczeń na pracowniach fizycznych i pracowni elektronicznej

Czego oczekujemy od LHC? Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Fizyka do przodu w zderzeniach proton-proton

Spis treści 1. Wstęp eksperyment ALICE wyzwaniem dla nauki i techniki LHC program badawczy i realizacja praktyczna...8

PRACE MAGISTERSKIE PROPONOWANE DO WYKONANIA W ZESPOLE Prof. Pawła Moskala (

Pomiar rozpadów Dalitz Hiperonów za pomocą spektrometrów HADES oraz PANDA. Jacek Biernat

Pakiet ROOT. prosty generator Monte Carlo. Maciej Trzebiński. Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki

Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy?

Czy cząstka Higgsa została odkryta?

DETEKTOROWE SYSTEMY POMIAROWE TYPU TRIDAQ W EKSPERYMENTACH FIZYKI WYSOKICH ENERGII

Spis treści. Fizyka wczoraj, dziś, jutro. Z naszych lekcji. Olimpiady, konkursy, zadania. Astronomia dla każdego

Do czego potrzebny nam Wielki Zderzacz Hadronów (Large Hadron Collider)?

Fizyka cząstek elementarnych

Detektory. Kalorymetry : Liczniki Czerenkowa Układy detektorów Przykłady wielkich współczesnych detektorów Wybrane eksperymenty ostatnich lat

Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków.

POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ FIZYKI WYBÓR OPTYMALNEGO UKŁADU POMIAROWEGO DLA REJESTRACJI CZĄSTEK POWABNYCH W EKSPERYMENCIE ALICE NA LHC W CERN

Badanie wysokoenergetycznych mionów kosmicznych w detektorze ICARUS.

Szczegółowe Dane Techniczne Szkieletu Głównego kalorymetru elektromagnetycznego HADES ECAL

Obserwacja kandydata na bozon Higgsa przez eksperymenty ATLAS i CMS

LHC klucz do Mikroświata

Badanie właściwości przypadków produkcji dżet-przerwa w rapidity-dżet na Wielkim Zderzaczu Hadronów

Transkrypt:

Wyznaczanie efektywności mionowego układu wyzwalania w CMS metodą Tag & Probe Uniwersytet Warszawski - Wydział Fizyki opiekun: dr Artur Kalinowski 1

Plan prezentacji Eksperyment CMS Układ wyzwalania Metoda Tag & Probe Wyniki analizy wydajności 2

Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) 3

Cele eksperymentu CMS Poszukiwanie bozonu Higgsa Poszukiwanie cząstek supersymetrycznych Precyzyjne testy Modelu Standardowego wiele innych detektor ogólnego przeznaczenia 4

Budowa detektora CMS 5

Detektor śladowy 210 m2 krzemu 3 warstwy detektora pikselowego odległości od 4.4 do 10.2 cm 9/10 warstw detektorów paskowych odległości od 25 do 110 cm Bardzo dokładne wyznaczenie trajektorii i pędu poprzecznego 6

Kalorymetry i magnes Kalorymetr elektromagnetyczny Kalorymetr hadronowy Kryształy wolframku ołowiu scyntylator warstwy stali/mosiądzu i scyntylatora Cewka magnesu nadprzewodzącego 7

System mionowy Compact Muon Solenoid Wysokoenergetyczne miony są sygnaturą wielu ciekawych zdarzeń, m.in.: Gold plated channel: H > ZZ/ZZ* > μ+μ-μ+μ- Rozpad cząstek SUSY Miony są łatwe w detekcji i umożliwiają skuteczne wyzwalanie 8

System mionowy Cztery stacje W obszarze beczki komory DT (Drift Tubes) W obszarze pokryw komory CSC (Cathode Strip Chambers) W obu obszarach komory RPC (Resistive Plate Chambers) 9

System mionowy DT i CSC mają bardzo dobrą rozdzielczość przestrzenną możliwe dokładne i szybkie dopasowanie toru mionu Detektory CSC są bardziej odporne na tło promieniowania i silne pole magnetyczne występujące w obszarze pokryw RPC ma świetną rozdzielczość czasową (~ns) identyfikacja konkretnego przecięcia wiązek 10

Układ wyzwalania (tryger) Przecięcia wiązek w LHC co 25 ns ( > 40 Mhz) Za każdym razem zachodzi ok. 20 zderzeń protonproton (przy docelowej świetlności 1034 cm-2s-1) Ogromna liczba danych, których nie można zapisać Potrzebna kilkuetapowa selekcja, pierwszy etap bezpośrednio przy detektorze Duża rola mionowego układu wyzwalania 11

Pierwszy etap - L1 Level 1 Trigger pierwszy etap selekcji przypadków Czysto sprzętowy (hardware), na specjalnie zaprojektowanych układach, znajdujących się na samym detektorze Tryger kalorymetru i tryger mionowy Częstość przypadków redukowana do 100 khz 12

Schemat układu L1 13

Elektronika układu L1 Układ głównego trygera mionowego Kaseta trygera globalnego 14

Elektronika układu L1 Stojaki z elektroniką trygera RPC zaprojektowaną przez grupę warszawską 15

Drugi etap - HLT High Level Trigger dalszy etap selekcji Prowadzony na zwykłych komputerach ze specjalnym oprogramowaniem (software) Ośrodek serwerów na powierzchni, w pobliżu detektora, połączony światłowodem Docelowa częstość przypadków 100 Hz 16

Problem wydajności Ciekawe zdarzenia ( nowa fizyka ) trafiają się bardzo rzadko Sygnał = spodziewany sygnał efektywność Bardzo ważne jest, żeby wiedzieć, ile cząstek (np. H) naprawdę powstało Znajomość całkowitej efektywności jest krytyczna Wkład od cięć fizycznych (np. na pt, Δφ pary mionów) Wkład od układu wyzwalania (np. rekonstrukcja torów) 17

Metoda Tag & Probe Wydajność można szacować za pomocą metod Monte Carlo, ale te muszą zostać potwierdzone lepiej mieć sposób na wyznaczenie z danych Metoda znacznika (tag) i próbnika (probe) wykorzystuje znane rezonanse produkujące pary μ+μ pt < 20 GeV/c > rozpad J/Ψ pt > 20 GeV/c > rozpad Z 18

Rezonanse mionowe 19

Metoda Tag & Probe Jeden mion z pary musi przejść ścisłą selekcję jest oznaczany jako tag (znacznik) i służy tylko do wyboru dobrych przypadków Drugi mion jest próbnikiem warunki selekcji możliwie luźne (najmniej obciążające) Wydajność badanego kryterium wyznaczona jest przez stosunek próbników, które je spełniają do wszystkich testowanych: P = pass P all 20

Przykład Badamy wydajność układu wyzwalania Tags to miony, które mają pasujące trajektorie z detektora śladowego i mionowego Probes to cząstki (o znaku przeciwnym niż tag), które mają tor w detektorze śladowym Wydajność określa liczba probes, które odpalają układ wyzwalania Dopasowanie, żeby uwzględnić tło kombinatoryczne 21

Przykład P pass = P pass P fail 22

Wydajność układu wyzwalania Cięcie pt > 9 GeV/c Miony z rozpadów J/Ψ Efektywność całego trygera (L1 + HLT) Obszar beczki Bardzo dobra zgodność z MC! 23

Wydajność układu wyzwalania Cięcie pt > 9 GeV/c Miony z rozpadów J/Ψ Efektywność całego trygera (L1 + HLT) Obszar pokryw Bardzo dobra zgodność z MC! 24

Wydajność układu wyzwalania Cięcie pt > 15 GeV/c Miony z rozpadów Z Efektywność całego trygera (L1 + HLT) Obszar beczki Bardzo dobra zgodność z MC! 25

Wydajność układu wyzwalania Cięcie pt > 15 GeV/c Miony z rozpadów Z Efektywność całego trygera (L1 + HLT) Obszar pokryw Bardzo dobra zgodność z MC! 26

Dziękuję za uwagę 27

Back up 28

Pseudopospieszność: η = - ln[tan(θ/2)] 29