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Misura di dN ch /d h in collisioni p-p con l’SPD

IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE Palau – 29-30 settembre 2008. Misura di dN ch /d h in collisioni p-p con l’SPD. Maria Nicassio, Domenico Elia (INFN Bari). Contenuti. Introduzione: il rivelatore a pixel di silicio (SPD) misura di molteplicità e dN/d h

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Misura di dN ch /d h in collisioni p-p con l’SPD

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Presentation Transcript

  1. IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE Palau – 29-30 settembre 2008 Misura di dNch/dh in collisioni p-p con l’SPD Maria Nicassio, Domenico Elia (INFN Bari)

  2. Contenuti • Introduzione: • il rivelatore a pixel di silicio (SPD) • misura di molteplicità e dN/dh • 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 IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  3. 1° strato r = 3.9 cm -2.0 <  < 2.0 Modulo base 2° strato r = 7.6 cm -1.5 <  < 1.5 Introduzione: il rivelatore a pixel • Ruolo dell’SPD in ALICE: • rivelatore di vertice • ricostruzione della molteplicità di particelle cariche prodotte nella regione centrale di pseudorapidità (|h|<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 mm2cell size) IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  4. Introduzione: prime misure • Molteplicità e dN/dh 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 IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  5. q Fiducial window Df Introduzione: algoritmo di ricostruzione • 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 f • Ricostruzione della pseudorapidità: • utilizzato l’angolo q del cluster sullo strato interno IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  6. Distribuzione ricostruita con tracklet Distribuzione MC Distribuzione dNch/dh ricostruita • 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) Campione di 50k eventi - PYTHIA p-p @ 14 TeV B = 0.5 T IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  7. Stato della catena di analisi AccEff corr Pb-Pb MC Data Correction MC Data Data SPDacceffCorr.C AliAnalysisTaskSPDdNdEtaData AliAnalysisTaskSPDdNdEtaCorr SPDdNdEtaData.root SPDdNdEtaCorr.root SPDacceffCorr.root CorrectSPDdNdEta.C SPDdNdEta.root IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  8. Correzioni: accettanza/efficienza • Campioni MC utilizzati: • Collisioni Pb-Pb (HijingParam) @ 5.5 TeV: • 20,000 tracks/evt, h 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: • h in [-3,3] nEtabins = 120  dh = 0.05 • vtx-Z in [-20,20] cm nVtxzbinx = 40  dVtx-Z = 1 cm IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  9. Correzioni: 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 IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  10. Correzioni: accettanza/efficienza Primo metodo: generare il campione MC includendo mappa inefficienze Produzione stage 3: (8 half-stave 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 Lay1  10% dead Lay2  5% dead IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  11. Correzioni: accettanza/efficienza Primo metodo: generare il campione MC includendo mappa inefficienze Produzione stage 3: (8 half-stave dead) Layer 1 Layer 2 Tracklets IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  12. Correzioni: accettanza/efficienza Nuovo algoritmo (rapido): Utilizza campione MC (Hijing PbPb) con SPD 100% efficiente: - cerca cluster associati ad una certa primaria (h, 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 accettanza geometrica  IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  13. Correzioni: accettanza/efficienza Old vs new: OLD NEW Acc/eff ottenuta utilizzando la pura Accetanza geometrica + nuovo metodo (frazione di dead stage3) Acc/eff ottenuta utilizzando dati MC PbPb includendo la mappa dei dead (mappa stage3)  stesso risultato entro gli errori IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  14. Correzioni: accettanza/efficienza Efficienza nella produzione MC stage4: In base allo stato attuale SPD SPD 100% efficiente @ sim Mappa dead applicata @ rec 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) 12.7% SPD (10% side C / 15% side A) IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  15. Correzioni: accettanza/efficienza Calcolata con il nuovo algoritmo: Mappa Acc-Eff ottenuta con le inefficienze assunte per la produzione MC stage4: IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  16. Distribuzione corretta Distribuzione ricostruita con tracklet Distribuzione MC Correzioni: accettanza/efficienza • dNch/dh corretta per accettanza ed efficienza: IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  17. Correzioni: background da secondari • 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: IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  18. Distribuzione corretta per accettanza ed inefficienza SPD Distribuzione corretta per accettanza, inefficienza e background Distribuzione ricostruita con tracklet Distribuzione MC Correzioni: background da secondari • dNch/dh corretta per accettanza, efficienza e background: IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  19. Eventi totali No trigger No vertex Correzioni: inefficienza 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 IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  20. Distribuzione finale dNch/dh corretta Distribuzione corretta per accettanza, inefficienza e background Distribuzione corretta per accettanza ed inefficienza SPD Distribuzione ricostruita con tracklet Distribuzione MC IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

  21. Conclusioni 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  IV Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE - Palau 29 settembre 2008

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