Muões Cósmicos em TileCal/ATLAS José Maneira ATLAS/LIP Jornadas LIP Peniche

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Resumo  Introdução Planos de commissioning até 2007 Configuração dos calorímetros Trigger de muões cósmicos  Actividades no LIP Análise de dados tomados em 2005 Certificação/desenvolvimento de simulações  Próximos passos

Introdução

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 O Detector ATLAS Detectores de muões TileCal Coils do campo magnético toroidal Calorímetros ArLíq. Detector interno

J. Maneira - Jornadas LIP Construção, Testbeam (…  2004) Feixe do LHC Primeiras colisões Física! Calendário Geral  Instalação, Certificação com raios cósmicos Jun-Sep 2005: TileCal (barril 8 submódulos) Jan-Abr 2006: TileCal (barril/extended 24 módulos) Maio 2006: Tile/LAr barril central Julho 2006: Tile/LAr endcap C Out 2006: Tile/LAr endcap A 2007: ATLAS completo Hoje

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Instalação em 2005  Dez  Ago  Nov  Barril central de TileCal e LAr completo  Último coil do campo magnético toróide  Deslocação do barril para z=0

J. Maneira - Jornadas LIP 2005  Objectivo: NÃO é a física de muões… Testar o detector em condições finais o mais cedo possível, antes do feixe de LHC  Calorímetros Controlo de qualidade célula por célula Inter-calibração de energia entre TileCal e LAr  Detectores de muões Fluxo/trigger Alinhamento  Detectores internos Alinhamento TRT/SCT Testes em Jan Commissioning com Cósmicos nos vários subdetectores de ATLAS  Dados preliminares com sector 13 (Set. 2005)

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Trigger de Cósmicos para os calorímetros  4 placas de coincidências x 12 sub-módulos x 8 torres  Configurações Duas torres diametralmente opostas (“back-to-back”) Uma torre (“single tower”) Coincidência entre placas  Trigger dado pelo TileCal Ruído do LAr é alto  Somas analógicas projectivas (“torres”), mesmas que para trigger de nível 1

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Configuração para 4 placas de Trigger 24 cima x 24 baixo, Single-tower A B C D A: 12 SD B: 12 SD D: 12 SD C: 12 SD Quatro Placas Trigger  LAr Barril  LAr Endcap  TileCal

Actividades no LIP: análise de dados José Maneira João Gentil

J. Maneira - Jornadas LIP 2005  Não é simulação! 21 de Junho de 2005: primeiros dados de raios cósmicos tomados no poço de ATLAS  Trigger de TileCal em torres diametralmente opostas (“back- to-back”)  Sem cintiladores externos Artigo Nature 14 Julho 2005 Primeiros dados de raios cósmicos

J. Maneira - Jornadas LIP 2005  Outro exemplo: muão vertical  Em Junho o TileCal estava por baixo de um dos poços de acesso

J. Maneira - Jornadas LIP módulos em cima, dois em baixo (diametralmente opostos) 8 submódulos DAQ e baixas tensões (LVPS) temporárias Uma placa de trigger, runs de single e back-to-back Setup de Junho

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Run 1109 (single)  Duração = 12 horas  Controlo de qualidade Carga integrada por pm, por submódulo C45 desligado C13 com problemas  Eventos > 1pC = Taxa medida ~ 1.1 Hz Taxa MC = 0.9 Hz Bom fit de uma Gauss- Landau

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Run 1134 (back2back)  Duração = 64 horas  Controlo de qualidade Carga integrada por pm, por submódulo C45 ligado C13 com problemas oA45 bom, baixo devido ao trigger com C13  Ganho triplo Energia dividida por 3  Eventos > 1pC = 2000  Taxa medida Hz  Taxa MC Hz

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Comparação de taxas RunTipoMCMedido 1109 ST 2.0 GeV 0.9 Hz1.1 Hz 1114 BB 1.55 GeV 2.2 mHz1.7 mHz 1134 BB 0.52 GeV 9 mHz  Comentários Corte em energia: torre de maior energia > 1 pC Corte MC: não se econsideram os submódulos desligados em cada run Run 1114 com baixa estatística  Bom acordo entre dados e MC

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Comparação de energias

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Dados de Setembro  Diferente configuração de submódulos Testados novos LV supplies Carga integrada (em runs de muões) mais elevada Mais ruído Obriga a cortes de energia mais drásticos em Set. Reparações em curso

Actividades no LIP: certificação e desenvolvimento de Monte Carlo

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Muões gerados na caverna TileCal  Geant3: simulação Atlas completa (por Rob McPherson) 30 minutos de tempo real, 8.5 Meventos, Baixa estatística Vêem-se os efeitos dos dois poços bom acordo com os dados  Geant4: nova simulação de teste (por Hong Ma) Descrição do detector mais actualizada Simulação mais precisa do tempo Apenas muões apontados ao ponto de interacção oMaior estatística Alguns problemas subsistem: Taxas não estão de acordo com G3 e dados Reconstrução para TileCal das simulações:JM

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Taxas previstas G3: torres back- to-back e single

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Depois de alguns problemas iniciais, as distribuições angulares são compatíveis. Taxa ainda muito diferente. Phi distribution now compatible oRate quite different Excepto a taxa, todas as distribuições estão normalizadas Comparação G3-G4  Distribuições angulares compatíveis Depois de alguns problemas iniciais com material do edifício do poço  Taxa ainda muito diferente O debugging continua…

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Tempo de depósito de energia G4  Tempo vs distância ao centro Maior declive em cima devido ao caminho da luz nas fibras  Granularidade de 5 ns na simulação Próxima será 1 ns

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Próximos passos  Optimização das configurações de trigger elevada taxa de contagens no maior número possível de células, especialmente barril lateral de TileCal e "encap" do Lar Desenvolvimento e debugging de Monte Carlo  Controlo de qualidade do detector ferramentas software automáticas para identificação de canais problemáticos estratégia longo-prazo. Quais as vantagens de continuar a tomar dados de cósmicos durante o funcionamento do LHC?  Reconstrução e análise de dados optimizar a selecção de eventos para minimizar a incerteza na energia, inter-calibração dos calorímetros TileCal LAr, reconstrução do tempo de passagem dos muões pelo centro do detector

Extras

J. Maneira - Jornadas LIP 2005 Data analysed  Run 1109 Single tower, nominal gain Threshold 50 mV Overnight (~12 hours ?)  Run 1114 Back to back, nominal gain Threshold 38 mV 14 hours  Run 1134 Back to back, 3x gain Threshold 38 mV 64 hours  Trigger Threshold measurements Richard Teuscher measured 4.6±0.3 mV/pC from tower adder at the end of the trigger cable Trigger board has a gain of 5 So 23.0 ±1.5 mV/pC (~mV/GeV)  Single-tower: 2.0 GeV  Back-to-back: 1.55 GeV  Back-to-back (triple gain): 0.52 GeV Go here for more info: