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CARACTERIZACION DE LAS CAMARAS DE TUBOS DE DERIVA EN CMS
JAVIER SANTAOLALLA CAMINO5 Mayo 2009
CIEMAT
2
INDICE
INTRODUCCIÓNCALIBRACIÓN DE LAS CÁMARAS DE
TUBOS DE DERIVA (velocidad de deriva)
CARACTERIZACIÓN DE LAS CÁMARAS DE TUBOS DE DERIVA (eficiencia de reconstrucción)
CONCLUSIONES
3
INTRODUCCION
Datos de CRAFT
# run
# co
smic
os
4
INDICE
INTRODUCCIÓNCALIBRACIÓN DE LAS CÁMARAS DE
TUBOS DE DERIVA (velocidad de deriva)
CARACTERIZACIÓN DE LAS CÁMARAS DE TUBOS DE DERIVA (eficiencia de reconstrucción)
CONCLUSIONES
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)/(21000
max
nsmT
vdrift
VELOCIDAD DE DERIVA
Dependencia de la velocidad con el gas empleado y el campo eléctrico aplicado.
Uso de la técnica Meantimer: 231
max 2
)(t
ttT
D = 21000 µm para celdas en CMS
Distribución de tiempos (Tmax)
Rueda: -2Sector: 4
Rueda: -2Sector: 4
Para cósmicos: debido a la incertidumbre en lallegada del muón correccion t0 ev-by-ev.
6
VELOCIDAD DE DERIVA
Obtención de la velocidad de deriva para cada SL.
Comportamiento de la velocidad de deriva con otros factores.
Velocidad de deriva (um/ns)
Vel
oci
dad
de
der
iva
(um
/ns)
— Todas— MB1— MB2— MB3
W-2 W-1 W0 W1 W2
Vd SLΦ1 MB2
Sin corrección t0ev
Con corrección t0ev
— run 70147— run 70170— run 70675
7
VELOCIDAD DE DERIVA
Angulo de incidencia del muon
Hay un aparenteaumento de la vd
con el ángulo de incidencia
Comportamiento de la velocidad de deriva con otros factores:
Angulo de incidencia
Campo magnético
Distancia al FE
TESTBEAM
Resultados del TestBeam en2003. CMS Week, 9 Dec 08
8
VELOCIDAD DE DERIVA
— r57553— r57539— r57498
~ 1.5 %~ 3 %
CRUZET 4 TESTBEAM
SL Φ1
Comportamiento de la velocidad de deriva con otros factores:
Angulo de incidencia
Campo magnético
Distancia al FE
Angulo de incidencia del muon
9
VELOCIDAD DE DERIVA
tTT meanmean 2'
Distancia al Front-End
Read-Out
µ´~ 2.5
m
t
nsTmean 390~nsnscmcmt 3~)/(30/)(100~
Variaciones ~ 1% observables
µ
Comportamiento de la velocidad de deriva con otros factores:
Angulo de incidencia
Campo magnético
Distancia al FE
10
VELOCIDAD DE DERIVA
Distancia al Front-End
Comportamiento de la velocidad de deriva con otros factores:
Angulo de incidencia
Campo magnético
Distancia al FE
zPos
ición
Loc
al (c
m)
-100
-50
0
50
100
FE
12
VELOCIDAD DE DERIVA
Distancia al Front-End
YB-2 Sector 4
Posición Local (cm)
Vd
(µ
m/n
s)
FE HVRelación entre la pendiente y la velocidad de propagación de la señal en el hilo
B OFF— MB1— MB2— MB3
Comportamiento de la velocidad de deriva con otros factores:
Angulo de incidencia
Campo magnético
Distancia al FES4
V s
en
al h
ilo (
cm
/ns)
)(
2
meanh Tmv
14
VELOCIDAD DE DERIVA
Campo magnético
Hay una aparentedisminución de vd
con el campomagnético
B = 4T
Comportamiento de la velocidad de deriva con otros factores:
Angulo de incidencia
Campo magnético
Distancia al FE
Resultados de MTCC – Magnet Test – durante el Verano de 2006 con B=4T
15
VELOCIDAD DE DERIVA
Campo magnético
Posición Local (cm)
Drif
t ve
loci
ty v
aria
tion
(%)
CRAFT DATA
Angulo de incidencia
Campo magnético
Distancia al FE
B = 3.8T
Comportamiento de la velocidad de deriva con otros factores:
16
VELOCIDAD DE DERIVA
YB-2 Sector 4
Velo
cid
ad
de d
eri
va (
µm
/ns)
FE HV
B ON
B OFF
— MB1— MB2— MB3
Comportamiento de la velocidad de deriva con otros factores:
Angulo de incidencia
Campo magnético
Distancia al FE
Campo magnético
Posición Local (cm)
Valor del campo magnéticomáximo en la cámara
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INDICE
INTRODUCCIÓNCALIBRACIÒN DE LAS CÁMARAS DE
TUBOS DE DERIVA (velocidad de deriva)
CARACTERIZACIÓN DE LAS CÁMARAS DE TUBOS DE DERIVA (eficiencia de reconstrucción)
CONCLUSIONES
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EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
Reconstrucción del segmento en supercapa θ
Reconstrucción del segmento en supercapa Φ
SL θ
SL Φ2
SL Φ1
o 4 Hits
o θ 2D Seg.
o 8 Hits
o Φ 2D Seg.
o 12 Hits
o 4D Seg.
SL Φ
SL θCámara DT
19
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
Reconstrucción del segmento en supercapa θ
Reconstrucción del segmento en supercapa Φ
SL θ
SL Φ2
SL Φ1
o 4 Hits
o θ 2D Seg.
o 8 Hits
o Φ 2D Seg.
o 12 Hits
o 4D Seg.
SL Φ
SL θCámara DT
Eficiencia en θ
Eficiencia en Φ
Combinada
20
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
Testeamos cada cámara de CMS con la información de las otras cámaras en el mismo sector y rueda.
S3
S10
TRIGGERµ Selección de la muestra
PROCEDIMIENTO
Trigger en sector superior para estudiar el inferior (y viceversa).
1 (y solo 1) 4Dseg en las otras cámaras del mismo sector y rueda.
21
Extrapolación usandola traza StandAlone y
propagando a la cámara estudiada.
Extrapolación usandomínimos cuadradosponderados con la
incertidumbre debidaal scattering en el
hierro
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
Testeamos cada cámara de CMS con la información de las otras cámaras en el mismo sector y rueda.
INNER
OUTER
xx
xxx
xxx
0 T 3.8 TSelección de
la muestra
Extrapolación
PROCEDIMIENTO
22
Extrapolacion usandola traza StandAlone y
propagando a la camara estudiada.
Extrapolación usandomínimos cuadradosponderados con la
incertidumbre debidaal scattering en el
hierro
Testeamos cada cámara de CMS con la información de las otras cámaras en el mismo sector y rueda.
INNER
OUTER
xx
xxx
xxx
0 T 3.8 TSelección de
la muestra
Extrapolación
r-Φ plane
● MB1 ● MB2● MB3 ● MB4
Extrapolation error (cm)
0 T
PROCEDIMIENTO
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
23
Extrapolacion usandola traza StandAlone y
propagando a la camara estudiada.
Extrapolación usandomínimos cuadradosponderados con la
incertidumbre debidaal scattering en el
hierro
Testeamos cada cámara de CMS con la información de las otras cámaras en el mismo sector y rueda.
INNER
OUTER
xx
xxx
xxx
0 T 3.8 TSelección de
la muestra
Extrapolación
r-Φ plane
● MB1 ● MB2● MB3 ● MB4
Extrapolation error (cm)
0 T
PROCEDIMIENTO
● MB1 ● MB2● MB3 ● MB4
Extrapolation error (cm)
3.8 T
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
24
Testeamos cada cámara de CMS con la información de las otras cámaras en el mismo sector y rueda.
Selección de la muestra
Extrapolación
Cuantificación
En la cámara de test verificamos:
o Tiene 4Dsegment.
o Esta dentro de una ventana de 5 cm alrededor del punto extrapolado.
Distancia extrap-reco (cm)
PROCEDIMIENTO
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
25
Optimización de los cortes.
Bordes de lascámaras
X local (cm)X local (cm)
z local (cm)
z local (cm)
Effi
ciency
(%
)Effi
ciency
(%
)
Eficiencia vs Posición en la est.Eficiencia vs Posición en la est.
W-1 S4 MB1W-1 S4 MB1
CORTES
X local (cm)
Z lo
cal (
cm)
Posición de las ineficienciasPosición de las ineficiencias
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
26
Optimización de los cortes.
Bordes de lascámaras
X local (cm)X local (cm)
z local (cm)
z local (cm)
Effi
ciency
(%
)Effi
ciency
(%
)
Eficiencia vs Posición en la est.Eficiencia vs Posición en la est.
W-1 S4 MB1W-1 S4 MB1
CORTES
X local (cm)
Z lo
cal (
cm)
Posición de las ineficienciasPosición de las ineficiencias
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
-110 110X Local Position
MB1
8cm
10cm
SOLUCION
27
Optimización de los cortes.
Número de hits
Bordes de lasCámaras
(Def. volumen fiducial)
Necesario para asegurar la buena extrapolación
Efici
enci
aEfici
enci
a
#hits#hits
MB1 MB2
MB3 MB4
Corte
CORTES
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
# Hits en Φ > 12 # Hits en θ > 4
SOLUCION
Hits STA
28
Optimización de los cortes
Momento incidente
Pt
(GeV
/c)
Pt
(GeV
/c)
Pt
(GeV
/c)
Pt
(GeV
/c)
Extrap error (cm)Extrap error (cm)
Xreco – Xextrap (cm)Xreco – Xextrap (cm)
Peor extrapolación paramuones de bajo momento
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
Número de hits(#hits Φ >12, #hits θ > 4)
Bordes de lasCámaras
(Def. volumen fiducial)
CORTES
29
Optimización de los cortes.
SectorSector
Mom
entu
m (
GeV
/c)
Mom
entu
m (
GeV
/c)
MB3MB3
● MB1● MB2● MB3 ● MB4
Pt (GeV/c)Pt (GeV/c) Pt (GeV/c)Pt (GeV/c)
S4 S10
Momento más bajoen los sectores inf.
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
Momento incidente
Número de hits(#hits Φ >12, #hits θ > 4)
Bordes de lasCámaras
(Def. volumen fiducial)
CORTES
30
Optimización de los cortes
Pt
(GeV
/c)
Pt
(GeV
/c)
Efici
enci
aEfici
enci
a
Error extrap (cm)Error extrap (cm)
Pt (GeV/c)Pt (GeV/c)
Peor extrapolación paramuones de bajo momento
Mayor ineficiencia
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION DE 4DSeg
Momento incidente
Número de hits(#hits Φ >12, #hits θ > 4)
Bordes de lasCámaras
(Def. volumen fiducial)
CORTES
SOLUCION
Error de extrap > 1,5 cm
31
99.6 ± 0.599.6 ± 0.5
99.7 ± 0.399.7 ± 0.3 99.2 ± 0.999.2 ± 0.9
99.9 ± 0.199.9 ± 0.1
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION EN Φ
MB1 MB2
MB3 MB4
Error extrap.(Error < 1.5 cm)
Número de hits(#hits Φ >12, #hits θ > 4)
Bordes de lasCámaras
(Def. volumen fiducial)
CORTES
32
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION EN θ
97.4 ± 1.497.4 ± 1.4
96.5 ± 1.296.5 ± 1.296.6 ± 1.496.6 ± 1.4
MB1 MB2
MB3
Error extrap.(Error < 1.5 cm)
Número de hits(#hits Φ >12, #hits θ > 4)
Bordes de lasCámaras
(Def. volumen fiducial)
CORTES
33
EFICIENCIA EN RECONSTRUCCION (combinada)
98.7 ± 1.398.7 ± 1.3
99.2 ± 0.999.2 ± 0.9
97.9 ± 1.197.9 ± 1.1
98.6 ± 1.198.6 ± 1.1
MB1 MB2
MB3 MB4
Error extrap.(Error < 1.5 cm)
Número de hits(#hits Φ >12, #hits θ > 4)
Bordes de lasCámaras
(Def. volumen fiducial)
CORTES
34
CONCLUSIONES
Calibración de la velocidad de deriva para cada cámara y estudio de su dependencia con el ángulo, el campo magnético y la distancia al FE. Resultados obtenidos en acuerdo con lo
esperado. Medida de la eficiencia de
reconstrucción en las cámaras DT.Alta eficiencia (>95%) en las cámaras de
CMS.
35
Backup
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