1 Участие ПИЯФ в эксперименте ATLAS Научная сессия ученого совета ОФВЭ ПИЯФ 27-29 декабря 2006 г. Федин О. - презентация

1 1 Участие ПИЯФ в эксперименте ATLAS Научная сессия ученого совета ОФВЭ ПИЯФ декабря 2006 г. Федин О.

2 2 Подразделения ПИЯФ участвующие в эксперименте АТЛАС Лаборатория адронной физики ОФВЭ научный персонал 5 чел. (1снс, 2нс, 2 стаж.-иссл.) Научно-технический – 3 инженера Технический – 5 чел. Лаборатория информационно-вычислительных систем ОИТА руководитель проф. Ю.Ф.Рябов около 10 чел. работают в АТЛАСе Другие подразделения ЛФЭЧ ОФВЭ - 1 внс ЛМФКС ОФВЭ – 1 снс ОРЭ – 1

3 3 Статус ускорителя LHC last (1232) superconducting dipole for the LHC was delivered on 27 November

4 4 План работы ускорителя LHC в 2007 Beam pipe closes (ATLAS) - конец Августа 2007(??) NO ramp of beam to higher energies foreseen, stay at 450 GeV per beam (= injection energy from SPS) 450GeV + 450GeV until end of 2007 shutdown to commission remaining LHC sectors to 7 TeV without beam physics running with significant luminosity at high energy in 2008 Totally 6 weeks beam time in 2007 (calibration run): 3 weeks – beam commissioning 3 weeks collision

5 5 План работы ускорителя LHC в 2007 Oct Operations testing No v Full Machine Checkout (Access, Vacuum, Equipment Tests, Cycle and Set, BIC and INB) Beam Commissioning to 450GeV 16days estimated, 60%efficiency assumed Dec Engineering run (Collisions at 450GeV + Ramp Commissioning)

6 6 План работы ускорителя LHC в GeV beam performance kbkb i b (10 10 )24410 * (m) 11 intensity per beam beam energy (MJ) luminosity event rate 1 (kHz) W rate 2 (per 24h) Z rate 3 (per 24h) ReasonableAll out max 1.Assuming 450GeV inelastic cross section 40mb 2.Assuming 450GeV cross section W lν 1nb 3.Assuming 450GeV cross section Z ll 100pb

7 7 ATLAS - per beam, L=10 29 cm -2 s -1 Data taking efficiency (machine x detector) of 30% plus efficiencies of ATLAS analyses cuts included: W e Z ee

8 8 АТЛАС – декабрь 2005

9 9 АТЛАС – декабрь 2006

10 10 Направления деятельности в АТЛАСе Сборка end-cap TRT детектора в CERN Подготовка к установке и вводу в эксплуатацию end-capов TRT детектора в шахте Разработка TRT интеграционной базы данных Разработка DAQ&Online Monitoring Software для TRT детектора Разработка DCS software для детектора TRT Подготовка к анализу физических данных: Участие в работе физической группы t-quark Участие в работе e-gamma performance group ATLAS T/DAQ ATLAS DCS

11 11 ПИЯФ в АТЛАСе Колос С. - coordinator of online monitoring ATLAS Trig/DAQ working group Соловьев И. – coordinator of configuration ATLAS Trig/DAQ working group Казаров А. – ATLAS Trig/DAQ software librarian Федин О. – Inner Detector Installation coordinator Малеев В - responsible for data sample production and validation for e-gamma performance group

12 12 Сборка end-cap TRT детектора в CERN Два TRT end-cap (EC A и EC B). Каждый состоит из двух групп модулей детектора (wheels) Stack A : 12 модулей, каждый модуль содержит 8 слоев дрейфовых трубок. Модули собраны в ПИЯФ. Stack B : 12 модулей, каждый модуль содержит 8 слоев дрейфовых трубок. Модули собраны в ОИЯИ Один модуль straws/readout channel straws/readout channels for end-cap A&B

13 13 Сборка end-cap TRT детектора в CERN (2) Задача – собрать два end-capa оснащенных электроникой и полность протестированные

14 14 Сборка end-cap TRT детектора в CERN (3) Stacking Turning …on transfer tool Rotation of the stack of straws (late 70s)

15 15 Сборка end-cap TRT детектора в CERN (4)

16 16 Сборка end-cap TRT детектора в CERN (5)

17 17 Сборка end-cap TRT детектора в CERN (6)

18 18 Сборка end-cap TRT детектора в CERN (7)

19 19 Сборка end-cap TRT детектора в CERN (8)

20 20 Установка TRT barrel в шахте

21 21 e-gamma performance group TRT software группа – разработка программного обеспечения для детектора TRT. e/gamma performance группа - разработка алгоритмов для идентификации электронов и фотонов Эти алгоритмы необходимы для выделения изолированных электронов, например в процессах Z e + e - или в electron/jet для подавления QCD jets. В АТЛАСе может быть достигнута режекция QCD jets ~10 5 (10 3 за счет калориметров и 10 2 TRT) Усовершенствование алгоритмов идентификации электронов с помощью детектора TRT - Малеев В.П. Production and validation data samples for e-gamma performance group - Малеев В.П.

22 22 Эффективность регистраци электронов efficiency (%) electron sample (E=100GeV) (iPatRec, HTRT at 5keV) 75.2 ± (iPatRec, HTRT at 6keV) 76.4 ± (NewTracking, HTRT at 6keV) 69.2 ± (NewTracking, new detector geometry, misalignment, HTRT at 5keV) 58.5 ± (NewTracking, new detector geometry, misalignment, HTRT at 6keV) 58.1 ± 0.8

23 23 Tracks with no TRT hits Tracks without TRT hits % % % Версия отличается от – новый алгоритм восстановления треков Версия отличается от – более реальное описание материалов в детекторе

24 24 TRT Hits and TRT Outliers #TRT Outliers vs. #TRT Hits on Track, release Average NumTRTtotal= NumOfTRTHits+NumOfOutliers= 0 : % % %

25 25 rejection TRT TRT+Outliers

26 26 HTRT/TRT ratio Сильная зависимость от псевдо-быстроты Совпадает со структурой TRT детектора Barrel |η| < Barrel-A wheels < |η| < 1.07 A wheels 1.07 < |η| < A-B wheels < |η| < B wheels < |η| < 2. C wheels |η| > 2 Необходимо использовать различные cuts для разных диапазонов BarrelA wheels B wheels IP

27 27 HTRT/TRT ratio Оптимизировать параметр htrt/trt ratio, так чтобы отбирать не более 10%, при эффективности отбора электронов ~ 90% Electrons E t =25 GeV, Pions E=100 GeV : barrel – 0.1 barrel – A wheels rest 0.13

28 28 Time over Threshold ToT Идентификация электронов основана на подсчете числа TR кластеров вдоль трека Задача – использовать ToT метод для идентификации электронов

29 29 Time over Threshold ToT Экспериментальные данные testbeam Gev pions20 GeV electrons

30 30 t-quark Почему: В первые годы светимость ускорителя будет ограничена. Это время будет использовано для калибровки детекторов, а также для изучения физики В мезонов и рождения t кварка, так как сечения их рождения достаточно большие при энергигиях ускорителя LHC и поэтому не требуется большой светимости. Сечение рождения пар tt~ 800 pb => пар в год Сечение рождения одиночных t кварков ~ 300 pb => t кварков в год Кто: Щегельский В.А и Гребенюк О.Г.

31 31 t-quark Гребенюк О. – Исследование рождения одиночных t-кварков распадающихся в адроны почему – наименее проработанная тема в top группе АТЛАСа Щегельский В.А. – Оптимизация отбора событий с рождением пары tt Основные механизмы рождения одиночного t кварка

32 32 t-quark На первом этапе изучались струи от W и b На рисунках показаны распределения масс W- бозона и t-кварка полученные из востановленных W и b струй

33 33 t-quark Следующий этап изучение фоновых процессов с помощью программы ATLFAST На рисунках показаны распределения по pt и массе для W бозона и t кварка в одном из вариантов симуляции

34 34 DCS software для детектора TRT Разработка програмных интерфейсов для Configuration and Condition DB позволяющих создавать и редактировать наборы параметров в ДБ для детектора TRT – Коваленко С. BARRE L EndCapEndCap EndCapEndCap HardWare Detector Control System (DCS) Data Acquisition (DAQ) OracleOracle Archive Configuration DB COOL DB Slow Control and Data Acquisition (PVSS) DCS-DAQ Communicatio n CondDB process Configuration DB GUI Condition DB GUI

35 35 DAQ&Online Monitoring Software для TRT детектора – TRT Viewer Автор программы TRT viewer – Нестеров С DAQ TRT Disk SFI Data Emon Sampler File Input TRT emon client TRT Mapping Event Decoder Graphical TRT Modules Histogram Filling Track Fitting Histogram Presenter Event Histo Track Interactive GUI (mode, zoom, etc) TRT Viewer Athena Socket In ATHENA Detector Specific Algorithm

36 36 TRT Viewer - barrel

37 37 TRT Viewer - barrel

38 38 TRT Viewer – end-cap