M. Biglietti Università degli Studi di Napoli “Federico II”

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1 M. Biglietti Università degli Studi di Napoli “Federico II”
Sviluppo del Software di Ricostruzione per lo Spettrometro a Muoni dell’Esperimento ATLAS M. Biglietti Università degli Studi di Napoli “Federico II” Seminario Finale del Dottorato in Fisica Fondamentale ed Applicata – XVI Ciclo Napoli, 15 Gennaio 2004

2 Sommario Il progetto LHC L’apparato sperimentale ATLAS
Lo spettrometro a muoni di ATLAS Software di Atlas Ricostruzione dei muoni Ricostruzione nello spettrometro (Moore) Ricostruzione combinata (MuonIdentification) Analisi Muoni singoli Eventi di fisica Software di ricostruzione come Event Filter Conclusioni

3 IL Large Hadron Collider
Collisionatore protone - protone Energia nel centro di massa di 14 TeV (7+7) Circonferenza di 27 km Particelle precedentemente accelerate nel linac (50 MeV), PS(25 GeV) e nel SPS(450 GeV) Luminosità di progetto 1034 cm-2 s-1 Attualmente in costruzione nel tunnel di LEP Partenza prevista nel 2007 4 esperimenti : Atlas, CMS, LHCb, Alice Energia per protone 7 TeV Spaziatura dei pacchetti 25 ns Dimensione dei pacchetti 15 m  12 cm N protoni per pacchetto 1011 Pacchetti nell’anello 2835 Dipoli supercond. 1200 Durata del fascio 10 hours Luminosità di progetto 1034 cm-2 s-1 CMS LHCb ALICE ATLAS

4 Fisica a LHC Sezione d’urto totale p-p  80 mb Background di QCD
23 collisioni ad ogni incrocio dei fasci 109 eventi/s La maggior parte sono collisioni adroniche soft (piccolo momento trasferito) Background di QCD S/B basso (es: (Hm=150GeV)/(jetpt=700GeV) ~10-5 ) Pile up “Hard interactions” sovrapposte con ~ 23 “soft collisions” Necessità di un buon sistema di trigger e di una risposta rapida del rivelatore

5 IL programma di fisica a LHC
Studio della fisica delle particelle nel range del TeV Ricerca del bosone di Higgs di Modello Standard Limite sperimentale (LEP): mH>114.1 GeV/c2 LHC sarà in grado di osservare il bosone di Higgs fino a 1 TeV e di misurare la massa e gli accoppiamenti con alta precisione Ricerca di particelle supersimmetriche Misure di precisione Enorme produzione di particelle W, Z, b e t es: sezione d’urto tt ~ 1 nb (0.8 eventi/s) Fisica del B Regime a bassa luminosità (L=1033 cm-2 s-1) LHCb Fisica degli ioni pesanti ALICE

6 Ricerca del bosone di Higgs di Modello Standard
Regione di piccola massa (mH<130 GeV) H  gg, H  bb Regione di massa intermedia (130 GeV < mH< 2 mZ) H  WW(*), H ZZ* Regione di grande massa (mH > 2 mZ ) H  WW, H ZZ Il segnale di bosone di Higgs deve essere estratto da un fondo di diversi ordini di grandezza più alto. I canali sperimentalmente più puliti sono quelli con i leptoni nello stato finale. H  ZZ  m m m m è uno dei più promettenti (“Golden Channel”)

7 Il rivelatore ATLAS Apparato sperimentale in grado di investigare un ampio spettro di misure fisiche Lunghezza di 46 m, diametro di 22 m Struttura a strati concentrici, 2 endcaps, barrel Inner Tracker, calorimetri, spettrometro per muoni Inner Tracker contenuto in un solenoide (max 2 T), spettrometro per m in un toroide (air core, max 3.9 T nel barrel, 4.1 T negli endcaps) 108 canali di elettronica Rivelatori per muoni Calorimetro EM Calorimetro in avanti Solenoide Toroide dell’endcap Inner Detector Toroide del barrel Calorimetro adronico

8 Convenzioni  = -ln(tan(/2)) Direzione z lungo l’asse dei fasci Z
x-y definiscono il piano trasverso alla direzione dell’asse dei fasci L’asse x positivo punta al centro dell’anello LHC, asse y positivo verso l’alto Coordinate cilindriche più utili : , , R Pseudorapidità :  = -ln(tan(/2)) Z Y X

9 Lo spettrometro per muoni
MDT RPC Lo spettrometro per muoni ECT Barrel diviso in 16 settori in  (piccoli e grandi) Equipaggiato con camere di trigger e di precisione La struttura aperta dei magneti consente di minimizzare l’effetto dello scattering multiplo Curvatura dei m || < 1 dal toroide del barrel 1.4<||<2.7 dai magneti degli endcaps 1.0<||<1.4 regione di transizione Caratteristiche di progetto Dpt/pt  qualche % fino a 100 GeV/c Dpt/pt 10% a 1TeV/c h=1 MDT CSC MDT RPC TGC h=1.4 ECT

10 Le camere di precisione per muoni
Misura di precisione nel piano di curvatura MDTs (Monitored Drift Chambers) Gli elementi di base sono tubi a drift con un diametro di 3 cm ed una lunghezza variabile da 70 cm a 630 cm I tubi sono disposti in multilayer di 3 (4 per le stazioni interne) Risoluzione di singolo filo  80 mm CSCs (Catod Strip Chambers) Posizionati nell’anello più interno della regione degli endcap, 2 < || < 2.7 MWPC con strip di lettura catodiche segmentate ortogonali ai fili anodici Risoluzione spaziale  60 mm, piccolo tempo di deriva (30 ns), risoluzione temporale  7 ns Misura della coordinata trasversa da strip catodiche parallele ai fili anodici

11 Le camere di trigger per muoni
Per l’identificazione del bunch crossing, il trigger dei m, e la misura della seconda coordinata (). Il sistema di trigger copre la regione ||<2.4 Barrel RPCs (Restistive Plate Chambers): su entrambi i lati delle camere MDT nelle stazioni “middle” e sopra o sotto le stazioni MDT esterne. Endcap TGCs (Thin Gap Chambers) : 3 stazioni vicino alle stazioni MDT “middle”. MWPC (con fili paralleli a quelli delle MDTs ) con strips di read-out ortogonali ai fili per la misura della seconda coordinata Risoluzione in tempo  1 ns Risoluzione spaziale  1 cm

12 Software offline in ATLAS
Obbiettivi Generazione/Simulazione della risposta del rivelatore e descrizione della sua geometria Ricostruzione di oggetti fisicamente interpretabili dai dati raw Immagazzinamento dei dati Analisi dei dati Visualizzazione … Caratteristiche Alta complessità Lunga durata dell’esperimento (20 anni) Grandi volumi di dati (1 Pbyte/anno) Molti sviluppatori 1000 persone/anno ‘’fisici delle particelle’’  non esperti alta dispersione geografica Necessità di Flessibilità, astrazione, mantenibilità, uniformità, modularità, riusabilità, meccanismi di calcolo e sviluppo distribuiti

13 Software offline in ATLAS
Transizione dal “vecchio” software al “nuovo” software Passaggio dal Fortran al C++ Sviluppo di un framework software comune per tutte le applicazioni  ATHENA (ATLAS realization of a High Energy and Nuclear physics data analysis Architecture) Geometria del rivelatore, meccanismi di descrizione e gestione dei dati, servizi di calibrazione, databases, simulazione, ricostruzione... Geant3  Geant4 Scelta di usare la tecnologia GRID Transizione per molti aspetti ancora in atto

14 Ricostruzione dei muoni
Due software packages sono stati sviluppati in OO/C++ MOORE (Muon Object Oriented REconstruction) Ricostruzione nello spettrometro per muoni MUID (MUon IDentification) Estrapolazione al vertice e ricostruzione combinata Codice integrato in ATHENA Utilizza i servizi di ATHENA Utilizza altri packages di ricostruzione in ATHENA iPatRec per la ricostruzione nell’ Inner Detector CaloRec per la ricostruzione nei Calorimetri Struttura modulare, codice flessibile Si presta ad essere utilizzato, ampliato ed integrato in modo semplice Event Filter Ricostruzione ai Tests Beam Alternativa ai programmi Fortran sviluppati in passato Muonbox/STACO

15 Ricostruzione dei muoni
Un muone lascia una traccia di hits all’interno dello spettrometro del rivelatore L’obbiettivo della ricostruzione consiste nel trovare una traccia associata agli hits ed eseguire un fit per ottenere la miglior stima dell’insieme dei parametri che descrivono la traiettoria della particella Per definire una curva in 3D abbiamo bisogno di 5 parametri: a0, z0, , cot, ±1/PT Il risultato del fit sono le migliore stime dei parametri della traccia e le loro matrici di covarianza in un qualsiasi punto lungo la traiettoria La traccia può essere estrapolata all’asse dei fasci per trovare un match col vertice

16 Ricostruzione dei muoni
Attraversando ATLAS un  è rivelato in 2 sistemi di tracciamento ad alta precisione: rivelatore di vertice e spettrometro per muoni Calorimetri EM e adronico Campo toroidale inomogeneo: Richiede propagazione precisa Problemi per m di basso impulso CSC MDT RPC TGC Spettrometro per muoni: misure precise ad alto pT Calorimetri: E loss >3GeV Inner Detector: misure precise a basso pT ma richiede identificazione Solenoidal Field

17 Strategia di ricostruzione nello spettrometro per muoni
Ricerca delle regioni di attività nella proiezione  A partire dalle misure  degli RPC e TGC si costruiscono dei “- Segments” Ricerca delle regioni di attività nella proiezione R-Z all’interno delle MDTs (CSCs) Per ogni “-Segment”, sono trovate le MDT associate e ed è costuito un “RZ-Segment” (collezioni di hits z) . CSC MDT RPC TGC

18 Pattern recognition e fit della traccia
Ricostruzione di segmenti di traccia locali nelle MDTs Calcolo della distanza di drift dal tempo di drift, applicando le correzioni dovute al tempo di volo, alla secoda coordinata, dalla propagazione lungo il filo, dall’ angolo di Lorentz determinazione delle best lines tra le tangenti alle circonferenze di drift Numero di hits > 4 (>3 in 1 multilayer) Puntamento al vertice (può essere disabilitato per permettere la ricostruzione di eventi ai test beam o di cosmici) Fit lineare Combinazione del segmenti di traccia Fit della traccia Il fit tiene conto dello scattering multiplo e dell’energia persa nel materiale inerte dello spettrometro per muoni I parametri della traccia (a0, z0, f, cotq, 1/pt ) e la relativa matrice di covarianza sono espressi al primo punto misurato nello spettrometro a muoni MDT mutilayer

19 Ricostruzione combinata
Estrapolazione della traccia dallo spettrometro per muoni al punto di interazione Scattering multiplo parametrizzato per mezzo di piani di scattering nei calorimetri Energia depositata nei calorimetri dalla simulazione o dalla ricostruzione perdita di energia valutata dal valor vero, o parametrizzata in funzione di (h,r) Re-fit: i parametri della traccia sono espressi al vertice Le tracce provenienti dallo spettrometro e dall’ inner tracker (iPatRec) sono combinate attraverso un c2 cut-off c2 costruito a partire dalle differenze dei parametri della traccia e dalla matrice di covarianza Fit della traccia combinata

20 Energia depositata nei calorimetri
MC e parametrizzazione vs |h| pT = 6 GeV pT = 20 GeV MC MC e ricostruzione vs |h| Ricostruzione vs MC pT = 6 GeV pT = 20 GeV pT = 6 GeV pT = 20 GeV pT = 100GeV  Richiede isolamento dei m, permette di migliorare la correzione al vertice

21 Ricostruzione combinata
Migliora i parametri misurati della traccia Per avere la miglior risoluzione possibile sulla misura del momento Riduzione delle code nella risoluzione dello spettrometro a muoni, dovute soprattutto alle fluttuazioni dell’energia depositata nei calorimetri Migliora la determinazione della carica per muoni ad alto impulso Migliora l’efficienza di identificazione dei muoni Riduzione della probabilità di ricostruire fakes, soprattutto in presenza di fondo di caverna Ricostruzione di muoni a basso impulso che non raggiungono le stazioni al centro e più esterne dello spettrometro Reiezione dei m di decadimento da K e p richiedendo che le tracce abbiano origine dal vertice Discriminazione di muoni in jet adronici dagli adroni. Una buona identificazione dei m non isolati è necessaria per un b-tagging efficiente. Permette una migliore comprensione dell’apparato sperimentale Test della calibrazione dei calorimetri Cross check dei risultati dall’Inner Detector e dallo spettrometro

22 Test delle performance della ricostruzione
Sono stati analizzati diversi campioni di dati prodotti per il DC1 Campioni di muoni singoli con pT fissato (da 3 GeV/c fino a 1 TeV/c) Campioni di muoni singoli con pT=100 GeV/c con background sovrapposto H4 m Confronto con Muonbox/xKalman/STACO Muonbox/STACO: programma di ricostruzione scritto in F90, molto affidabile ma poco integrato nel software di ATLAS, poco flessibile, lento xKalman: programma per la ricostruzione nell’Inner Detector alternativo a iPatRec versioni usate per il Physics TDR (1999) e Atlas Software Workshop (2003) Layout diversi Simulazione CSC

23 Muoni Singoli: Efficienza vs h
Moore/MuId Moore/MuId Inner Detector Muon Spectr. Muon at IP Combined Inner Detector Muon Spectr. Muon at IP Combined pT = 6 GeV pT = 20 GeV |h| Perdita di efficienza a basso h a causa del crack centrale necessario per il passagio di cavi e servizi (cambio layout wrt TDR ) seconda coordinata dei CSC mancante nella simulazione  bassa efficienza per |h|>2 Tracciamento nel campo magnetico difficile 1<|h|<1.5 a causa del campo magnetico inomogeneo  calo di efficienza per i m a basso pt Atlas phy TDR (‘99) Atlas phy wokshop (‘03)   pT = 50 GeV pT = 50 GeV

24 Muoni singoli: efficienza vs h
Moore/MuId Efficienza per bassi pt Solo m con E>3-4 GeV/c raggiungono lo spettrometro L’uso dei segmenti di traccia delle stazioni più interne potrebbe aumentare l’efficienza fino al 90% Non raggiungono le stazioni più esterne  poche misure Scattering multiplo e effetti del campo magnetico inomogeneo  pattern recognition più difficile Inner Detector Muon Spectr. Muon at IP Combined pT = 4 GeV Atlas phy TDR (‘99) Atlas phy wokshop (‘03)

25 Muoni singoli: efficienza vs f
Moore/MuId Moore/MuId Muon Spectr. Muon at IP Combined Muon Spectr. Muon at IP Combined pT = 6 GeV pT = 20 GeV Efficienza uniforme con f

26 Muoni singoli: efficienza vs pt
Atlas phy TDR (‘99) Muoni singoli: efficienza vs pt Moore/MuId |h|<2.5 |h|<2.5 Inner Detector Muon Spectrometer Muon at IP Combined Atlas phy wokshop (‘03) Efficienza di plateau ~95% Efficienza per bassi pt Solo m con E>3-4 GeV/c raggiungono lo spettrometro Non raggiungono le stazioni più esterne  poche misure Scattering multiplo e effetti del campo magnetico inomogeneo  pattern recognition più difficile Efficienza della ricostruzione combinata per alti pt Pattern recognition disturbata da possibili sciami e.m. che accompagnano i m ad alto pt |h|<2

27 Muoni singoli: risoluzione di 1/pT
pT = 20 GeV Ricostruzione combinata Ottiene la miglior risoluzione possibile Riduce le code nella risoluzione del momento dello spettrometro per muoni causate dalle fluttuazioni dell’energia depositata nei calorimetri s = 2.6% s = 3.3% Muon Spectr. Muon at IP s = 2.3% s = 2.1% Comb. Inner Det.

28 Muoni singoli: risoluzione di 1/pT
pT = 100 GeV Ricostruzione combinata Ottiene la miglior risoluzione possibile Riduce le code nella risoluzione del momento dello spettrometro per muoni causate dalle fluttuazioni dell’energia depositata nei calorimetri s = 2.9% s = 3.2% Muon Spectr. Muon at IP s =5.2% s = 3.0% Comb. Inner Det.

29 Risoluzione di pT vs pT Moore/MuId
La misura dell’Inner Detector domina sotto 10 GeV/c Lo spettrometro per m domina a alti pt Muon Spectrometer Muon at IP Inner Detector Combined |h|<2.5 Atlas phy TDR (‘99) Atlas phy wokshop (‘03) |h|<2.5 |h|<2 pT(GeV)

30 Muoni singoli :risoluzione di pT vs h
Muon Spectrometer Muon at IP Inner Detector Combined Muon Spectrometer Muon at IP Inner Detector Combined pT = 6 GeV pT = 20 GeV |h| Peggioramento della risoluzione di pT nella regione di transizione a causa del campo magnetico altamente inomogeneo e delle fluttuazioni dovute all’ aumento di materiale assorbitore nei calorimetri (soprattutto per m a basso pt)

31 Muoni singoli : risoluzione di pT vs f
Muon Spectrometer Muon at IP Inner Detector Combined Muon Spectrometer Muon at IP Inner Detector Combined pT = 6 GeV pT = 20 GeV Risoluzione uniforme vs f Piccoli effetti nella regione dei piedi

32 Muoni singoli con background
Collisioni primarie Background Minimum bias Circa 23 interazioni ad ogni incrocio dei fasci Fondo di caverna Gas di particelle prodotte nelle interazioni tra gli adroni primari e il materiale del detector Spettrometro per muoni molto sensibile Rates nelle stazioni interne (MDT) 10 Hz/cm2 nella prima stazione del barrel 100Hz/cm2 a h = 0.7 1 kHz/cm2 negli endcaps Grosse incertezze sulle stime dei rates Numero di tracce MS IP Comb MS IP Comb x0 x1 m singoli pt= 100 GeV/c No bkg  x0 Valore nominale in regime di alta luminosità  x1 Fattore di sicurezza x2 (fondo di caverna) Fattore di sicurezza x5 (fondo di caverna) MS IP Comb MS IP Comb x2 x5

33 Muoni singoli con background
Efficienze verso h Muoni singoli con background x1 x0 m al vertice all fakes all fakes x2 x5 m fakes N MDT hits c2 del fit x1 x0 Ricostruzione combinata x2 x5 a0 (cm) z0 (cm)

34 Standard Model H4 m m t g mH = 130, 150, 180 GeV/c2 H Z
gg  H  ZZ(*)  mmmm mH = 130, 150, 180 GeV/c2 Efficienze come attese dall’analisi sui muoni singoli e vs h e pt e vs h e pt combinato

35 Standard Model H4 m mH=130 GeV/c2 sZ=2.83 GeV/c2 Ricostruzione della massa della Z con la ricostruzione combinata Z sempre più on mass shell con l’aumentare della massa del bosone di Higgs mH=150 GeV/c2 sZ=2.64 GeV/c2 Atlas phy TDR (‘99) mH=180 GeV/c2 sZ=2.36 GeV/c2 sZ=2.5 GeV/c2

36 Standard Model H4 m Efficienze e(mH=130GeV/c2)=63%
sH=2.14 GeV/c2 sH=3.72 GeV/c2 sH=1.88 GeV/c2 Inner detector Muon Combined Ricostruzione della massa del bosone di Higgs Phy workshop (‘03) s(mH=130GeV/c2)=1.74 GeV/c2 Phy TDR s(mH=130GeV/c2)=1.6 GeV/c2 mH=150 GeV/c2 mH=180 GeV/c2 sH=2.18 GeV/c2 sH=2.71 GeV/c2 Combined Combined Efficienze Moore/Muid e(mH=130GeV/c2)=63% Phy worhshop(‘03) e(mH=130GeV/c2)=65%

37 Moore e MuId come algoritmi di Event Filter in High Level Trigger (HLT)
Il trigger di ATLAS prevede 3 livelli LVL1 hardware trigger Input 40 MHz, output ~75 KHz, latenza 2.5 msec Cerca regioni d’attività interessanti (RoI) nei calorimetri e nello spettrometro a m non combina le informazioni di più sottorivelatori LVL2 software trigger Output ~1 KHz, latenza ~10 msec L’input sono le RoIs dal primo livello Estrae le caratteristiche delle RoI per mezzo di algoritmi specializzati, ottimizzati per essere veloci EF software trigger Output ~100 Hz, latenza ~1 sec Input dal LVL1/LVL2, devono prevedere la possibiltà di ricostruire solo nelle RoIs (“seeding”) ed essere in grado di convalidare ipotesi di trigger formate nello stadio precedente. Ha a disposizione l’intero evento, compresi i dati per calibrazione ed allinemento HLT

38 Moore e MuId come algoritmi di Event Filter in High Level Trigger (HLT)
Moore e MuId sono stati adattati per funzionare nel framework di HLT Due modalità di funzionamento: Wrapped : pieno accesso all’evento, equivalente al funzionamento offline Seeded : ricostruzione a partire dalle RoIs Non essendo ancora a disposizione l’output del LVL2 e del LVL1 endcap, il seeding per Moore/MuId è stato per il momento implementato a partire dalle RoI passate dal LVL1 del barrel MuRecoRoI  (h,f) e soglia di pt RoI definita con (Dh,Df) = (0.2x0.2) Efficienza rispetto al LVL1 wrapped seeded

39 Moore e MuId come EF: test dei tempi di esecuzione
P4 2.4GHz, RAM 1 Gb Seeded mode Approccio conservativo (accesso ai dati incluso) pT = 8 GeV pT = 50 GeV pT = 300 GeV Time (ms) Time (ms) Time (ms) Escludendo il 5% nelle code con alto tempo di esecuzione Muonbox Sample GeV/c Time seeded ms average(rms) Time wrapped ms average(rms) ~2 sec Tmax < 1 sec pT = 10 GeV no pileup

40 Reiezione di m da decadimenti di K/p
Single m LVL1 rates A bassi pt i decadimenti in volo da K/p sono la sorgente dominante di m gli algoritmi in HLT hanno il compito di ridurre la il rate di tali m process Rate (KHz) 6 GeV threshold Rate(KHz) 20 GeV threshold /K 16.8 2.1 b 4 1.1 c 2.4 0.5 W 0.009 0.08 bb->mu6X per m prompt K->mn, p->mn Analisi ‘’offline’’ Tagli di reiezione Ptm > 4.3 GeV c2 ID del m identificato: il kink di decadimento produce un fit nell’ID peggiore c2 del match : match cattivo tra l’inner detector e le tracce dello spettrometro per un m da un decadimento | 1./Ptm – 1./PtID | : m da decadimenti di K/p ha un Pt più basso rispetto al mesone rivelato nell’inner tracker c2 match | 1./Ptm – 1./PtID |

41 Reiezione di m da decadimenti di K/p
Curve di efficienza Atlas phy TDR (‘99) @ vertice

42 Conclusioni All’interno del software di ATLAS sono stati sviluppati dei packages di ricostruzione dei muoni nello spettrometro e di identificazione dei muoni utilizzando l’intero apparato Packages sviluppati sull’onda della transizione verso la nuova organizzazione del software di ATLAS Lo studio delle performances di questi packages sia per muoni singoli che per canali di fisica mostrano risultati rispondenti alle aspettative Sono ancora possibili miglioramenti per il tracciamento, le efficienze per muoni a basso pt, la velocità di esecuzione I packages di ricostruzione sono stati implementati in ambiente HLT come Event Filter Primo package di ATLAS ad essere stato implementato in entrambi gli ambienti offline ed online con modi di funzionamento complementari

43 Backup slides…

44 Inner Detector Combinazione di tracciatori
a semiconduttore ad alta risoluzione spaziale e di un tracciatore a transizione di radiazione 1.15 m 6.7 m Pixels : 140 milioni, sRf=12 mm, sz=60 mm SCT : strips a semiconduttore, sRf=18 mm, sz=580 mm TRT : 140k straw tube, s=170 mm

45 Calorimetri Forward LAr E.M. Hadronic Tile Calorimetro E.M.
piombo – LAr h < 3.2 24X0 (barrel), 26X0 (endcap) DE/E=10%/E1/2 + 1% (E in GeV) Calorimetro adronico ferro + scintillatori (TILES) h < 1.6 Rame + LAr 1.5 < h < 3.2 DE/E=50%/E1/2 + 3% (E in GeV) Calorimetro Forward (LAr) 3.2 < h < 4.9 DE/E=100%/E1/2 + 10% (E in GeV) 4.25 m 13 m Forward LAr Hadronic LAr End Cap

46 Ricerca del bosone di Higgs di Modello Standard
 L dt = 30 fb-1  L dt = 100 fb-1 LEP2 : L ~ 21033 cm-2s-1, Ldt  10 fb-1 Per i 2-3 anni successivi:  Ldt  30 fb-1 Dopo : L ~ 1034 cm-2s-1,  Ldt  100 fb-1 per anno

47 Software offline in ATLAS
ATHENA ATLAS realization of a High Energy and Nuclear physics data analysis Architecture Necessità di un framework di sviluppo: applicazione generica nella quale gli sviluppatori inseriscono il codice, usando i meccanismi definiti dal framework, insiemi di funzionalità e strumenti, un vocabolario comune Converter Algorithm Event Data Service Persistency Data Files Transient Event Store Detec. Data Transient Detector Store Message JobOptions Particle Prop. Other Services Histogram Transient Histogram Store Application Manager

48 Ricostruzione offline in ATLAS
La descrizione della geometria del rivelatore e la struttura dell’evento sono separati dall’implementazione degli algoritmi di ricostruzione top Algorithm DataObj T D S I packages sono composti da algoritmi di Athena tra di loro indipendenti Gli oggetti transienti sono scambiati attraverso il Transient Data Store Gli algoritmi sono accoppiati solo attraverso gli eventi reale apparente Algs 2 Event 1 3 Gli algoritmi e gli eventi sono posti in packages separati I packages algoritmici dipendono dagli eventi, gli eventi non dipendono dagli algoritmi

49 Ricostruzione offline in ATLAS
Data flow

50 Ricostruzione dei muoni: architettura e design
Meno dipendenze, codice più mantenibile, modulare, più semplice sviluppare nuovi approcci di ricostruzione Ogni passo è guidato da un algoritmo di athena Oggetti transienti passati via TDS Algoritmi indipendenti, l’unico coupling è dato dagli oggetti transienti

51 Architettura e Design Oggetti “eventi”

52 Architettura e Design Common Track e Fitter class per iPatRec,Moore e Muid

53 Architettura e Design Mdt Digit  Mdt Hit
Costruzione dei segmenti degli MDTs Possibile utilizzazione servizi di ATHENA per calibrazioni

54 Architettura e Design Costruzione della traccia

55 Architettura e Design Backtracking al vertice
Combinazione con l’inner detector

56 Eventi di supersimmetria
c02mR±m± c01m+m- ~ L’endpoint della distribuzione dei di-muoni misura M( c02)-M (c01 )

57 H8 testbeam Ricostruzione dei segmenti negli MDT (calibrazione da Calib) Disallinamento delle camere Barrel sagitta 180 GeV beam

58 Moore-EF @ H8 testbeam Filtro testato per due soluzioni
Ricostruzione online con MDT/RPC/TGC Selezione online Fascio composto da m, p, e Ricostruzione della traccia permessa dalla selezione di eventi con m Filtro testato per due soluzioni Reiezione degli eventi Classificazione degli eventi. Tutti gli eventi sono acquisiti.