Rekonstrukcja własności cząstek produkowanych w zderzeniach

Rekonstrukcja własności cząstek
produkowanych w zderzeniach
proton-proton przy energii 13 TeV
#define prezentacja_ppt
#include <iostream>
using namespace std;
int main{
string a = „Magda Kołodziej”;
string b = „Maciej Konieczny”;
string opiekun = „dr hab. Krzysztof Woźniak”;
Cel Analizy
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
Odtworzenie rozkładów wielkości
charakteryzujących produkcję
cząstek naładowanych w
oddziaływaniach p-p przy energii
𝑠 = 13 TeV
*Rozkład pT
*Rozkład η
*Rozkład krotności
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
Budowa wewnętrznego detektora ATLAS
cout<<„Schemat budowy wewnętrznego detektora[1] ”<<endl;
Efektywność rekonstrukcji
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
Bazując na symulacjach, określamy:
* 𝑁𝑡𝑟𝑘𝑝 – liczbę śladów
odpowiadających cząstkom pierwotnym
* 𝑁𝑡𝑟𝑘𝑓 – liczbę śladów fałszywych
* 𝑁𝑝 – liczbę cząstek pierwotnych
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
Efektywność rekonstrukcji
Efektywność rekonstrukcji
Udział śladów fałszywych
ε =
𝑓=
𝑁𝑡𝑟𝑘𝑝
𝑁𝑝
𝑁𝑡𝑟𝑘𝑓
𝑁𝑡𝑟𝑘𝑓 +𝑁𝑡𝑟𝑘𝑝
ε = ε 𝑝𝑇 , 𝑁 ,
𝑓 = 𝑓 𝑝𝑇 , 𝑁
𝑁𝑡𝑟𝑘 = 𝑁𝑡𝑟𝑘𝑝 + 𝑁𝑡𝑟𝑘𝑓
Liczba cząstek pierwotnych
𝑁𝑝 =
𝑁𝑡𝑟𝑘 (1−𝑓)
ε
Podstawowe parametry śladów
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
d0 – odległość śladu od wierzchołka
zderzenia w płaszczyźnie XY
z0 – odległość na osi Z punktu d0
v_z – położenie wierzchołka
oddziaływania w osi Z
p_T – pęd poprzeczny cząstki
φ (#phi) – kąt azymutalny
Θ (#theta) – kąt polarny między
śladem a wiązką
η (#eta) = - ln(tan(Θ /2))
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
Podstawowe parametry śladów
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
χ^2 (#chi^2) – suma kwadratów odchyleń
od przewidywań
N_dof – liczba stopni swobody
N_IBL – liczba sygnałów w IBL
N_firstpix – liczba sygnałów w
1szej warstwie detektora pikselowego
N_pix – liczba sygnałów w detektorach
pikselowych
N_SCT – liczba sygnałów w paskowych
detektorach krzemowych
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
Podstawowe parametry cząstek
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
N_MC – liczba cząstek pierwotnych
p_T,MC – wygenerowany pęd poprzeczny
cząstki
#eta_MC – wygenerowana eta cząstki
#phi_MC – wygenerowana phi cząstki
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
Warunki akceptacji śladów
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
”<<endl;
”<<endl;
for(int i=0; i<N_trk; i++)
”<<endl;
{
”<<endl;
if(N_expIBL && N_IBL <1) continue;
if(N_expIBL >0 && N_IBL <1) continue; ”<<endl;
”<<endl;
else if (N_expfirstpix >0 &&
”<<endl;
N_firstpix <1) continue;
if (N_deadpix + N_pix < 1) continue; ”<<endl;
”<<endl;
if(fabs(eta) >2.5) continue;
”<<endl;
}
Warunki akceptacji śladów
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
”<<endl;
”<<endl;
* Przynajmniej jeden sygnał w
”<<endl;
detektorze pikselowym
* A także przynajmniej jeden sygnał w ”<<endl;
”<<endl;
pierwszej warstwie oczekiwanej
”<<endl;
* Warunek na minimalną liczbę
”<<endl;
sygnałów w detektorze SCT
”<<endl;
* |η| < 2.5
”<<endl;
* p_T > 100 MeV
”<<endl;
Warunki akceptacji śladów
Schemat1->Draw();
Schemat2->Draw();
SchematIdealny->Draw();
Warunki akceptacji śladów
h2_pt_nSCT->Draw();
Parametry śladów „pierwotnych” i
„fałszywych”
h1_d0_MC_log->Draw();
Parametry śladów „pierwotnych” i
„fałszywych”
h1_z0-vzsin_MC_log->Draw();
Parametry śladów „pierwotnych” i
„fałszywych”
h1_nSCT_MC->Draw();
Parametry śladów „pierwotnych” i
„fałszywych”
h1_nPix_MC->Draw();
Zgodność symulacji i danych
h1_d0_data_log->Draw();
Zgodność symulacji i danych
h1_z0-vzsin_dane_log->Draw();
c1->Divide(1,2); h1_nPix_nSCT_dane->Draw();
Wydajność ε(η)
𝑁𝑡𝑟𝑘𝑝
ε =
𝑁𝑝
h1_epsilon_eta->Draw();
Wydajność ε (pT)
𝑁𝑡𝑟𝑘𝑝
ε =
𝑁𝑝
h1_epsilon_pt->Draw();
Rozkłady wielkości kinematycznych
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
Obliczenie rozkładów pT i η
sprowadza się do wybrania śladów
spełniających kryteria jakości i
nadaniu każdemu z nich wagi
równej
1−𝑓(𝑝𝑇 ,η)
ε(𝑝𝑇 ,η)
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
Rozkład η dla danych
h1_rozklad_eta->Draw();
Rozkład 𝑝𝑇 dla danych
h1_rozklad_pt->Draw();
Odwikłanie rozkładu krotności
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
Żeby uzyskać rozkład 𝑁𝑝 należy
odwikłać rozkład cząstek
zrekonstruowanych, z wykorzystaniem
histogramu 2D w zależności ilości
cząstek pierwotnych od ilości śladów
h2_trk_mc_n->Draw();
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
Odwikłanie rozkładu krotności
h1_rozklad_krotnosci->Draw();
Porównanie wydajności ε(η) z oficjalnymi
wynikami eksperymentu ATLAS
h1_porownanie_wydajnosci_eta->Draw();
Porównanie wydajności ε(𝑝𝑇 ) z oficjalnymi
wynikami eksperymentu ATLAS
h1_porownanie_wydajnosci_pt->Draw();
Porównanie rozkładu η z oficjalnymi
danymi z eksperymentu ATLAS
h1_porownanie_rozkladu_eta->Draw();
Porównanie rozkładu 𝑝𝑇 z oficjalnymi danymi
z eksperymentu ATLAS
h1_porownanie_rozkladu_pt->Draw();
Podsumowanie
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
Otrzymane rezultaty są bardzo
”<<endl;
podobne do oficjalnych wyników
”<<endl;
eksperymentu ATLAS [2]. Różnice mogą
”<<endl;
wynikać z mniejszej ilości danych,
”<<endl;
jaką dysponowaliśmy.
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
cout<<„ Specjalne podziękowania dla ”<<endl;
cout<<„
Oliwii Ziółkowskiej
”<<endl;
cout<<„
”<<endl;
To już wszystko
cout<<„
”<<endl;
Dziękujemy za uwagę
return 1;
}
Bibliografia
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
cout<<„
[1]
https://www.ge.infn.it/~rossi/leoweb
/ID_perspective_layout.jpg
[2]
http://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUP
S/PHYSICS/PAPERS/STDM-2015-17/
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;
”<<endl;