Диссертация (1145387), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Измерение эффективности реконструкции кластера в данныхявляется весьма сложной задачей и поэтому не выполнялось в данной работе. Оценкаэтой эффективности выполнялась на моделированных событиях для процесса Z → ee.Было показано, что для кластеров с энергией ET > 15 ГэВ эффективность реконструкции кластеров выше 99%. Эффективность сопоставления трека кластеру или эффективность реконструкции электрона определялась как отношение числа реконструированных пробных электронов, для которых кластер в ЭМ калориметре был сопоставленс треком к полному числу реконструированных кластеров, в которые попадают треки.Для того чтобы подавить вклад от электронов, образовавшихся от конверсии фотонов,требовалось, чтобы в конусе ∆R = 0, 4 в плоскости η − φ около кластера не было другихкластеров.
Эффективность реконструкции также измеряется для двухмерного случаяв интервалах по (ET , η). Для измерения используется метод тагирования, который использовался для измерения эффективности идентификации (см. раздел 2.3.3).55Рисунок 12 — Измеренная эффективность реконструкции электронов в зависимости отET , интегрированная по всему диапазону псевдобыстрот |η| < 2, 47 (слева), и в зависимости от η для электронов с энергией 15 ГэВ < ET < 50 ГэВ (справа) в данных 2011(треугольники) и 2012 (кружки) годов.
Пунктирными линиями показаны интервалы поET , в которых проводилось измерение эффективности реконструкции электронов.Результаты измерения эффективности реконструкции электронов в зависимостиот ET интегрально по всему диапазону псевдобыстроты |η| < 2, 47 и в зависимости от ηдля электронов с ET от 15 ГэВ до 50 ГэВ представлены на рисунке 12. Эффективностьреконструкции возрастает от 95% в торцевой части детектора до 99% в центральнойчасти детектора для электронов с энергией ET < 20 ГэВ. Для электронов с энергиейET > 80 ГэВ эффективность реконструкции ∼ 99% для всего диапазона по η. Измеренная эффективность в данных хорошо согласуется с эффективностью для моделированных событий.
Максимальное отклонение корректирующего коэффициента от единицысоставляет 1–2%. В большинстве измерений его отличие не превышает нескольких десятых процента. Полная ошибка измерения корректирующего коэффициента меньше0,5% для электронов с энергией от 25 до 80 ГэВ и варьируется от 0,5% до 2% дляэлектронов с ET < 25 ГэВ.
Статистическая ошибка примерно равна систематической.Хорошее согласие измеренной эффективности в данных и в моделированных событиях,которое наблюдается для электронов с ET > 15 ГэВ, подтверждает надежность моделируемого отклика детектора для электронов с ET < 15 ГэВ. Для электронов с энергиейET < 15 ГэВ корректирующий фактор берется равным единице с полной ошибкой порядка ∼ 2% в центральной части детектора |η| < 1.47 и порядка ∼ 5% в торцевых частяхдетектора 2.47 > |η| > 1.52.Как уже упоминалось в разделе 2.3.1, в 2012 году был использован новый алгоритм реконструкции треков электронов (Gaussian Sum Filter), который позволил более точно учитывать потери низкоэнергетичных электронов на тормозное излучение.56Как видно из графиков на рисунке 12, это привело к увеличению эффективности реконструкции электронов в среднем на 5%, а в области низких значений энергий ETэффективность реконструкции электронов возросла более чем на 7%.Использование нового алгоритма реконструкции электронов привело также к более равномерному распределению эффективности по псевдобыстроте электрона η.
Каквидно из графиков на рисунке 12, в данных 2011 года наблюдалось значительное снижение эффективности в торцевых областях детектора, где возникало больше потерь натормозное излучение из-за большего количества пассивного материала перед входом вЭМ калориметр. Кроме того, из-за большей статистики, накопленной в 2012 году, результаты измерения эффективности имеют меньшую полную ошибку, чем в 2011 году.Эффективность реконструкции электронов была также измерена в зависимостиот среднего числа взаимодействий при пересечении пучков. Было показано, что эффективность реконструкции остается постоянной в пределах 0,4% при росте числа взаимодействий до 25.2.42.4.1Реконструкция и идентификация мюоновРеконструкция мюоновРеконструкция треков в МС осуществляется в два этапа.
На первом этапе реконструируются локальные сегменты трека в каждом слое мюонных камер. Затем, сегменты в разных слоях камер объединяются в полные треки в МС. Идентификация мюоновосуществляется в соответствии с информацией, доступной после реконструкции треков во внутреннем детекторе, мюонном спектрометре, а также в ЭМ калориметре. Этоприводит к определению нескольких типов реконструированных мюонов, а именно:• автономные мюоны (англ., Stand-Alone, SA) — треки этих мюонов реконструированы только в мюонном спектрометре. Параметры мюонного трека в точке взаимодействия определяются путем экстраполяции трека из МС в точку наиболееблизкую к протонному пучку. При экстраполяции учитываются энергетическиепотери мюона в веществе калориметров.
Для того чтобы такой трек был реконструирован, мюон должен быть зарегистрирован по крайней мере в двух слояхмюонных камер. Автономные мюонные треки в основном используются для увеличения аксептанса МС в диапазоне псевдобыстрот 2, 5 < |η| < 2, 7, который неперекрывается ВД. В данной работе мюоны, реконструированные в этом диапазоне псевдобыстрот, не использовались для анализа.• комбинированные мюоны (англ., Combined, CB) — треки этих мюонов независимореконструированы во ВД и МС, а затем успешно объединены в один мюонный57трек. Это основной тип мюонных треков, который использовался в данной работе.Комбинированные мюонные треки содержат незначительное количество треков отфоновых частиц (адронов) по сравнению с другими типами мюонных треков.• мюонные сегменты (англ., Segment-tagged, ST) — трек, реконструированный воВД, классифицировался как мюонный трек, если при экстраполяции трека в МСего можно было объединить с одним из локальных сегментов трека в мюонныхкамерах.
Использование мюонных сегментов позволяет увеличить аксептанс регистрации мюонов, которые пересекли только один слой мюонных камер, напримериз-за небольшого поперечного импульса или из-за того, что в данной области попсевдобыстроте МС не полностью оборудован мюонными камерами. Мюонные сегменты не использовались в данной работе.• мюоны, тагированные в калориметре (англ., Calorimeter-tagged, CT) — трек, реконструированный во ВД идентифицируется как мюон, если его можно сопоставитькластеру в ЭМ калориметре, энергия которого соответствовала частице, оставившей минимальную ионизацию. Этот тип мюонных треков содержит больше всеготреков от фоновых частиц, но он позволяет восстанавливать мюонные треки вобластях, где МС не оборудован мюонными камерами.
Так, например, в области|η| < 0, 1 МС не полностью оборудован мюонными камерами. Мюоны, тагированные в калориметре, также не использовались в данной работе.Реконструкция первых трех типов мюонов выполняется с использованием двухразных независимых алгоритмов реконстпукции [96]. В первом случае для объединениятреков, реконструированных во ВД и МС, применяется статистическая комбинация параметров треков, используя ковариационные матрицы, полученные для этих треков. Вовтором случае выполняется глобальное фитирование треков, реконструированных поотдельности во ВД и МС.
В данной работе использовались мюоны, реконструированные первым способом.2.4.2Измерение эффективности реконструкции мюоновПоскольку реконструкция треков во ВД и МС выполняется независимо, эффективность реконструкции различных типов мюонов может быть разложена на эффективность реконструкции во ВД, эффективности реконструкции в МС и эффективностикомбинирования треков между ВД и МС.Для измерения эффективности реконструкции мюонов используется метод тагирования мюонов [97, 98], который применяется для процессов распада Z-бозонов Z → µµили J/Ψ-мезонов J/Ψ → µµ. Этот метод позволяет измерить эффективность реконструкции мюонов в диапазоне псевдобыстрот, который перекрывается ВД, то есть для58|η| < 2, 47.
Для отбора событий таких процессов требуется, чтобы в событии было зарегистрировано два мюона с противоположными знаками заряда, которые разлетаются вазимутальной плоскости в противоположных направлениях (∆φ > 2). Оба зарегистрированных мюона должны быть изолированными, то есть сумма поперечных импульсоввсех треков с pT > 1 ГэВ, за исключением поперечного импульса самого мюона, в конусе∆R < 0, 4 в плоскости η − φ не должна превышать 15% от поперечного импульса мюоPна: i piT /pmuon< 0, 15. Инвариантная масса двух мюонов должна быть вблизи полюсаTмассы Z-бозона или J/Ψ-мезона. Один из мюонов, который называется тагированным,должен быть реконструирован как комбинированный мюон (CB).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
