Combined TestBeam Anal ysis focusing on SCT 2004.12.23 河河河 2004 河河河河河河河 河河河河 河河河河
Jan 11, 2016
Combined TestBeam Analysisfocusing on SCT
2004.12.23河口湖 2004 ワークショップ
筑波大学 中村浩二
目次
CTB の目的CTB setupSCT に関する解析
AlignmentEfficiency
CTB Simulationまとめ、今後の予定
CTB の目的個々の検出器の tuning
Inner Detector Alignment ,tracking ,efficiency…
Calorimeter Energy sharing ,Linearity ,resolution,e/h …
Combined performanceTrigger DAQ DCS Combined reconstruction ID+Calos+MuonsMuon id ,/ separation, e/ separation
Simulator tuningGeometry check Condition Data Base
ly0 ly1 ly2 ly3
phi0
phi1
link0
link1
CTB SetupSCT Data Flow : 9th Oct – 12th Nov
40m rad
Space Point の求め方
(Barrel module)
Read Out の方法
Position Resolution
Y axis : 16 m
Z axis : 408 m
Run type• Run Number 2102353 (Combined run ID+Calos+Muon)• Number of Events 53K • Beam type 100GeV +• No Magnetic field run• Geometry (only Inner Detector)
pixel SCT TRT
Magnet
[mm]
139
364
330
1042
175
X=0
SCT に関する解析 (1)Hit Map & Front View
ly0 ly1 ly2 ly3
phi0
phi1
link0
link1
ly0→
ly1→
ly2→
ly3→
ly0
ly2 ly3
ly1
SCT に関する解析 (2)Alignment ~ SCT 内部~
Algorithm
4 層の 4 点 Single hit を要求。
ly0 と ly3 を固定して ( のみで fit して ) 、
ly1 と ly2 の residual 分布を作る。
Mean の値を Alignment constant
とする。
Y 軸、 Z 軸別々に Alignment
Y 軸 (strip 方向 ) : ly2
Y 軸 (strip 方向 ) : ly1
ly0 ly1 ly2 ly3
Alignment 前 Alignment 後 Alignment 前 Alignment 後X 軸 v.s. Y 軸 X 軸 v.s. Z 軸
Error Bar : readout_pitch/√24
Alignment 前 Alignment 後Y 軸 : ly0 Y 軸 : ly1
Y 軸 : ly3Y 軸 : ly2
Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0 Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0
Y 軸 : ly0 Y 軸 : ly1
Y 軸 : ly3Y 軸 : ly2
Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0 Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0
RMS=19.8m
RMS=25.2m
RMS=618m
RMS=868m
RMS=601m
RMS=805m
RMS=17.8m
RMS=27.1m
ly0,ly2,ly3 の 3 点 Single hit を要求。
ly0,ly2,ly3 で fit する。
fit の 2 で、 cut をかけ、残った event
で、 ly1 の residual 分布を作成。
ly1 の hit 数分布を作成
ly1 の residual 分布の cut で、 efficiency を scan
SCT に関する解析 (3)Efficiency
Algorithm
ly0 ly1 ly2 ly3
Y 軸 : ly1
Z 軸 : ly1
2 = 3
2 = 3
Y 軸 : ly1 Z 軸 : ly10 hit event 100event(~2.5%)
Cut ~5
97.2%
CTB Simulation• Combined run ID+Calos+Muon• Number of Events 6K • Beam type 100GeV +• No Magnetic field run• Geometry (only Inner Detector)
pixel SCT TRT
Magnet
[mm]
475
739.81
330
705
175
X=0
Y 軸 : ly0 Y 軸 : ly1
Y 軸 : ly3Y 軸 : ly2
Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0 Z 軸 : ly0
Z 軸 : ly0
RMS=19.8m
RMS=25.2m
RMS=618m
RMS=868m
RMS=601m
RMS=805m
RMS=17.8m
RMS=27.1m
Y 軸 : ly0 Y 軸 : ly1
Y 軸 : ly3Y 軸 : ly2
Z 軸 : ly0 Z 軸 : ly0
RMS=15.7m
RMS=21.2m
RMS=509m
RMS=731m
RMS=510m
RMS=737m
RMS=15.2m
RMS=22.1m
Z 軸 : ly0 Z 軸 : ly0
DATA Simulation4 点 Single hit Residual 分布
3 点 single hit 2DATA Simulation
2 = 3
ly1 hit 数と ly1 residual DATA Simulation
0 hit event 52event(~2.9%)
0 hit event 100event(~2.1%)
DATA Simulation
residual cut v.s. efficiency
Cut ~5
97.2%
Cut ~5
96.9%
まとめ CTB data に関して
Ly2 phi1 の module 以外の module は正常に動いていたと考えられる。SCT 内部の Alignment を行った。Ly1 の efficiency を見積もったが、 97.2% は、 threshold 1fc で、 9
9% という要求より悪い。masked channel の影響 ??
CTB Simulation との比較Residual の RMS を比較すると Simulation は、 Data より分解能がよい。Efficiency は、 96.9% と Data を再現しているように見えるが、 mask
ed channel を含まないので、理解できていない。
今後の予定masked channel を除いた、 efficiency を求めてみる。Beam Angle を Data にあわせた MC event の production をする。SCT 以外の Detector に関しても、 tracking ,Energy Reconstruction を
やってみる。
Appendix
CERN
CERN Advanced
STORage Manager
lxplus
ICEPP
CTB Real Data CTB MC Data
DC2 Data …
ATLAS CMS
ALICE….
…. SW
lxatl
tsukuba
/afs/cern.ch
/tmp
SW
ATHENA
ATHENA
SW
3259.36 TB
etc…CASTOR_HOME total 63.80 TB
7.5 GB
lxbatch
Interactive nodeCPU time threshold
ssh
bbftp , gridftp?
rfio (rfdir, nsls, rfcp)
mounted? (cd, ls, cp)
HOME500 MB
each PCs
Automatically creared
[ lxplus024 ] ~/athena %
Job was executed on host(s) <lxb0038>
job submit
%
bs
ub
–q
1n
w r
un
.sh
/castor/cern.ch
tape
/pool/lsf/kojin Temporally
Temporally
Ntupl
eSvc
.Out
put =
[ “FI
LE D
ATAFI
LE ‘/
tmp/
ntup
le.ro
ot’ o
pt=‘
New’”
]
rfcp /tmp/ntuple.root $CASTOR_HOME/
bbftp -V -p 4 -e "setoption remoterfio; mget /castor/cern.ch/…. ./" -u kojin wacdr001d.cern.ch
ByteStream
Svc.Input
analysis line
RDO
CTB Software in Athena
CBNT
GeneratorGeant4
PoolPool
SimDig
include RDO
Reconstruction/RecExample/RecExTB
Simulation/G4Sim/CTB_G4Sim
G4Sim
RecE
xTB_C
om
bin
ed_2
004
ex. sct_rdo_*** sct_sp_*** mdt***
in CASTOR
ROOT
Plot
CERN
ICEPP TSUKUBA
ByteStreamG4D
ig
DATA Anlysis
SimulationDigitization
Reconstruction
Beam Angle と Residual 分布
Beam Angle が小さいとき Beam Angle が大きいとき
Digital 読み出し Si センサーの分解能
片面読み出しの場合。
のストリップから読み出される範囲は点線の間に Hit したもののみ。
一般的に、分解能 σ は、
y0
y0 - a/2
y0 - a
y0+a
y0+a/2
y
(*)dxyPyya
y
ay
)()(2
2
20
2 0
0
ただし、 P(y) は、 probability function
とかける。
片面読み出しのとき P(y)=1/a で一定より。 12
a
両面読み出しの場合。
の2本のストリップがなり、 から読み出される範囲は に Hit したもののみ。
線分 AB=b と置くと、
40m radA
B
y
2
2)(0
ab
byyab
yP
これを(*)式に代入すると、
24
a
よって、両面読み出しは、片面読み出しに対して分解能が 倍になる。
2
1