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γ コンバージョン事象を用いた　　 ATLAS 内部飛跡検出器の物質量評価

γ コンバージョン事象を用いた　　 ATLAS 内部飛跡検出器の物質量評価. 筑波大数理 , 高エ研 A , 阪大 B , 岡山大 C , 京都教育大 D 松隈恭子，金信弘，林隆康，塙慶太，原和彦，目黒立真 , 池上陽一 A , 海野義信 A , 高力孝 A , 寺田進 A , 花垣和則 B , 中野逸夫 C , 高嶋隆一 D , 他アトラス SCT グループ. motivation. ATLAS 内部飛跡検出器の物質量評価は、詳細な運動量測定のために不可欠である。しかし、検出器内部の複雑なケーブルを等を完全にモンテカルロで再現するのは限界がある。

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γ コンバージョン事象を用いた　　 ATLAS 内部飛跡検出器の物質量評価

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  1. γコンバージョン事象を用いた　　ATLAS内部飛跡検出器の物質量評価γコンバージョン事象を用いた　　ATLAS内部飛跡検出器の物質量評価 筑波大数理, 高エ研A, 阪大B, 岡山大C, 京都教育大D 松隈恭子，金信弘，林隆康，塙慶太，原和彦，目黒立真, 池上陽一A, 海野義信A, 高力孝A, 寺田進A ,花垣和則B, 中野逸夫C, 高嶋隆一D,他アトラスSCTグループ

  2. motivation • ATLAS内部飛跡検出器の物質量評価は、詳細な運動量測定のために不可欠である。しかし、検出器内部の複雑なケーブルを等を完全にモンテカルロで再現するのは限界がある。 • photon conversion事象を用いて、物質量の評価を行う。 • H→γγや電子のエネルギー測定などの理解にも不可欠。

  3. Contents ATLAS内部飛跡検出器 γコンバージョン γコンバージョンの再構成 MC事象を用いた再構成法の研究 Single Photon Events Minimum Bias Events 結果と今後

  4. ATLAS内部飛跡検出器 ATLAS内部飛跡検出器は2Tのソレノイド磁場中に設置 BARREL部 73層　TRT（ストロードリフトチューブ 遷移輻射によりe/p識別が可能） 4層　SCT（マイクロストリップSi） 3層　PIXEL 内部飛跡検出器の物質量（90度方向で約0.4X0) 電子エネルギーの精密測定のために物質量評価が必要 物質量を実際のデータから評価するために γコンバージョン事象をとらえたい

  5. γコンバージョン • 物質量に応じてe+e-が生じる • m(e+e-)~2me(0　実際上) 理想的にe＋ ,e-の飛跡は空間の1点（コンバージョン点）から発生する X-Y平面 R-Z平面 飛跡は1点で接し、かつ平行 ２つの円は1点で接する 実際には、飛跡再構成精度により「接する」を定義する

  6. γコンバージョン再構成 e+ e- XY平面において、電荷の異なる2つのtrackをそれぞれ延長した円の中心間に、円の半径の比でとった点をconversion point とする r- : r+ r+ C- r- C+ Y Conversion point X

  7. Singlephoton eventsによるCUTの設定(XY平面) MC Single photon event(20GeV)を用いて、γコンバージョン選択のためのカットを調整する e+ e- S_Cut 2つの円の半径和と中心間距離の差 S[mm] S S>0 -0.4mm 0.5mm S<0 使用したevent Et =20 GeV (143k) のうち、コンバージョンした2粒子のPTの合計(Pt1+Pt2)が18~20GeVのものを用いた。 20GeV

  8. Singlephoton eventsによるCUTの設定(RZ平面) e+ ΔZ_Cut コンバージョン点に最も近く2つの飛跡が平行になる点でのZ方向の位置の差 e- ΔZ[mm] e- e+ 3mm -3mm Z Z(Pt1) Z(Pt2)

  9. Singlephoton eventsによるCUTの設定 Δcotθ Δcotθcut Conversion pointに最も近い点での2粒子のcotθの差。 不変質量が小さいので、Opening angleは小さい。 -0.025 0.025 θ：　粒子の運動量方向と、　　　　　　　　　 Z軸（ビーム軸方向）とのなす角

  10. コンバージョン点の分布(R-Z) Et(γ)=20GeVのsingle photon events ３つのカット（S_Cut,ΔZ_Cut, Δcotθ_Cut）を通過したもの

  11. コンバージョン点の分布(X-Y) Et(γ)=20GeVのsingle photon events 全てのZを含む

  12. pixel1 pixel2 pixel3 SCT1 コンバージョン点の動径分布

  13. Minimum bias eventsの解析 Δcotθ ΔZ[mm] MiniBiasを用い、より実際の実験に近い状況でγコンバージョンを確認する。 Event数 ： 304549events luminosity : 1031cm-2s-1 -0.250.25 3mm-3mm 電荷の異なる全てのtrackの組み合 わせを用いる。 (電子の要求なし) S[mm] ΔZ_Cut Δcotθ_Cut Cut -0.4＜S＜0.5mm |Δcotθ|＜0.025 |ΔZ|＜3mm

  14. コンバージョン点の分布(R-Z) Minimum Bias Events

  15. pixel1 pixel2 pixel3 SCT1 SCT2 コンバージョン点の動径分布 荷電粒子のランダムな組み合わせ（BG)

  16. 結果と今後 • Single Photon Eventsを用いてコンバージョン点の再構成を行い、カットを調整した • Minimum BiasEventsについてγコンバージョンを探した。電子の要求なしでγコンバージョンを見ることができた。(Pixel3層とSCT2層を確認できた) 今後 TRTのみのトラックに対し、TRTやカロリメータからの電子らしさの要求を加え、SCTを含んだ領域でγコンバージョンの再構成を行う。再構成の効率を評価し物質量を求める。

  17. back up

  18. Pt _Pt (e+,e-) Single photon events Et(γ)=20GeV 18＜(Pt1+Pt2)＜20GeV　の加重平均 ： 19.04GeV

  19. 不変質量分布(single photon)

  20. Minimum Bias Events

  21. Δcotθvs S MiniBiasEvents

  22. S[mm] ΔZ[mm] -3mm 3mm -0.4mm 0.5mm Δcotθ

  23. Δcotθ S[mm] -0.4mm 0.5mm -0.025 0.025 ΔZ[mm]

  24. コンバージョン点の分布(X-Y) MiniBiasEvents

  25. 不変質量分布(MiniBias)

  26. Radiation lengths

  27. Pixel

  28. コンバージョン確率(η)

  29. MINIBIAS mass<10MeV

  30. TRT e- e+ SCT Pixel γ Y X ATLAS内部飛跡検出器 コンバージョンにより生じた電子陽電子対を飛跡検出器で検出する。 ATLAS内部飛跡検出器内には2Tの磁場がかかっている。

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