Estimação da Energia do Calorímetro de Telhas do Detector ATLAS no LHC em Condições de Empilhamento de Sinais

Abstract

Para a descoberta de novas partículas elementares, físicos e engenheiros se concentram em construir equipamentos cada vez mais sofisticados. Nesses sistemas, feixes de partículas conhecidas são colocados em rota de colisão a velocidades próximas à da luz. Quando ocorrem colisões, partículas elementares são produzidas e sua ocorrência é medida por um complexo arranjo de sensores denominados calorímetros. Para essa detecção, um sistema eletrônico é construído a fim de formar um pulso de natureza elétrica, cujo formato é proporcional à energia da partícula gerada. Nesse contexto, para determinar o resultado de uma determinada colisão, são propostos estimadores baseados em algoritmos matemáticos. Um dos maiores colisionadores de feixes é o LHC, que abriga o experimento ATLAS. Assim, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de dois algoritmos utilizados nesse experimento: o OF (Optimal Filter) e o COF (Constrained Optimal Filter), ambos projetados para o ATLAS. Para avaliar a eficiência da estimação de energia, foram utilizados dados adquiridos durante a operação nominal do LHC. Os parâmetros de média e desvio padrão do erro de estimação foram empregados para comparar o desempenho de ambos os métodos. Os resultados mostram que o método COF apresenta desempenho superior ao método OF, atualmente utilizado no experimento ATLAS.