Avanços na Estimação da Energia do Calorímetro de Telhas do Experimento ATLAS no LHC

Abstract

Este trabalho explora melhorias no desempenho de métodos de estimativa de energia tipicamente utilizados em calorímetros de altas energias. O objetivo é avaliar a operação desses métodos em condições de alta luminosidade, tais como as previstas no experimento ATLAS do Grande Colisor de Hádrons (LHC). A operação em alta luminosidade aumenta o número de sinais gerados a cada colisão, de modo que a eletrônica do sistema de calorimetria passa a adquirir sinais de colisões adjacentes, produzindo o efeito de empilhamento de sinais, o qual degrada a eficiência dos métodos de estimação de energia. Nesse contexto, este estudo concentra-se no método do Filtro Ótimo (OF2), atualmente em operação no principal calorímetro hadrônico do experimento ATLAS no LHC, o TileCal. Diferentemente da versão atual do método OF2 empregada no TileCal, este trabalho propõe o uso da informação do empilhamento de sinais, por meio da matriz de covariância do ruído, para o cálculo dos coeficientes do filtro. Os resultados mostram que o aperfeiçoamento proposto aumenta expressivamente a eficiência do método OF2, especialmente para canais de leitura com alta incidência de partículas.