Simulador de Pulsos para o Upgrade do Calorímetro Hadrônico do Experimento ATLAS no CERN

Abstract

O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um simulador free-running no MATLAB para a modelagem de sinais do calorímetro hadrônico TileCal do experimento ATLAS, no CERN. O TileCal desempenha um papel fundamental na medição da energia das partículas produzidas nas colisões do LHC. O simulador desenvolvido tem como objetivo fornecer uma ferramenta acessível para estudos e análise dos sinais gerados. A metodologia adotada baseia-se na caracterização da taxa de ocupação e do espectro de energia das células do calorímetro, utilizando dados de simulação de Monte Carlo. O processo de simulação é estruturado em três etapas: (i) definição dos eventos de interesse com base na taxa de ocupação das células, (ii) geração da energia dos eventos conforme a distribuição mapeada e (iii) reconstrução da sequência de amostras do calorímetro. Os resultados demonstram que a distribuição das energias geradas pelo simulador reproduz com alta precisão os resultados experimentais, validando sua eficácia. Como perspectiva futura, propõe-se a implementação do simulador em hardware embarcado, como FPGAs ou processadores ARM, possibilitando execução em tempo real e integração com técnicas de reconstrução de energia.