Fator de Qualidade para um Calorímetro de Altas Energias Operando com Alta Taxa de Eventos

Abstract

O calorímetro de telhas (TileCal) é a seção central hadrônica do sistema de calorimetria do experimento ATLAS e possui cerca de 10.000 canais eletrônicos. Sua função é medir a quantidade de energia depositada pelas partículas incidentes. Atualmente, um Filtro Ótimo é utilizado para estimar essa energia e emprega um Fator de Qualidade (QF) para avaliar se o sinal adquirido é compatível com o sinal padrão produzido pela eletrônica de leitura do TileCal, que condiciona o pulso em uma forma aproximadamente gaussiana com largura de 50 ns. Entretanto, essa medida de qualidade deixou de avaliar adequadamente a aderência do sinal ao pulso de referência devido ao efeito de empilhamento de sinais (pile-up). Como consequência, o QF passou a indicar apenas se o sinal reconstruído apresenta ou não empilhamento. Recentemente, foi introduzido o Filtro Ótimo com Restrições, capaz de reconstruir o sinal original sem empilhamento por meio de técnicas de desconvolução e identificar empilhamentos a partir de um valor limiar. Neste trabalho, propõe-se a otimização desse limiar considerando que o erro de reconstrução segue uma distribuição gaussiana. Além disso, é apresentada uma nova métrica de Fator de Qualidade baseada em estatística de divergência, que será comparada ao método atualmente utilizado no TileCal, baseado no teste do χ².