(CNT)-base tracking

VTXを用いたトラッキングコード開発の現状報告
2011/12/15
秋元亮二
VTXの基本情報
• 内側２層のsilicon pixel detectorと、外側２層のsilicon stripixel
detectorから成る
Layer
0
Sensor
Radius [cm]
1
pixel
2.5
2
3
stripixel
5.0
11.63
16.53
Pixel size [μm]
50 (Φ) x 425 (z)
80 (Φ) x 1000 (z)
Radiation length
1.2%
3.6%
VTXを用いて測定したいこと
• 重いクォーク、長寿命粒子の同定
- DCA (Distance of closest approach) の測定
✓ 飛跡の再構成とビーム衝突点の測定
• ジェットの再構成
- 広いアクセプタンスでのトラッキング
VTXを用いたトラッキング
Central track (CNT)-base tracking
Standalone tracking
-CNTからVTXへプロジェクションし
、VTXのヒットとつなぐ
-VTXのみを用いたトラッキン
グ
CNT
ビーム衝突点
DCA
VTXを用いたトラッキング
• CNT-base tracking
- DCAの大きな飛跡も再構成可能（DCA ~ 数cm）
- 狭いアクセプタンス
✓ DCAを測定したいものは、CNTの情報必要
• Standalone tracking
- 広いアクセプタンス
✓ ビーム衝突点の測定
✓ ジェット再構成
✓ reaction planeの測定
CNT-base tracking
1) CNTをseedをして使用
2) 最外層から、以下の (Φ, z) 周辺のヒット探し、つないでいく。
✓ CNTのphi0, theta0を使用
✓ Φ = (phi0 + 磁場中での曲り) or (前のヒットからの射影)
✓ z = r / theta0 + zvtx（rz-planeでの線形射影）
3) カイ二乗を計算し、同じCNTをseedとしたものの中から最小の
ものを選ぶ
• 一つ以上のヒットがassociateされていることを要求
DCA (measure)
DCAの分解能
σ : 55μm Single track simulation
-|rxy|<100μm
-particle : π±
-pT : 0-10 GeV/c (flat)
DCA (simulation)
•
•
•
•
シミュレーションのDCAと測定されたDCAにきれいな相関
DCAの幅も十分小さい : σ=55μm
cτ : D0=123μm, D±=312μm, B0=457μm, B±=491μm
DCA分布に大きなテール
(シミュレーションのDCA) - (測定されたDCA) の平均が0ではない？？
今後の課題（CNT-base tracking）
• パラメーターの最適化
• 検出効率、S/Nの評価
Standalone tracking
1) 最内層のヒットからスタート
2) ビーム衝突点とヒットを用いて次の層に射影。射影された位置の
周辺のヒットを探す。
3) 見つかったヒットも用いてさらに次の層へ射影。
projection
projection
projection
B1
B0
primary vertex
primary vertex
primary vertex
Standalone tracking
• pixelの2層でのヒットとstripixelの片方でのヒットを要求
• 最内層のヒットを共有しているトラックの内から一つを選択
- 計算時間の短縮のため
- 選択基準
1) (４つ以上のヒットがassociateしているトラック) > (３つの
ヒットがassociateしているトラック)
2) ４つ以上のヒットがassociateしているトラックに対してカ
イ二乗を計算し、最小のものを選択
ビーム衝突点の分解能 (BBC charge>300)
X-vertex
Y-vertex
vertex resolution
Z-vertex
X
20.0μm
Y
15.7μm
Z
31.0μm
十分よい分解能！！
Efficiency
BBC charge > 300
BBC charge > 1000
• シミュレーションのトラックの内、pixel２層とstripixelの少なくとも
１層にヒットがあったものに対するefficiency
• Efficiency : 90% → high multiplicity : ~80%
• 0.7 GeV/c付近から一定
- multiplicityが高い場合、1.5GeV/c付近から減少
Purity (BBC charge>300)
BBC charge > 300
BBC charge > 1000
4-hit
3-hit
• Purity (pT ~ 1GeV/c)
- 4-hit track : 90% → high multiplicity : 85%
- 3-hit track : 75% → high multiplicity : 60%
• pTが増加するに連れてpurityが減少
今後の課題（standalone tracking）
• パラメーター最適化（特にmultiplicityが低いとき）
• 不感領域を入れた場合の分解能の評価
まとめ
• トラッキングコードを開発中
- 二通りの方法でトラッキング（CNT-base tracking &
Standalone tracking）
- 大まかにコードは完成。分解能も十分小さいが、まだ課題がい
くつか残っている。

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