TGC digitizationの改良について 織田 TGC-Jミーティング 2010年6月11日(金) ATL-COM-PHYS-2010-283 ( as of 31st May ) “Performance of the ATLAS Muon Identification in Minimum Bias p-p Collision Data at √s = 7 TeV “ p5, Fig4 : 6月1日 Muon Combined Performance ミーティングでの結束氏のスライド Data have fewer hits that are associated with a reconstructed muon than MC. Possible reasons that cause this disagreement are: - Hit efficiency differences between MC and Data. - Dead chambers/channels and Masked channels are not taken into account in the MC. - Cross talk is not taken into account in the MC. 1/10 TGC hit efficiency (1/2) 2008年秋 Wire supports (7mm width) and • Cosmic data (filled symbol) have lower efficiency than cosmic MC (open symbol). button supports (7mm diameter) locate inside TGC. • Difference is partially understood. • Active area efficiency – Test bench data : e~99% – MC : e=100% • Inefficiency around supports • Path length/energy loss dependence 2/10 TGC hit efficiency (2/2) Wire support Button support Unit is mm. support Fire Fire Not fire gas Fire Fire • Neighboring areas of wire/button supports within 1mm are effectively inefficient (e=0). – Beam test : NIM A 367 (1995) 398 • If a charged particle passes through sensitive detector (gas volume), it makes a hit in MC. • Energy loss and path length are NOT checked. • Inefficiency of neighboring region of support within “1mm” is NOT taken into account. • Efficiency in MC is always higher than reality. • How we can improve TGC digitization? 3/10 Three possible solutions 1. Tuning (lowering) of the active area efficiency in digitization – m_efficiencyOfWireGangs and m_efficiencyOfStrips of TGC_DigitizationTool are now 100%. This is easy and fast. However, we cannot describe the position dependence and chambertype dependence of the inefficiency around supports with these two overall parameters. • There are 13 TGC chamber types. 2. Digitization using energy loss – Need to add the energy loss variable in TGCSimHit. – Emulate the discriminator with a threshold. The position dependence and chamber-type dependence of the inefficiency will be well described (hopefully). We can easily implement and test this solution. Backward compatibility of TGCSimHit and digitization can be an issue. 3. Modification of detector description 試さない – Split gas volume into sensitive volume and insensitive volume (around supports). Position and chamber-type dependent inefficiency will be described well. We also need to tune the active area efficiency. Not easy to test this solution. 4/10 解決案1 : Tuning (lowering) of the active area efficiency in digitization 6月1日 Muon Combined Performance ミーティングでの結束氏のスライド Pt 15GeV ( STACO ) End cap Forward PT>4GeV |eta| > 1 Red 100% Green 98% Blue 96% Red – Green ~2.2% Red – Blue ~4.1% Changing the hit efficiency from 100% to 96%, the mean of the number of TGC hits becomes somewhat fewer. Close to the distribution of data 5/10 解決案2 : Digitization using energy loss • Geant simulationの出力であるTGCSimHitに – energyDeposit [MeV] : G4double G4Step::GetTotalEnergyDeposit() – stepLength [mm] : G4double G4Step::GetStepLength() を追加。 – MuonSpectrometer/MuonSimEvent • POOLファイルに記録する部分を更新。 – MuonSpectrometer/MuonCnv/MuonEventTPCnv – MuonSpectrometer/MuonCnv/MuonEventAthenaPool • TGCSimHitに値を詰めるところで、energyDepositと stepLengthも詰めるように変更。 – MuonSpectrometer/MuonG4/MuonG4SD • リリース15.6.10でコンパイルはできた。 6/10 • • • • pT=15GeV etaが-3から+3までフラット phiが-piから+piまでフラット Positive muon 5000発、negative muon 5000発 左図の拡大図 d-ray? 2.8 mm以上の飛跡を持つ ものが多い。 7/10 平均のエネルギー損失は1.4keV 左の拡大図 0.01keV未満の場合がある。 全体の1.2% dE<0.01keVの場合(青)は飛跡が短い。 かすっただけのトラック dE=0.2keVで切ればe=100%-3.3%=96.7% 8/10 dE<0.01keVの割合 サポート周り1mmの割合に ほぼ等しくなるはず。 その割合はDaniel’s Table に載っています。 まだ統計が少ない。 |h| M4 E1はEIチェンバー。 他は1%くらいなのに19%と5%。 どこかにバグがあるはず。 9/10 今後試さないといけないこと • MuonSpectrometer/MuonDigitization/TGC_Digitizationを energyDepositを使うように実装すること。 – 簡単に実装可能。 – Backward compatibilityも問題ない。 • いくつかのpTでsingle muon MCをたくさん作る。 • 「サポート周り1mmの割合」を良く記述するかを確認する。 • 実データで検出効率を評価し、それに合わせて閾値を決める。 • もしくは、number of TGC eta/phi hitsの分布が合うように閾値を 決める。 • しかし、どういうMCを作れば良いのだろう? • MinBias MCが良いが、個人的にたくさんのイベント x 何通りか の閾値の組み合わせを作るのは大変。 • Single muon MCだと、pT分布、inflight decayの寄与が気になる。 10/10
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