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1

H8 Testbeam Simulation

DR, AR Attività connesse con la simulazione in Geant4

del testbeam H8 2002– T.Baroncelli, F.Petrucci ricostruzione con CALIB,

autocalibrazione, eventi di fisica– F.Cerutti, A.Policicchio effetto dei secondari sugli

algoritmi di pattern recognition nella ricostruzione con CALIB e MUONBOX

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2

H8 Testbeam Simulation

Confronto Geant4/dati nel setup del testbeam– Geometria

In presenza o assenza di materiale (Fe o Al) in fronte alle camere

– Descrizione del fascio– Rumore e (preliminare) simulazione della

risposta dell’elettronica

simulazione il più possibile vicina alla situazione reale

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3

Geometria di H8

15º

4950 mm

amdb_simrec.H8.2002

20 cm

A 37 cm dal primo multilayer della BIL

Fe or Al in front of BIL chamber

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Fascio di H8

Simulazione dettagliata – Muoni a 20 GeV con dp/p in accordo ai settings di H8

(Interoffice Memorandum del 12.05.2001) Essenzialmente processi elettromagnetici, ben simulati da

Geant4 ATTENZIONE! Le previsioni della simulazione dipendono

crucialmente dal cut-off sul deposito di energia scelto– Qui 700 eV, corrispondente alla soglia di H8 di 60mV, 25 e- di

ionizzazione primaria

– Vertici delle tracce distribuiti gaussianamente attorno alla posizione nominale

– Apertura del fascio gaussiana con sigma +0.06rad (vedi layout H8)

Simulated dp/p (%) for an initial 20 GeV beam

dp/p

Beam profile

Beam Profile

/Generator/SingleParticle/EtaRange 0.258 0.0049/Generator/SingleParticle/PhiRange 90. 90./Generator/SingleParticle/P_Range 20 20/Generator/SingleParticle/MeanVertex 0 -230 0/Generator/SingleParticle/SigmaVertex 29 0 29

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Distribuzione degli hit

Valutazione della distribuzione spaziale degli hits nel primo layer della BML Distribuzione

normalizzata

- G4* data

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Extra hits

Extra hit fisici, dovuti all’interazione nelle camere di un secondario generato nel blocco di materiale (correlated noise) Isolati dal background sottraendo i

“no-matter data” (=hit generati nelle medesime condizioni ma in assenza di assorbitore)

Electronic noise, responsabile di una larga frazione di hit (uncorrelated noise)

– Generati random nelle camere e aggiunti agli hit delle tracce Valutata una semplice risposta dell’elettronica

– se due hit cadono nello stesso tubo, viene considerato soltanto quello col minor tempo di drift

Digitizzazione effettuata usando la corretta relazione rt (implementata in Geant4 da A.DeSalvo)

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Simulazione del Testbeam H8

Confronto con i dati– Verificare quanto spesso un evento contiene extra hits– Misurare il numero medio di extra hits per evento su ciascun

layer delle tre camere– Controllare la distribuzione degli extra hits

Dati– 10Kevt estratti dai run H8 della metà di agosto /castor/cern.ch/atlas/testbeam/tbmuon/2002

daq-1_tbmuon_0010906.run Al, senza campo magnetico daq-1_tbmuon_0010913.run Fe, senza campo magnetico daq-1_tbmuon_0010917.run senza campo, senza materiali

Geant4– 10Kevt senza campo magnetico con lista di fisica completa

(AtlasPhysicsList) senza materiale oppure con blocco di Fe o Al

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Distribuzione degli extra hits

Distribuzione degli hit dopo la sottazione dei “no-matter data”

Geant4 Dati

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Molteplicità degli extra hits

Probabilità di avere extra hits in funzione del numero di layer

Alluminio FerroFerroAlluminio

Tendenza a sovrastimare il numero di extra hits maggiore nel caso del Fe

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Confronto G4/dati su altri testbeam

Presentazione di Oliver Kortner, LMU al G4/Physics validation meeting del 31.1.2001

Risultati del testbeam 2000 – discrepanze nella valutazione degli extra hits per Al

e Fe (p =100, 300 GeV)

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11

Confronto delle simulazioni Geant4

Confronto con i nostri risultati per absorber length = 20 cm

Primo multilayer della BIL

GeV GeV