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    Novo algoritmo de fluxo de partículas melhora a precisão do experimento ATLAS
    p Figura 1:Na presença de empilhamento, jatos falsos podem surgir de partículas não produzidas na interação hard-scatter. A figura mostra o número de jatos falsos para jatos de calorímetro (LC) e jatos de fluxo de partículas em eventos simulados com dois jatos e em média 24 colisões indesejadas. Crédito:ATLAS Collaboration / CERN

    p As colisões de prótons no Grande Colisor de Hádrons freqüentemente resultam na produção de "jatos" de partículas. Esses jatos são um elemento-chave na medição de muitos processos, como os decaimentos dos bósons de Higgs ou outras partículas exóticas. Um jato é um fluxo de partículas produzidas quando um quark ou glúon é uma das partículas que saem do decaimento. p Adicionando faixas aos jatos

    p Até agora, o experimento ATLAS mediu as energias e posições dos jatos usando o sistema de calorímetro finamente segmentado, em que partículas eletricamente carregadas e neutras interagem. Contudo, o sistema de rastreamento do detector interno fornece medições mais precisas das energias e posições das partículas carregadas.

    p Um artigo recente do ATLAS descreve um algoritmo de fluxo de partículas que extrapola as trilhas carregadas vistas pelo detector interno para as regiões do calorímetro. O algoritmo então ajusta a medição de energia do calorímetro para excluir esses depósitos de energia, idealmente deixando apenas uma medição de calorímetro das partículas eletricamente neutras. Determinar quanta energia foi depositada pelas partículas carregadas é um dos aspectos mais complicados do algoritmo.

    p Chegando à verdade

    p Para testar o desempenho do algoritmo, usamos as chamadas informações de "verdade". Isso nos diz quanta energia uma partícula simulada deposita em nossos calorímetros durante uma colisão simulada. Podemos comparar isso com a energia que nosso algoritmo remove do calorímetro para aquela partícula carregada, e ajustar o algoritmo para chegar o mais próximo possível da "verdade".

    p Figura 2:A resolução angular azimutal para jatos de calorímetro (LC) e jatos de fluxo de partículas em função do momento transversal do jato, pT, determinado em simulação de eventos com dois jatos e em média 24 colisões indesejadas. Crédito:ATLAS Collaboration / CERN

    p Interações espúrias

    p Com maior luminosidade, mais e mais colisões de partículas indesejadas ocorrem (conhecido como "empilhamento"), distorcendo a interação que estamos interessados ​​em medir. Por exemplo, nos dados coletados no ano passado, uma colisão típica em estudo pode ser parte de um evento com 30 outras colisões nas quais não estamos interessados. A colisão interessante é caracterizada por ter partículas de alto momento saindo dela, enquanto os outros 30 conteriam tipicamente partículas de baixo momento.

    p O detector interno ATLAS pode agrupar trilhas carregadas em grupos conhecidos como vértices usando a medição precisa da distância da abordagem mais próxima ao ponto de colisão. Esta informação pode ser usada para remover muitas das partículas carregadas originadas do empilhamento. A medição da energia do jato é então composta de uma combinação de medições no detector interno e no calorímetro, com uma correção para o empilhamento eletricamente neutro.

    p O desempenho do algoritmo é descrito no novo artigo do ATLAS. Mostra maior precisão para medições de energia e posição angular de jatos com momentos transversais abaixo de cerca de 70 GeV. Além disso, demonstra uma redução no número de jatos originados de interações por empilhamento. Embora o último já seja importante, torna-se ainda mais essencial à medida que a luminosidade do LHC aumenta. A comparação da simulação com os dados coletados em 2012 demonstrou que o algoritmo descreve as interações reais com bastante precisão no experimento.
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