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Attività di Offline nel progetto SPD

Attività di Offline nel progetto SPD. Domenico Elia (INFN Bari) II Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE Vietri sul Mare (SA), 30 Maggio - 1 Giugno 2006. Attività di Offline nel progetto SPD. Contents. Main issues in the SPD Offline: Detector response simulation (diffusion model)

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  1. Attività di Offline nel progetto SPD Domenico Elia (INFN Bari) II Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE Vietri sul Mare (SA), 30 Maggio - 1 Giugno 2006 II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  2. Attività di Offline nel progetto SPD Contents • Main issues in the SPD Offline: • Detector response simulation (diffusion model) • Alignment and calibration • Reconstruction (multiplicity with tracklets) • Trigger (Fast-OR based MB pp selection) • Analysis studies in Bari: • Additional FO applications (high multiplicity pp, etc) • Contribution to 1st Physics Paper • Secondary vertex and charm reconstruction II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  3. SPD numbers 2 barrel layers (Dz = 28.3 cm, r = 3.9 and 7.6 cm) 40+20 staves, 10 sectors 240 silicon sensors & ladders (200 mm thick) 1200 readout chips (150 mm thick), 10 per half-stave 9.83 M pixels, 50 x 425 m2, 8192 on each chip spatial precision (in rj)  12 mm (ALICE ITS TDR, 1999) low material budget (< 1% X0 per layer) Attività di Offline nel progetto SPD The SPD in ALICE • Physics goals: • primary vertexing • secondary vertexing for open charm and beauty • L0 trigger in pp • multiplicity II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  4. test detector: single chip assemblies • two additional doublets of single chip assemblies used as tracking system • various inclination anglesettings (0-30o) Plane dimensions: 13.6 mm x 12.8 mm Attività di Offline nel progetto SPD SPD spatial precision • Measurements in beam tests: • H4 line at the CERN SPS, 350 GeV/c proton beam • measurements at different thresholds II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  5. Normal track incidence and 200 DAC threshold Data from 2002 test with 200 mm sensor Track not well defined in the long pixel side (x) coordinate due to tracking doublet configuration • Spatial precision: Tracking error estimated by simulation: strack (y)  6 mm Global (all clusters) precision: Attività di Offline nel progetto SPD SPD spatial precision y 425 mm • Residuals in the short pixel side (y ) coordinate: 50 mm x Ly / √12 = 14.4 mm II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  6. Experimental data Geometrical model Diffusion model Attività di Offline nel progetto SPD Response simulation • Two models compared with beam test data: Track impact position on the pixel cell • diffusion model better suited for precision studies II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  7. ~ Attività di Offline nel progetto SPD Response simulation • Updates in the diffusion model code: • speeding-up of the diffusion algorithm (B.S. Nilsen) • fine tuning of diffusion parameters (G.E. Bruno, R. Santoro): y-y0 ● x-x0 Fdv= sensor thickness / bias voltage Fda= asymmetry parameter for the x/y diffusion Fcr= coupling along the row direction (percentage of charge) II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  8. Attività di Offline nel progetto SPD Response simulation • Updates in the diffusion model code: • fine tuning of diffusion parameters (cont’d): II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  9. Attività di Offline nel progetto SPD Response simulation • Updates in the diffusion model code: • fine tuning checked to work at different thresholds • detailed cross-check on the spatial precisions: • for different cluster patterns • at different track inclination angles • Layer 1: • ladders at 0o wrt radial direction • at ladder edges: track angle  ± 10o • Layer 2: • ladders at 18o wrt radial direction • at ladder edges: track angle  18o ± 5o II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  10. Attività di Offline nel progetto SPD Response simulation • Updates in the diffusion model code: • fine tuning checked to work at different thresholds • detailed cross-check on the spatial precisions: • for different cluster patterns • at different track inclination angles II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  11. Attività di Offline nel progetto SPD Geometry and alignment • Basic ideas for PDC06: • produce hit and digits with misplaced geometry • ITS-TPC and intra-ITS alignments critical for strangeness and charm • amount of displacement: • expected residual mis-alignment after standard software alignment • for the SPD ladders:10 mm in rj, 20 mm in Z, 0.3 mrad rotation • global ITS shift:50 mm • reconstruction and tracking with nominal geometry: • check the effect of residual mis-alignment on physical quantities (e.g. decrease of tracking and vertexing performances) II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  12. Attività di Offline nel progetto SPD Calibration and preprocessing • Basic ideas: • create a framework to use calibration objects: • partially implemented (E. Crescio, M. Masera, L. Gautichet, B. Nielsen) • create preprocessing: • classes to fill data members of calibration objects (i.e. calibration data) • link to input sources: e.g. DAQ (calibration runs), DCS • pioneering work, existing preprocessor class for SPD (P. Nilsson) • basic need for PDC06: • run simulation with reasonable “de-calibration” (i.e. how many dead channels, how distributed in the modules, etc) II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  13. Inner Layer Attività di Offline nel progetto SPD Calibration and preprocessing • input SPD dead channels (CDB file for PDC06): - 1% dead pixels - 1% dead chips - 5% dead columns in 5% of the chips - 5% dead modules (2 inner, 4 outer layer) II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  14. Sector: 4 (outer) + 2 (inner) staves Half-Stave: 10 chips SPD: 10 sectors (1200 chips) Attività di Offline nel progetto SPD Trigger (Fast-OR) • The basic idea: • the SPD layout: • each SPD chip outputs a digital signal (FO) if >=1 pixel is fired • full SPD can provide a total of 1200 FO signals (400 from the inner layer + 800 from the outer layer) • FO signal combinations can provide an input for the L0 trigger (within a timing constraint of  900 nsec) II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  15. Attività di Offline nel progetto SPD Trigger (Fast-OR) • Fast-OR as minimum bias trigger in p-p • studies by J. Conrad, J.G. Conteras and C. Jorgensen • full description in ALICE-INT-2005-025 • simulated beam-gas and p-p collisions (PDC04 data) • total of 10 possible SPD FO algorithms tested • 18 possible MB trigger combinations investigated (SPD and VZERO) • 3 possible MB trigger combinations finally proposed • best candidate: MB1: (GLOBAL.FO) or (VZERO.OR) and (notBG) * * See ALICE-INT-2005-025, ALICE PPR vol.II chap.VI II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  16. Attività di Offline nel progetto SPD Trigger (Fast-OR) • Code implementation in AliRoot • recent work in AliITSTrigger.cxx : • updated trigger class (in collaboration with C. Jorgensen) • two different methods implemented: MultiplicityTrigger()providing 2 basic inputs:  ITS_SPD_GFO_L0 (for min-bias p-p)  ITS_SPD_HMUL_L0 (for high-multiplicity p-p) GeometricalTrigger()left for additional inputs (not activated) based on topological correlation between Fast-ORs e.g.  trigger for HMPID in p-p  trigger for ultra-peripheral in Pb-Pb II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  17. Attività di Offline nel progetto SPD Trigger (Fast-OR) • New data samples: • larger statistics wrt to previous studies (factor 5) • full production done on the Bari PC-farm • sample of p-p minimum bias: • AliRoot v4-03-06 (PDC05 compatible version) • Config = PYTHIA 6.214, kPyMb process • total statistics currently available: 50 K events • sample of beam-background: • same AliRoot version, HIJING generation of pO collisions • vertex Z in [-50m,+30m] (beam-gas, beam-halo) • total statistics currently available: 20 K events II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  18. INEL ND SD DD Attività di Offline nel progetto SPD Trigger (Fast-OR) * See ALICE-INT-2005-025, ALICE PPR vol.II chap.VI • Minimum bias trigger: • cross checks with existing results* Charged multiplicity in || < 1.5 50K pp events II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  19. MB1 = GlobFO .or. VzeroOR .and. notBG MB2 = GlobFO .and. VzeroOR .and. notBG Global FO MB1 Attività di Offline nel progetto SPD Trigger (Fast-OR) II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  20. MB1 = GlobFO .or. VzeroOR .and. notBG MB2 = GlobFO .and. VzeroOR .and. notBG Global FO MB1 Attività di Offline nel progetto SPD Trigger (Fast-OR) Efficiency on pp: but: MB2 more effective on bkg rejection II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  21. Attività di Offline nel progetto SPD Trigger (Fast-OR) • Minimum bias trigger (cont’d) • new features implemented in the analysis code • SPD dead channels as from CDB file for PDC06 (~ 6% dead) • FO inefficiency parameter • effect on the MB trigger negligible • effect on multiplicity selection being checked • Multiplicity trigger • analysis ongoing, current results in the next slides II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  22. Attività di Offline nel progetto SPD Trigger (Fast-OR) II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  23. Attività di Offline nel progetto SPD Trigger (Fast-OR) nFO > 100 nFO > 150 nFO > 200 II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  24. Attività di Offline nel progetto SPD Multiplicity reconstruction • Tracklets for multiplicity (T. Virgili) • analysis macro finalized, tested (fake associations estimated) • coded in a new class: AliITSMultReconstructor.cxx • checks on PDC06 data ongoing • Contribution to 1st Physics paper: • multiplicity measurement in pp collisions @14 TeV • coordinated effort for the SPD part (with Tiziano) • few main issues to be finalized (see next slide) II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  25. Attività di Offline nel progetto SPD Contribution to 1st Phys. Paper • Main issues for the SPD: • Data selection • mult reconstruction implemented in the trigger analysis code • trigger studies and effects on multiplicity: to be finalized • Vertex determination • < 1 mm precision required • no-vtx events: using clusters on the 1st layer, clusters in the ESD ? • Corrections • acceptance, decays, rec-efficiency: already done • background (beam-gas): to be estimated • dN/d estimation • sistematics (from corrections): being evaluated II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  26. Attività di Offline nel progetto SPD Secondary vertex and charm • Ongoing activity: • Secondary vertexer performance (R. Romita) • checks (eg CPU consumption) of the standard vertexer • comparison with an alternative method (D. Di Bari, for charged kaons) • Charm decay channels in pp (G.E. Bruno, R. Romita) • DS ( K K p ), LC ( p K p ) decays • test sample of p-p events: • AliRoot v4-04-Rev01 (PDC06 version) • Config = kCharmpp14000wmi process, kHadr decay • total statistics currently available: 16K events II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

  27. Attività di Offline nel progetto SPD Summary • Offline for the SPD: • main updates and developments for the PDC06 done • geometry, calibration issues in evolution • multiplicity and trigger codes up to date • Analysis activity: • work for 1st Physics Paper ongoing • additional Fast-OR trigger combinations under study • vertex and charm reconstruction just started II Convegno Fisica di ALICE / Vietri, 30 Maggio - 1 Giugno 2006

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