Projektgruppe fr ein Experiment am International Linear Collider

Projektgruppe für ein Experiment am International Linear Collider (ILC) W. Mitaroff, F. Moser, M. Valentan HEPHY Projektbericht 24. Nov. 2008

Überblick über die Arbeiten in Wien • Hardwareentwicklung: – Beteiligung an der Kollaboration “Silicon for the Linear Collider” (Si. LC). • Si-microstrip-Sensoren minimierter Dicke. – Design und Konstruktion eines “Si envelope”, der die “Large Prototype TPC” umschließt. • am DESY in einem supraleitenden Magneten getestet. • Softwareentwicklung: – Tool (general purpose) für Detektoroptimierung mittels Fast Monte Carlo Simulation (Li. C Detector Toy). – Detektorunabhängige Programmbibliothek zur Vertexrekonstruktion (RAVE), mit einer eigenständigen Testumgebung (VERTIGO). Nov. 24, 2008 W. Mitaroff, F. Moser, M. Valentan 2

Li. C Detector Toy (LDT) • Einfache, flexible Optimierung des Spurdetektors (Geometrie unter Zugrundelegung von Auflösung und Materialbudget) auf Grundlage der Genauigkeit von rekonstruierten Spuren. • Detektormodell: Collider-Experiment mit Solenoidmagnet (Helix). • Vielfachstreuung und Messfehler; Ansprechwahrscheinlichkeit. Einzelspurfit mit Kalmanfilter, keine Mustererkennung. • Version 2. 0 für Mat. Lab (mit GUI) und GNU Octave (ohne GUI). • http: //wwwhephy. oeaw. ac. at/p 3 w/ilc/lictoy/LDTsource_20. zip Nov. 24, 2008 W. Mitaroff, F. Moser, M. Valentan 3

LDT: Neueste Studien • Mitarbeit bei der Fixierung des Referenzdesigns von ILD (Si. LC) – Impulsauflösung σ(Δp. T/Δp. T 2) als Funktion des Impulses, mit und ohne Si envelope (barrel region) – Fand Einzug in den ersten “ILD reference design report” – Vorwärtsbereich in Arbeit (erste Ergebnisse in der Vertexregion vorhanden) • Erweiterung analytischer Faustformeln für Detektorgenauigkeit – Impuls- und Winkelabhängigkeit der Kovarianzmatrixelemente. – Gesamtes Detektorverhalten näherungsweise bestimmbar aus der Kenntnis der Kovarianzmatrizen von je einer Spur bei sehr kleinem und bei sehr großem Impuls in der Transversalebene. “Generalization of the Gluckstern formulas II: Multiple scattering and Non-zero dip angles” bei NIM eingereicht Nov. 24, 2008 W. Mitaroff, F. Moser, M. Valentan 4

LDT: Vergangenheit und Zukunft • Vergangene Arbeitstreffen: – Live-Demonstration am 6. Si. LC meeting, Universität Turin, 17. 10. – 19. 10. 2007 – Brainstorming, MPI München, 17. 3. – 18. 3. 2008 – Mini Workshop, HEPHY Vienna, 26. 3. – 28. 3. 2008 – Brainstorming, DESY Hamburg, 29. 9. – 1. 10. 2008 (siehe oben, Si. LC ILD reference design report) • Zukünftige Features: – Flexible Handhabung von Unterordnern. – Simulationsmodus für feine Parameterraumabtastung. – Energieverlust durch Bremsstrahlung (e- tracking). Nov. 24, 2008 W. Mitaroff, F. Moser, M. Valentan 5

Der RAVE Kinematics Vertex Fitter • Implementierung des kinematischen Fits, aus der CMS Software übernommen • Zwangsbedingungen – – – – – Nov. 24, 2008 Back-to-Back Four-Momentum Mass Momentum Pointing Simple-Pointing Smart-Pointing Two-Track-Mass Vertex und beliebige Kombinationen W. Mitaroff, F. Moser, M. Valentan 6

Marlin. RAVE • Marlin: – Rekonstruktions- und Analyseumgebung von ILD – Rekonstruktionsschritte heißen Prozessoren • Marlin. RAVE: – 3 neue Prozessoren: • Rave. Vertexing • Rave. Kinematics • Rave. Benchmark – Ausfuehrliche Dokumentation und Installationsanleitungen auf: • http: //stop. itp. tuwien. ac. at/ publications/marlinrave/doxygen/ Nov. 24, 2008 W. Mitaroff, F. Moser, M. Valentan 7

Auszug Diplomarbeit Fabian Moser • Test und Demonstration des kinematischen Fits anhand des Beispiels WW → 4 Jets Nov. 24, 2008 W. Mitaroff, F. Moser, M. Valentan 8

Ausblick • Kurzfristig – Erarbeiten der besagten Erweiterungen von LDT. – Volle Intergration von RAVE im Marlin framework. – FNAL hat um Unterstützung beim Einsatz von RAVE/VERTIGO angefragt – Nutzen der Erkenntnisse aus den test beams. – Erstellung des ILD Lo. I unterstützen (fällig März 2009). • Mittelfristig – Beiträge zur Spurrekonstruktion in Marlin. Reco liefern (momentane Version basiert auf altem DELPHI code) – Regelmäßige Validierung durch Mokka/Marlin – R&D der Si-microstrip-Sensoren weiterführen – Vorbereitung auf ILDs Technical Design Phasen I and II (2010/12) • Langfristig – Reagieren auf die Validierung des ILD-Konzepts durch die IDAG. – Reagieren auf die langfristige Strategie (ILC? CLIC? ). Nov. 24, 2008 W. Mitaroff, F. Moser, M. Valentan 9

Pause Nov. 24, 2008 W. Mitaroff, F. Moser, M. Valentan 10