שְׁאֵלָה:
איך אלקטרון יכול לזייף סילון?
Dar
2016-04-26 15:32:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

זו שאלה לניסויים. ראיתי במספר מאמרים של ATLAS (ראה למשל פרק 4 ב arXiv: 1602.09058, פסקה 6), כי לאחר זיהוי נכון של אובייקטים, כל סילון קרוב מספיק לאלקטרון מועמד מוסר מהאירוע. . נראה שהסיבה היא שאלקטרונים אמיתיים יכולים לזייף סילון, ולכן הם פשוט מסירים את כל הסילונים הנמצאים בתוך $ \ Delta R = 0.2 $ מהאלקטרון על מנת למנוע ספירה כפולה (ואולי לאבד את האלקטרון לאחר הטלת דרישת בידוד?).

השאלה שלי היא איך אלקטרון יכול לזייף סילון? אני לא ניסיוני ומבחינתי סביבת הגלאי נראית ככה:

enter image description here

אלקטרון הוא מסלול אחד בגשש שהופך אז לכתם מרוח ב- ECAL. מצד שני, מטוסי סילון הם חבילה של מסלולים סמוכים (אם הם טעונים) במעקב הסיליקון ואחריהם כתם ב- ECAL וכתם גדול יותר ב- HCAL. אז איך אפשר לטעות באלקטרון כמטוס אם הוא נמצא בקרבת מקום? ההפך הגיוני בעיניי (אלקטרון מזויף על ידי סילון). האם אלקטרונים יכולים לנקב לתוך ה- HCAL?

אתה יכול לתת קישור לאחד ממאמרי האטלס האלה?לא ברור בניסוח שלך מתי ואיך מתרחשת ההדרה, האם האירוע אינו נכלל במדגם של אירועי מועמד לאלקטרונים? הגלאי שאתה מציג הוא CMS, בעל גלאי אלקטרומגנטי טוב במיוחד.האטלס לא כל כך גדול https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/AtlasPublic/EventDisplaysFromHiggsSearches#H_ZZ_2e_2
אוקיי בטח.למשל בחיפוש SUSY אחרון זה http://arxiv.org/pdf/1602.09058v1.pdf.סעיף 6 סעיף 4 ... הם למעשה לא מציינים הרבה.זו הסיבה שאני שואל.
עליכם ** לעדכן את הפוסט ** בקישור, ולא רק לענות בתגובה.תאר לעצמך שההערות מנוקות בסופו של דבר.
שְׁלוֹשָׁה תשובות:
atlas-insider
2016-04-26 21:17:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

סילוני Hadronic מפקידים חלק ניכר מהאנרגיה שלהם בקלורימטר האלקטרומגנטי, למשל מכיוון שהם יכולים להכיל יונים ניטרליות שמתפרקות כ- $ \ pi ^ 0 \ ל- \ gamma \ gamma $, מזונים תחתונים / קסמים עם ריקבון למחצה לפטוני... לכן האלגוריתם לשחזור הסילון משתמש בהפקדות אנרגיה הן מקלורימטרים אלקטרומגנטיים והן מהמדונים הדרוניים, כך שניתן לאמוד את סילון ארבע המומנטום בצורה מדויקת ככל האפשר.

זו הסיבה שאלקטרון משוחזר לרוב גם כסילון: הוא משאיר את כל (מרבית) האנרגיה שלו בקלורימטר EM, והפקדת אנרגיה זו משמשת את אלגוריתם שחזור הסילון.

אז, מאות אלקטרונים אמיתי, אחד מסתיים בדרך כלל עם שני עצמים משוחזרים: אלקטרון וסילון.ספירה כפולה אינה מה שאנו רוצים, ולכן הליך הסרת החפיפה האופייני המתואר בניירות ATLAS משמש לבחירת האובייקט שיש לשמור - והשני מושלך.

תודה על התשובה הזו!בסדר, אבל זה אומר שהאלקטרון צריך לייצר לפחות קצת פעילות ב- HCAL על מנת שאלגוריתם שחזור הסילון יטעה בכך במטוס, אני צודק?או שיש סיבה אחרת מדוע האלגוריתם נכשל?ברוכים הבאים לפיזיקה מחסנית לשעבר :)
או שמא אלגוריתם הסילון לא בהכרח מבקש פעילות HCAL על מנת לזהות מטוסי סילון נמוכים שלא מצליחים להגיע ל- HCAL?
@Dar האחרון נכון למעשה, לשחזור הסילון לא אכפת ברמה זו אם הפיקדונות הגיעו מ- EM או משכבות הדרוניות.זה לא כישלון, אלא בחירה עיצובית: במקום לזהות מטוסי Hadronic מזהים אלקטרונים (בהתבסס על קבוצה של משתנים מפלים כגון, אכן, שבר האנרגיה בשכבות EM / Hadronic) וזורקים סילונים ששוחזרו מאותה האנרגיה.פיקדונות.
נהדר, אני מניח שעדיף לשחזר שכבה אחר שכבה בגלאי.תודה!
סיבה נוספת לפיסיקה היא הפוכה - כשמחפשים אלקטרון קשיח אתה לא רוצה לבחור בטעות אחד המיוצר על ידי ריקבון מזון סמיפטוני בתוך סילון הדרוניק או בסמוך לו.אז אתה דורש שהאלקטרון יהיה מבודד מכל פעילות הסילון.איזו דרך חשובה יותר תלויה בניתוח.
@andybuckley אבל זה סיפור אחר.חתכים כמו זו שאתה מציין מוטלים לאחר שזיהית נכון את כל אובייקטים המועמדים באירוע.
@Dar לא בהכרח: סילוני הקלו כוללים אלקטרונים עד לביצוע בידוד ברמת הניתוח."מזוהה כהלכה" תלוי גם במה שהניתוח מנסה לעשות ... אין טעם לזהות לפטון ובידוד בניתוחי סילון כוללניים, למשל
dmckee --- ex-moderator kitten
2016-04-26 15:57:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אלו מאיתנו שעבדו ב- JLAB (ואלה שעבדו ב- SLAC) יודעים כי אלקטרונים אנרגטיים יוצרים הרבה של זבל Hadronic בעת אירוע בכמויות משמעותיות של חומר.חשוב על פיזור עמוק לא אלסטי.

ברגע שיש לך אלקטרון עם אנרגיה בטווח ה- GeV המעט או יותר, יש סיכוי משמעותי ליצור פונים או מזונים אור אחרים ב- ECAL עם אנרגיה קינטית לא טריוויאלית בעצמם.אלה יהיו בעיקר קדימה, ולכן הצביעו לעבר HCAL.

מה שאני לא יודע זה באיזו תדירות יש אלקטרונים בטווח האנרגיה הזה, אבל אני חושב שהם יכולים להיות די נפוצים.

זה הגיוני.אך אם זה היה המקרה, האם הם לא צריכים להשתמש בפועל בזבל הדרוניק בכדי לשחזר טוב יותר את האלקטרון ההורי?נראה שהם יזרקו מידע שימושי, נכון?
בשלב זה אני נתקל בעובדה שמעולם לא עשיתי פיזיקה של קוליידרים.אני לא יודע מספיק כדי להיות בטוח מדוע הם יבחרו בגישה מסוימת.אתה יכול לקבל אותות מקריים בקלורימטרים בכמה דרכים.אלקטרון תקרית + DIS.הדרון תקרית ואירוע פיזור אלקטרונים קשיח יחיד (צריך להיות נדיר אך בהחלט אפשרי).הגעה מקרית משני מקורות.ריקבון חלש של הדרון בטעמים בזמן הנכון.כנראה אחרים.לא משנה מה התוכנית שבחרת צריכה להיכשל היטב בכל האפשרויות.
הייתי מהמר על האפשרות הראשונה: אלקטרונים + DIS.האחרים יהיו אלקטרונים מזויפים שלא יגיעו מהאות ואלה מטופלים בדרך אחרת.
שאלה ניסיונית הסתיימה בסרגל Hot Network!זה יום טוב.
אלקטרונים אנרגטיים מאוד שכיחים מאוד בניסויי LHC.איור 2 בעיתון אליו מפנה OP מציג את התפלגות ה- pT (המובילה) שנבחרה בפסגות ניתוח זה בסביבות 60 GeV, עם ממוצע קרוב יותר ל- 120 GeV.
anna v
2016-04-26 17:11:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Edit: אני משאיר את זה בגלל שיש מאמץ שהושג להציג כיצד מתקבלות החלטות בערוצים מסובכים. התשובה הפשוטה של ​​@ atlas-insider מבהירה את הנקודה הכללית שה- OP שואלת.

מתוך מדגם נייר ATLAS המופיע בתגובות

S חיפוש אחר סופר-סימטריה ב $ \ sqrt {s} = 13 \ \ rm TeV $ במצבים סופיים עם סילונים ושני לפטונים מאותו סימן או שלושה לפטונים עם גלאי ATLAS

חיפוש אחר חלקיקים על-סימטריים המיוצרים חזק נעשה באמצעות חתימות הכוללות סילונים אנרגטיים מרובים ושני לפטונים מבודדים ( $ e $ או $ \ mu $ ) עם אותו מטען חשמלי או לפחות שלושה לפטונים מבודדים. החיפוש משתמש גם בסילונים מתויגים $ b $ , חסרים תנע רוחבי ותצפיות אחרות כדי להרחיב את רגישותם. הניתוח משתמש במדגם נתונים של התנגשויות פרוטון-פרוטון ב $ \ sqrt {s} = 13 \ \ rm TeV $ שנרשם עם גלאי ה- ATLAS ב- Collider Hadron הגדול ב- 2015 המקביל לסהירות משולבת כוללת של 3.2 $ \ \ rm fb ^ {-1} $ .

רואים שמדובר בחיפוש ספציפי שצריך כמטוסי סילון ולפטונים.

a5

הדמיות מונטה קרלו משמשות רבות כדי למצוא את ההסתברות לזיהוי שגוי של מועמדים עקב מטוסי סילון המגיעים מתגובות אחוריות לזו המבוקשת ואת יכולת הלפטונים הנובעים מריקבונות של ערוצים לא רצויים, עד לערוץ הנחקר.

לאחר זיהוי האובייקט, נפתרות חפיפות בין אובייקטים. כל סילון העוצר מרחק $ \ Delta R_y = \ sqrt {(\ Delta y) ^ 2 + (\ Delta \ phi) ^ 2} = 0.2 $ של אלקטרון המועמד מושלך, אלא אם כן למטוס יש ערך של $ \ rm MV2c20 $ מבדל גדול מהערך המקביל לכ- $ 80 $ span>% $ b $ יעילות תיוג, ובמקרה כזה האלקטרון מושלך מכיוון שהוא ככל הנראה מקורו בסמיפטון $ b $ ריקבון האדרון. כל אלקטרון שנותר בתוך $ \ Delta R_y = 0.4 $ של סילון מושלך. מונחים בתוך $ \ Delta R_y = 0.4 $ של מטוס מוסרים גם הם. עם זאת, אם למטוס יש פחות משלושה מסלולים נלווים, המואון נשמר והמטוס מושלך במקום זאת כדי למנוע חוסר יעילות עבור מונונים בעלי אנרגיה גבוהה שעוברים אובדן אנרגיה משמעותי בקלורימטר.

בחיפוש הספציפי הזה יש מדדים להחליט מתי יש לאדם אירוע על-סימטרי מועמד, שהוחלט מתוך הדמיית מונטה קרלו של האירועים הרצויים בגלאי. מטוסי סילון או אלקטרונים נדחים אם הסבירות שהם מגיעים מרקע גבוהה.

אלקטרוני האות חייבים לעמוד בדרישת זיהוי מבוססת סבירות הדוקה [57, 58] ויש להם $ | \ eta | <2 $ כדי להפחית את ההשפעה של טעינת מטען אלקטרונים -זיהוי. Muons signal חייבים למלא את הדרישה של $ | d_0 | / \ sigma (d_0) <3 $ . על המסלול המשויך ללפטונים האותיים להיות בעל פרמטר השפעה רוחבי ביחס לקודקוד הראשי המשוחזר, $ z_0 $ , המספק את $ | z_0 \ sin \ theta | <0.5 \ \ rm mm $ . דרישות בידוד מוחלות הן על אלקטרוני האות והן על המוניונים. הסכום הסקלרי של $ p _ {\ rm T} $ . רדיוס חרוט בידוד המסלול לאלקטרונים (muons) $ \ Delta R_ \ eta = \ sqrt {(\ Delta \ eta) ^ 2 + (\ Delta \ phi) ^ 2} $ ניתן על ידי הקטן מ- $ \ Delta R_ \ eta = 10 \ {\ rm GeV} / p _ {\ rm T} $ ו- $ \ Delta R_ \ eta = 0.2 (0.3) $ , כלומר קונוס בגודל 0.2 $ (0.3) $ ב- נמוך $ p _ {\ rm T} $ אך צר יותר עבור $ p _ {\ rm T} $ לפטונים. בנוסף, במקרה של אלקטרונים האנרגיה של אשכולות אנרגיה קלורימטר בחרוט של $ \ Delta R_ \ eta = 0.2 $ סביב האלקטרון (לא כולל התצהיר מה האלקטרון עצמו) חייב להיות פחות מ $ 6 $ % מהאלקטרון $ p _ {\ rm T} $ . אירועים מדומים מתוקנים על מנת להסביר הבדלים מינוריים בהדק לפטון, יעילות שחזור וזיהוי בין נתונים לבין סימולציית MC.

התוצאה הסופית היא האפשרות לקבוע מגבלה לגילוי הערוץ העל-סימטרי הנחקר.

קבלה או דחייה של לפטון או סילון להגדרת הטופולוגיה של התגובות שנחקרו, במקרה זה חיפוש אותות על-סימטריים, תלויה במידה רבה בערוץ הספציפי.זה תלוי בלימוד המתמטיקה של הקינמטיקה הצפויה מהערוצים הנחקרים.

יכול להיות שמוצאים מספרים סטנדרטיים לדחייה, זאת בשל העובדה שדיוק הגלאי נחקר בכלים דומים של מונטה קרלו, אך עדיין אין זו דחייה כללית מבלי ללמוד היטב את ההפצות לכל ערוץ תחתללמוד.

אז זה לא שהאלקטרון יכול לזייף סילון, מכיוון שמטוסים מתחילים יחד עם מסלול האלקטרונים בגלאי המעקב.זה יכול להיות אלקטרון ממטוס לא רצוי או לפטון מהתפרקות תהודה נמוכה יותר או נמוכה יותר, למשל.הדבר נכון גם לגבי מטוסים.אחד מחפש אחר טופולוגיות הסילון והלפטון המוצגות באיור המועתק למעלה, ומפתח אמצעי דחייה המתאימים לערוצים.

אתה יודע, אתה באמת לא צריך לפרסם תמונות עם טקסט.
@DavidZ אני לא יודע את זה.למה?אני נותן את ההפניות.האם עלי לשלב שורה עם הקישור בתמונה?
מכיוון שהוא אינו ניתן לחיפוש, אינו ניתן לשימוש על ידי קוראי מסך, אינו ניתן לניתוח במכונה, אינו זמין במצב לא מקוון או במאגר הנתונים, כפוף לשינוי ללא הודעה, והוא אינו נותן לדפדפנים אפשרות לשנות את העיבוד.בין היתר, כנראה.זה היה לפחות כלל לא פורמלי במשך זמן רב שאנשים לא צריכים לפרסם תמונות של טקסט, אבל אם זה לא כתוב רשמית _ בשום מקום אני מניח שעלינו לתקן את זה.
העתקת @DavidZ מ- pdf יוצאת בשורות מצחיקות.העורך כאן מתקן את זה, אבל המקור מאוד לא קריא ולכן אני מעדיף לתת תמונה.אני יכול להשאיר את עותק ה- txt המצחיק אם אתה מעדיף.גם ניירות ישנים שהם תמונות ב- pdf יהפכו לחסרי תועלת.
כן, אני מעדיף את זה.באופן אישי, הייתי מקליד אותו מחדש, אך אם אינך מוכן לעשות זאת, השורות המצחיקות הן לפחות טובות יותר מאשר לכלול תמונה.הקפידו להשתמש בבלוקי הצעות מחיר לפי הצורך.
תודה על התשובה.אז ממה שאתה אומר, נעשה שימוש בבחירה הספציפית הזו מכיוון שהדמיות MC ייעודיות מראות שהיא מפחיתה את הרקע.ימין?זה עדיין נראה מוזר מדוע הם עושים זאת.הייתי מצפה להסבר פיזי בסיסי כלשהו מדוע זה עובד!
@Dar זהו הסבר פיזי בסיסי אך זה תלוי בתפקודי הגלים של ההשערה האפשרית של האירועים, ויש לו מספר רב של משתנים.מכאן מונטה קרלוס
סליחה, התכוונתי להסבר פנומנולוגי.
הנסיינים הם פרגמטים.אנו עושים כמיטב יכולתנו להבין את ערכת העיבוד שתפיק את המרב מהנתונים ואז אנו משתמשים בתכנית זו.לפעמים אתה יכול לעבוד על הגב של מעטפה;מתישהו הוא לוקח נייר לבן של עשרים עמודים;ומתישהו אתה פשוט צריך למונטה קרלו עד מחיר טוב לך.
@user153330 תודה על הסיבולת לשנות תמונות לטקסט !!
מטוסי סילון ב- CMS http://www.quantumdiaries.org/2011/06/01/anatomy-of-a-jet-in-cms/, עבור ATLAS http://www.becher.itp.unibe.ch/LHC/נראה כי CalorimeterAndJets.pdf נראה כי שחזור סילוני מתחיל בקלורימטרים.עמוד 4.
@anna כפי שאמרת זה עתה, ATLAS ו- CMS סילון רקו עובדים אחרת.בבידוד של ATLAS הן מפחיתות סילון מזייף אלקטרונים והן הדרונים של סילון כמקור ללפטונים שאינם מהירים.
@annav אה, אתה מוזמן ..... מאוד שמח שהצלחתי לעזור


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...