Journes CMS France 13052004

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Journées CMS France 13/05/2004

• Simulation de la ligne H4
• Stéphane BIMBOT,
• Laboratoire Leprince Ringuet, Ecole
  Polytechnique,
• Palaiseau

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Simulation de la ligne H4
Quest-ce que le faisceau test?
Ligne de faisceau au CERN (ligne H4 du
SPS) Tester une partie du calorimètre
électromagnétique Envoi délectrons dénergie
connue à un endroit précis
Un supermodule du calorimètre
faisceau
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Simulation de la ligne H4
Les différents éléments
Les cristaux et lélectronique
Modules (alvéoles)
Supermodule (1700 cristaux)
Table mobile hodoscope
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Simulation de la ligne H4
Les différents éléments
Les cristaux et lélectronique
Modules (alvéoles)
Supermodule (1700 cristaux)
Table mobile hodoscope
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Simulation de la ligne H4
Les différents éléments
Les cristaux et lélectronique
Modules (alvéoles)
Supermodule (1700 cristaux)
Table mobile hodoscope
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Simulation de la ligne H4
Les différents éléments
Les cristaux et lélectronique
Modules (alvéoles)
Supermodule (1700 cristaux)
Table mobile hodoscope
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Simulation de la ligne H4
Les différents éléments
Les cristaux et lélectronique
Modules (alvéoles)
Supermodule (1700 cristaux)
Table mobile hodoscope
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Simulation de la ligne H4
Principe de la table mobile
CMS
Faisceau test
Rotation de la table
hodoscope
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Simulation de la ligne H4
Principe de l'hodoscope
Fibres touchées par un électron
y
électron
x
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Simulation de la ligne H4
Simulation en deux parties

• 1ère partie de la simulation (H4Sim) utilise
  Geant 4
• (réalisée initialement par T.
  Frisson et P. Miné)
• Permet de simuler le comportement physique des
  particules (le développement des gerbes
  notamment)

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Simulation de la ligne H4
Utilise la géométrie dun supermodule disponible
dans OSCAR
Permet de simuler un supermodule (1700 cristaux)
Rq En plus des cristaux représentés ci-dessus,
la simulation prend en compte les alvéoles et
les plaques daluminium qui composent le
supermodule
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Simulation de la ligne H4
On peut

• Faire tourner le programme en interactif ou en
  batch
• Choisir le cristal dans lequel on tire
• Tirer au centre du cristal ou au maximum de
  réponse
• Choisir lénergie des particules incidentes
• Simuler ou non un profil de faisceau

• Lénergie déposée
• dans chaque cristal

Exemple de lénergie déposée dans les différents
cristaux pour un électron incident de 50 GeV
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Simulation de la ligne H4
Signaux électroniques
ADC
piédestal
Temps (Unité dhorloge)
offset
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Simulation de la ligne H4

• 2ème partie de la simulation (G4Simulation)
• utilise le framework H4Analysis
• Permet de simuler la réponse de lélectronique
  afin dobtenir des fichiers au même format que
  ceux obtenus lors de tests en faisceau (fichiers
  dits RRF)

Run Piédestal réel (Fichier RRF)

Simulation Geant 4
Simulation aussi réaliste que possible ?Bruit
réaliste ?Corrélation réelle entre les
cristaux Reconstruction possible avec le
framework H4Analysis ?Reconstruction de
signal ?Tester le programme danalyse
Raw Root Files (RRF) Lisibles par le
framework H4 Analysis
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Simulation de la ligne H4
1ère Etape créer pour chaque cristal une forme
de signal correspondant à
lénergie déposée en utilisant une base de
données
Pseudo ADC
40 Gev
Temps (Unité dhorloge)
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Simulation de la ligne H4
2ème Etape Ajouter un décalage aléatoire (entre
0 1)
correspondant à
loffset Digitiser la forme
(en prenant 3 échantillons avant le début du
signal)
Pseudo ADC
Temps (Unité dhorloge)
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Simulation de la ligne H4
3ème Etape Ajout de bruit et du piédestal en
utilisant un run piédestal réel
Pseudo ADC
ADC
Temps (Unité dhorloge)
?

Pseudo ADC
Temps (Unité dhorloge)
Un fichier est écrit au format RRF
Linformation hodoscope est simulée
Temps (Unité dhorloge)
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Simulation de la ligne H4
Comapraison simulation / données réelles
5000 événements simulés, à 120 GeV
5000 événements réels, à 120 GeV
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Simulation de la ligne H4
Comapraison simulation / données réelles
5000 événements simulés, à 120 GeV
5000 événements réels, à 120 GeV
0.8
3.3
2.9
0.9
1.2
1.1
3.3
2.1
84.6
3.1
85.6
2.0
1.0
2.8
0.9
1.0
2.5
0.9
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Simulation de la ligne H4
Applications possibles

• ? Etude de lénergie déposée dans les différents
  cristaux en fonction
• du point dimpact
• ? Etude des TPG (Trigger Primitive Generator),
  surtout à basse énergie
• (voir présentation de Pascal Paganini)
• ? Validation et amélioration des algorithmes de
  reconstruction
• ? Et bien dautres

Développements futurs

• Simulation des données MGPA
• Simulation des bouchons