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利用径迹残差对 ALICE TPC 进行空间点校准

仪器与探测器 2021-02-03 v1

摘要

在即将于 2021 年开始的 LHC 第三次运行(Run 3)中,ALICE 实验升级后的时间投影室(TPC)将以高达 50 kHz 的相互作用率以连续读出模式记录最小偏置 Pb-Pb 碰撞。这对应于探测器中电子漂移时间内通常有 4-5 个重叠碰撞。尽管对新研制的基于四重 GEM 的读出室进行了细致调谐,其满足离子回流低于 1% 的设计要求,这些条件仍将导致随时间涨落的数厘米量级空间电荷畸变。它们将通过一种校准过程予以修正,该过程利用位于 TPC 内部的内径迹系统(ITS),以及分别位于 TPC 周围的渡越辐射探测器(TRD)和飞行时间系统(TOF)的信息。利用此方法可恢复 TPC 几百微米量级的内禀径迹分辨率。所要求的基于卡尔曼滤波的 TRD 在线跟踪算法被给出。该过程利用 GPU 将外推的 ITS-TPC 径迹与 TRD 空间点相匹配。随后对这些全局径迹进行重新拟合,忽略 TPC 信息。TPC 簇到重拟合径迹插值的残差被用于创建空间电荷畸变图。该图的定期更新补偿了 TPC 条件的变化。该图被应用于数据的最终重建。将展示跟踪算法的首批性能结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.03174,
  title  = {Space-point calibration of the ALICE TPC with track residuals},
  author = {Marten Ole Schmidt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.03174},
  year   = {2021}
}

备注

6 pages, 5 figures, contribution to CHEP 2019 conference, submitted to EPJ Web of Conferences