Calibrazione DT primo sguardo alla calibrazione per v drift parametrizzata non lineare semplice...
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Calibrazione DT
primo sguardo alla calibrazione per vdrift parametrizzata non lineare
semplice strategia di calibrazione nell’ipotesi lineare
primi risultati post-calibrazione (risoluzioni)
(determinazione t0 e vdrift)
Il lavoro e’ on-going: • risultati da primo approccio molto naif
• prime idee su strategie piu’ sofisticate
Sara Bolognesi CMS-TO: MU (30 Genn. 2006)
MBCalibration & MBCommissioning
Uso del software di ORCA:
MBCalibration per calibrare in run separati
t0 dal fit del fronte di salita delle time box (G.Cerminara)
vdrift dai meantimer (M.Giunta)
-> tavola (.txt) con t0, sigma(t0), vdrift e sigma(vdrift)
• per camera
• per SL
• per layer
• per filo
MBCommissioning (G.Cerminara, M.Zanetti) per osservazione dati
distribuzioni di controllo (time boxes, distribuzioni angolari, efficienze…)
Sara Bolognesi CMS-TO: MU (30 Genn. 2006)1
plots di risoluzione direttamente usati nella strategia di calibrazione
Dati TB2004
Sara Bolognesi CMS-TO: MU (30 Genn. 2006)2
x
y
z
run2562
MB1
MB3no rotazione angolare
fascio phitheta
shift (x)-54 cm
+21 cm
(sector 0 wheel 1)
Sono stata analizzati i dati relativi alla MB1TODO: confronto con MB3
Tagli preliminari
2) Risoluzione per ogni recHit data dalla differenza fra
• la coordinata misurata (= posizione del recHit)• la coordinata “vera” (= punto estrapolato dal segmento fittato)
elimino dal fit del segmento il recHit di cui sto calcolando la risoluzione
1) Eliminazione dei vertex constraints su theta e phi
taglio sulla qualita’ dei segmenti ricostruiti per eliminare segmenti fake:
almeno 12 hits per segmento
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(1 segm. per evento)
Sara Bolognesi CMS-TO: MU (30 Genn. 2006)1
PRIMAdi aver tolto il RecHit dal fit
SL1 SL2 SL3
sigma (m) 247 264191
Fit gaussiano dei residui sulla posizione
media (m)
DOPOaver tolto il RecHit dal fit
SL1 SL2 SL3
sigma (m) 333 355411
media (m)
- 4.9 2.5 3.6
6.0 1.5 2.9
Calibrazione t0
Dal fit del fronte di salita delle time boxes -> tavola con t0 e sigma(t0) per ogni SL con vdrift = 54.3 m/ns
Il tempo sottratto ai digi in fase di ricostruzione e’ t0 - k×sigma(t0)
Sigma(t0) contiene gli effetti “locali” come campo magnetico, inclinazione tracce ecc… (diversa per ogni SL)
si puo’ usare lo stesso k factor per tutta la camera?
Piu’ in generale la ricetta del k factor e’ la piu’ opportuna?
Forte interdipendenza fra t0 e vdrift
vdrift usa i t0 per determinare i meantimer
per calibrare t0 devi ricostruire le tracce -> usare guess su vdrift
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(non esiste invece a priori un guess sensato sui t0)
1)
2)
Naif approach: vdrift costante
B. minimizzo la larghezza della risoluzione
A. minimizzo la distanza fra le distribuzioni di risoluzione per xv>0 e xv<0
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Come disaccoppiare in principio effetti vdrift e t0
xm-xv
xv
vm × terr
(vm/vv-1)
xm -x
v
xv > 0
xv < 0
risoluzione per
xm-xv
risoluzione
xm = x misurata xv = x vera
t misurato = tv+terrtv = t vero
1) Strategia per calibrare k factor
xm-xv = (vm/vv - 1)xv ± vmterr
vs distanza (|xv|)
Distribuzioni di controllo per monitorare la convergenza dell’algoritmo
Residui sulla posizione (xm-xv)
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2) Processo iterativo
Convergenza algoritmo
per xv>0 e xv<0
loro convoluzione
vs posizione (xv)
Residui sulla distanza (|xm|-|xv|)
si calibrano piu’ volte in successione k factor e vdrift
xm-xv
xv
Calibrazione k factorStrategia A.
kfactor k*sigma(t0)SL1 2.3819 6.84905817SL2 2.36135 6.89712553SL3 2.26743 6.84337583
k factor k*sigma(t0) (ns)SL1 2.43339 6.9971156 SL2 2.36755 6.9152347SL3 2.31277 6.9802173
Scelta strategia A. poiche’ meno dipendente dal fit
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(1-2)/2(1+2)
Strategia B.
(k factor = 2.35 per tutta la camera)
Calibrazione vdrift costanteCon k factor scelto faccio girare MBCalibration per aggiungere alla tavola di calibrazione vdrift e la sua sigma (per ogni SL)
Ri-calibro kfactor con le nuove velocita’ di drift:
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k factorSL1 2.43339SL2 2.36755SL3 2.31277
vdrift= 54.3 m/ns v calibrata
Grossa fluttuazione k factor -> modificare il codice per poter calibrare anche il k factor per SL…
k factor SL1 2.3859SL2 2.06687SL3 2.60047
ma se il k factor non e’ piu’ unico per tutta la camera allora perde di significato!
SL1 SL2 SL3vdrift calibrata (m/ns)
54.4 54.3 54.2
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k=2.35 (calibrato)
vdrift=54.3 m/ns (default)
pre-calibrazione vdrift
k=2.35 (calibrato)
vdrift costante calibrata per SL
post-calibrazione vdriftRisoluzioni
Risoluzioni:
k=2.35 (calibrato)
vdrift= 54.3 m/ns (default)
pre-calibrazione vdrift
k=2.35 (calibrato)
vdrift costante calibrata per SL
post-calibrazione vdrift
SL1
SL2
SL3
media (m) sigma (m)
Residui sulla posizione (xm-xv) fittati con una gaussiana
Residui sulla distanza (|xm|-|xv|) fittati con una gaussiana
1.4
1.1
3.8
0.2
1.7
3.9
305
373
300
283
345
277
SL1
SL2
SL3
-17.6
-0.6
17.5
0.3
3.0
1.0
304
373
298
283
348
277
media (m)
media (m)media (m)
sigma (m)
sigma (m)sigma (m)
Sara Bolognesi CMS-TO: MU (30 Genn. 2006)11
Sara Bolognesi CMS-TO: MU (30 Genn. 2006)1
k=2.35 (calibrato)
vdrift= 54.3 m/ns (default)
pre-calibrazione vdrift
k=2.35 (calibrato)
vdrift costante calibrata per SL
post-calibrazione vdrift
Residui sulla posizione (xm-xv) vs posizione (xv)
Sara Bolognesi CMS-TO: MU (30 Genn. 2006)1
k=2.35 (calibrato)
vdrift= 54.3 m/ns (default)
pre-calibrazione vdrift
k=2.35 (calibrato)
vdrift costante calibrata per SL
post-calibrazione vdrift
Residui sulla distanza (|xm|-|xv|) vs distanza (|xv|)
Miscalibrazione rimanente
fit lineare a (xm-xv) vs xv
nella zona 1.9 > |xv| > 0.2
a
x<0
y = ax + b
5.15e-03 3.00e-03
pre-calib. post-calib.
3.72e-03 2.08e-03
2.44e-03 1.70e-03
b (cm)-1.50e-02 -8.03e-03-9.66e-03 -5.29e-03
-8.66e-03 -6.39e-03
a
x>04.72e-03 3.84e-034.45e-03 1.98e-03
b (cm)
3.16e-03 2.50e-03
1.46e-02
9.56e-03
9.90e-03
8.67e-034.51e-03
7.17e-03
a ~ 2×10-3 (miscalib. vdrift)b ~ 50 - 80 m (miscalib. t0)
eliminazione non linearita’ di xm-xv vs xm utilizzando una parametrizzazione non lineare della vdrift (algoritmo sviluppato in Madrid)
Algoritmo ideato per vdrift costante sembra convergereTODO: verificare la convergenza partendo da una miscalibrazione della v drift del 5%
Sara Bolognesi CMS-TO: MU (30 Genn. 2006)15
Vdrift parametrizzata
open question: fluttuazione nei SL del k factor
Approccio alternativo:
strategia di ottimizzazione k factor fallisce (gia’ alla prima iterazione si hanno grosse fluttuazioni di k in ogni SL)TODO: osservare direttamente le distribuzioni dei residui per ottimizzare il k factor
TODO: eliminare anche le ulteriori non linerita’ rimanenti parametrizzando xm-xv VS tm
Per Muon week: confronto fra vdrift costante (calibrata com’e’ ad oggi) e vdrift parametrizzata (una volta trovato il giusto k factor)