I Workshop CMS Italia Software & Computing 23 Nov 2001 Alessandra Fanfani Università di Bologna 1...

I Workshop CMS Italia Software & Computing 23 Nov 2001

Alessandra FanfaniUniversità di

Bologna

1

Risultati di HLT in topologie con muoni

Outline Introduzione Report attività HLT per PRS/ :

• Simulazione MC di processi fisici con nello stato finale• HLT rates (L2, L3) @ Lumi=2x1033 cm-2s-1



Bologna

2

problematica L1+HLT• Capacità di registrazione dati in CMS: 100 Hz• Il trigger deve selezionare eventi interessanti (rari: ordini di grandezza inferiori rispetto al fondo)

• HLT: algoritmi per garantire la reiezione/efficienza necessaria per gli studi di fisica in CMS

Lv1

HLT

100 Hz

75 KHz

103

fattore di reiezione 103

75 kHz

100 Hz

Lv1 (hardware)

HLT (software)

Studio di reiezione del fondo con accuratezza del 10% richiede la simulazione di grandi campioni di eventi



Bologna

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dataset INFNLint (nb-1)

Eventi

Minimum Bias (M.B.) 1+X

LNL/BO

3.2 ~ 500 k

W 1+X PD 2856. ~ 43 k

Z/* 1+X BO 9348. ~ 74 k

tt 1+X BO 41843. ~ 11 k

Minimum Bias 2+X LNL/BO

23. ~ 60 k

2MB sovrapposti 2+X LNL 0.0094 ~ 18 k

HZZ 4(130,150,200,300,500)

PD 1.5x109

(200)

~ 10 k x mH

HWW22 (120,140,160,180,200)

PD 3.7x107

(160)

~ 10 k x mH

gg bbH+X +X LNL 1.8x107 ~ 10 k

B0d 2 LNL 9.012 ~ 8 k

B0s 22K LNL 0.7289 ~ 9 k

Totale ~ 800 k

Il grosso della produzione

Processi simulati per stati finali con

Intera produzione Physics group

~ 4TB

-



Bologna

4

Produzione MC 2001

Generazione MC di eventi M.B.: forzati ad avere sopra una soglia in pT

• soglia in pinvece che in pT nella regione in avanti ( p>3.5 GeV/c in >1.7 ) migliore descrizione del feedthrough

Simulazione in CMSIM con fino a 5.5 info calorimetriche (studi di isolamento, mixed- trigger…)

HLT updates :• Ottimizzazione ricostruzione L2, info RPC incluse ( talk S.

Lacaprara)• prima versione algoritmo di L3

Generazione

Simulazione

Pythia 6.152 CMSIM121

~ 1 MB/evt

dipende dal processo

~ 170 sec/evt *

Digitizzazione (+Calo) L @2•1033

ORCA_5_1_2

~ 0.3 MB/evt ~ 10 sec/evt *

Analisi (L1, HLT, Tk Digi) ORCA_5_3_1

~ 5 kB/evt Tag ~ 30 sec/evt *

* PIII 1GHz 512MB~ 46.8 SI95



Bologna

5

Sorgenti di

prompt: da decadimenti di quark pesanti , W/Z

non-prompt: da K/

pTcut (GeV)

Rate

(H

z)

L=21033 cm-2s-1

K/

b/c



Bologna

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Spettro in pT (generazione)

Contributo dovuto all’abbassamento del taglio di generazione in p in avanti

da Minimum Bias( /K e quark b/c )dominano per bassi pT

M.B.

Z/*

W

tt

Importante per studi di “feedthrough”

• Selezione basata sulla richiesta di sopra una soglia in pT

• Importante misura precisa di pT



Bologna

7

Effetto “feedthrough”

feedthrough : di basso pT ricostruiti a LV1 con grande pT L1 Rate

p

pT>10 GeV

“PT10”

“PT4”

“PT1” sample

generazione

threshold [GeV/c]Tp

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Rate

[Hz]

1

10

102

103

104

105

106

generatorL1 : total

> 10 GeVTL1 : MB p

< 10 GeVTL1 : MB 4 <p

< 4 GeVTR

ate

(H

z)

pT cut (GeV)

PT4

PT10 generated

p>3.5 GeV/c in >1.7



Bologna

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Trigger di alto livello per

• LV1 : identificazione del , assegnazione preliminare di pT,

, • LV2 :

a partire da “seme” di Lv1 local muon reconstruction

si ricostruiscono i parametri finali della traccia: estrapolazione al vertice e ridefinizione dell’impulso, usando esclusivamente le camere a

• LV3 : a partire da di LV2 si estrapola al Tracker per la ricostruzione della traccia si apre una finestra

in cui si cercano gli hits compatibili nel Tracker parametri finali della traccia usando rivelatore di e

Tracker

seed

Lv2

Lv3



Bologna

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L1 ratesL=21033 cm-2s-1

Rate

(H

z)

pT cut (GeV)

pTcut=20 GeV

1.4KHz

pT1cut=8 GeV

300 HZ

= 96.3%

pT1cut (GeV)

Rate

(H

z)



Bologna

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L2 vs L1

Reje

cti

on

facto

r L2

/L1

pTcut (GeV) threshold [GeV/c]

Tp1 10

Reje

cti

on

facto

r (L

1/L

2)

10

1 101

10

||0 0.5 1 1.5 2 2.5

[nb

/GeV

] T

/dp

d

0

5

10

15

20

25

30 L1

L2

L2L1

d/d

[n

b]

30

0

10

20

0 10.5 1.5 2 2.5

d/d

[n

b]

||0 0.5 1 1.5 2 2.5

[nb]

/d

d

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220L1

L2

0 10.5 1.5 2 2.5

200

160

120

80

40

PT>25PT>10

Fattore di reiezione L2/L1 ~ 6 – 10pT > 20 - 40 GeV



Bologna

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Ricostruzione di Lv3:misura di pT molto più precisa

L3: risoluzione 1/pT

-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 -0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

-0.1 -0.05 0 0.05 0.10

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

(1/PT)

=10.6%

=1.5%

L2

L3Z X

L2L3



Bologna

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W +X

W +X distribuzione in pT

d/d

pT [

nb/

GeV

]

pT [GeV/c]

W

pT [GeV/c]

d/d

pT [

nb/

GeV

]



Bologna

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L1 & HL Trigger Rates

threshold [GeV/c]Tp1 10

Ra

te [

Hz]

10-1

1

10

102

103

104

105

106

generator

L1

L2

1.4 kHz

0.25 kHz

0.1 kHz

L= 2L= 2··101033 33 cmcm-2 -2 ss-1-1

Composizione del rate a 20 GeV

Isolamento del non ancora applicato



Bologna

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Lv3Lv2Lv1

pT threshold = 20 GeV

Composizione di L1 & HLT Triggers Rates

[GeV/c]Tp

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

[nb/G

eV]

T/d

p

d

10-2

10-1

1

10

102

all

K/

c/b

pTgen [GeV/c]

Tp0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

[nb/G

eV]

T/d

p

d

10-2

10-1

1

10 all

K/

c/b

pTgen [GeV/c]

Tp0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

[nb/G

eV]

T/d

p

d

10-1

1

all

K/

c/b

pTgen

c/b

W/Z

K/

c/b

K/ W/Z W/Z

c/b

K/



Bologna

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Contributi al Rate di L3

pT>20 GeV

threshold [GeV/c]Tp

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Ra

te [

Hz]

10-2

10-1

1

10

102

103

104

105

all

K/

c/b

Il Rate è dominato

da b/c (~ 100 Hz)

Contributo di W/Z ~ 15 Hz

discriminazione b/c vs W/Zcon studi di isolamento( talk N.Amapane)



Bologna

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Conclusioni Risultati HLT @ L= 2x1033 cm-2s-1

• L2 Ottimizzazione nella ricostruzione di L2 Fattore di reiezione rispetto al L1 ~ 10

• L3 prima versione di algoritmo di L3 notevole miglioramento della risoluzione in p

T

Rate di L3 per pT>20 GeV è ~ 100 Hz dominato da b/c,

contibuto di W/Z ~ 15% “Work in progress”:

• Miglioramenti nella ricostruzione di L3• Studi di efficienza per canali benchmark (H ZZ(*) 4H WW

2h,A X)• Studi di trigger combinati• Preparazione per la prossima produzione ( gennaio)

finalizzata al DAQ TDR



Bologna

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pT>5 GeV

L2L3

L1

Z +X



Bologna

18

L2L3

L1

W

W



Bologna

19

L2L3

L1

W X

pT>5 GeV

N.Amapane, S.Arcelli, D.Bonacorsi, G.Bruno, A.Fanfani, M.Fierro, U.Gasparini, C.Grandi, S.Lacaprara, M.Konecki, J.Mumford, N.Neumeister, S.Villa, D.Acosta

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