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Neue Detektor-Upgrades erhöhen die Chance der Higgs-Partikel-Selektion

Der hohe Hadron-Collider (HL-LHC), der nach 2025 in Betrieb genommen werden soll, erhöht die LHC-Leuchtkraft um den Faktor 10. Um dieses wichtige Upgrade zu erreichen, wird eine der Hauptaktivitäten darin bestehen, Tracking-Informationen in den CMS-Trigger zu integrieren und somit eine bessere Chance zu bieten, seltene Prozesse zu sehen.
Neue Detektor-Upgrades erhöhen die Chance der Higgs-Partikel-Selektion
Der CMS-Tracker ist der größte jemals gebaute Siliziumdetektor, der die Partikelwege genau verfolgt. Tracking ist für die Rekonstruktion von Objekten wie Jets, Myonen, Elektronen und Tau-Leptonen, ausgehend von den Rohdaten aus dem Silizium-Pixel und Streifen-Detektoren, unerlässlich. Wegen der hohen Anzahl von Spuren pro Bündelkreuzung und der Bandbreitenbeschränkungen für das Auslesen, die zum Zeitpunkt der ursprünglichen Konstruktion des CMS-Trackers nicht vorhergesagt wurden, muss der Tracker ersetzt werden. Darüber hinaus diktieren hohe Datenraten die Notwendigkeit eines Triggers, der die potentiell interessanten Ereignisse auswählen kann, wie diejenigen, die das Higgs-Teilchen erzeugen werden.

Im Rahmen des von der EU geförderten Projekts HLTAUS (A level-1 tau trigger for CMS at HL-LHC) entwickelten Forscher erfolgreich einen Algorithmus für das Level 1 des Triggers, der nach Tau-Jets Ausschau hält. Als erster Algorithmus, der Trackinginformationen in CMS nutzt, wählt er Tau-Jets effizient aus und füttert diese in den übergeordneten Trigger bei ausreichend niedrigen Raten, auch wenn CMS auf seinem Höhepunkt ist.

Der neue Algorithmus wird mit Kalorimeter-Tau-Objekten ausgesät. Die Spur, die dem Tau-Objekt am nächsten liegt, wird als passende Spur bezeichnet. Ein Isolationskegel wird um die Richtung der angepassten Bahn herum gebildet, deren Größe proportional zu der transversalen Energie des Pegel-1-Tau-Triggerkandidaten ist. Wenn keine andere Spur innerhalb dieses Trennkegels in der Nähe der passenden Spur gefunden wird, wählt der Algorithmus diese aus.

Insgesamt ermöglicht die Verwendung von Tracking-Informationen die Aufrechterhaltung der gleichen Energieschwellen für Kalorimeter-Objekte und verbessert die Leistung für ihre Auswahl. Die Projektergebnisse wurden über die Projektwebsite, Workshops, Seminare und Plakate verbreitet.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Higgs Partikel, HL-LHC, Tracking-Informationen, CMS-Tracker, HLTAUS, Tau-Jets
Datensatznummer: 190737 / Zuletzt geändert am: 2016-12-20
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