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Nuovi aggiornamenti relativi ai rivelatori aumentano la probabilità di selezione della particella di Higgs

Il Large Hadron Collider ad alta luminosità (LHC HL), il quale dovrebbe essere in funzione dopo il 2025, aumenterà la luminosità del grande collisore di adroni, di un fattore pari a 10. Al fine di ottenere tale importante aggiornamento, una delle principali attività riguarderà l’integrazione di un rilevamento di informazioni nel trigger CMS (Compact Muon Solenoid, solenoide muonico compatto), offrendo così una migliore osservabilità dei processi rari.
Nuovi aggiornamenti relativi ai rivelatori aumentano la probabilità di selezione della particella di Higgs
Il rilevatore CMS è il più grande rivelatore al silicio mai costruito ed esegue un monitoraggio accurato dei percorsi relativi alle particelle. Il rilevamento è essenziale per la ricostruzione di oggetti quali getti, muoni, elettroni e leptoni tau, a cominciare dai dati grezzi dei rivelatori di pixel e strisce di silicio. Data la frequente rilevazione di incroci tra pacchetti di protoni (bunch) e le limitazioni di larghezza di banda della visualizzazione, fattori non prevedibili al momento della costruzione originale del rilevatore CMS, l’inseguitore necessita di una sostituzione. Inoltre, elevati tassi di dati impongono la necessità di un trigger in grado di selezionare gli eventi potenzialmente interessanti, come quelli che possono produrre la particella Higgs.

Nell’ambito del progetto HLTAUS (A level-1 tau trigger for CMS at HL-LHC), finanziato dall’UE, i ricercatori hanno sviluppato con successo un algoritmo per il livello-1 del trigger che ricerca getti tau. Essendo il primo algoritmo con rilevamento di informazioni CMS, è in grado di selezionare in modo efficiente i getti tau e inviarli al trigger di livello superiore a un tasso sufficientemente basso, anche in caso di picco di lavoro.

Il nuovo algoritmo è ricco di oggetti tau rilevabili dal calorimetro. La traccia più vicina all’oggetto tau è detta traccia corrispondente. Un cono di isolamento viene formato attorno alla direzione della traccia corrispondente, la cui dimensione è proporzionale all’energia trasversale del trigger tau di livello 1 candidato. Se nessun’altra traccia all’interno di questo cono di isolamento si trova nelle vicinanze della traccia corrispondente, l’algoritmo la seleziona.

Nel complesso, l’utilizzo delle informazioni di rilevamento permette di mantenere le stesse soglie di energia per gli oggetti relativi al calorimetro e migliora le prestazioni per la loro selezione. I risultati sono stati divulgati attraverso il sito Web del progetto, workshop, seminari e manifesti.

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Keywords

Particella di Higgs, HL-LHC, rilevamento di informazioni, rilevatore CMS, HLTAUS, getti tau