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AthenaとG4を用いた アトラスシリコン検出器シミュレーション 高嶋隆一A 内藤大輔B 中村浩二C 田中礼三郎B 近藤敬比古D 原和彦C 上田郁夫E 京都教育大 A、岡山大 B、筑波大C、KEK D、東大 E １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 1 Barrel 3 Module Mounting at Oxford Univ. １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 2 SCT Modules on Barrel 3 Cylinder http://www-pnp.physics.ox.ac.uk/~viehhaus １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 3 G4 FullSimulationの必要性 • 実験開始前に、実際の測定器の擬似データが生成で きる • SCTではモジュールは十分精密だが、シリンダーに 乗せるときに100ミクロン以下のMissalignmentが避 けられない – スペースポイントを単独で得ることが可能 – アラインメントのための基礎データの作成 – B-tagのEfficiency, Purityの向上に必要、SUSYの物理に影響 • 物質量を精確に評価することで、W質量などの精密 測定に寄与できる • DC2でDigitのプロダクションはできた – Event Summary Data, Analysis Object Dataはまだ １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 4 ATHENAとは • ATLASの解析フレームワーク • Simulation Package AtlasG4SimのSetup, run -login to icepp-lxatl and get kerberos ticket - mkdir AtlasG4Sim;cd AtlasG4Sim - mkdir v9.0.3; cd v9.0.3; cp typical-requirements ./ - cp some-cmt.sh ./; . cmt.sh; cmt config; . setup.sh - cmt co Simulation/G4Sim/AtlasG4Sim - cd Simulation/G4Sim/AtlasG4Sim/AtlasG4Sim-*/cmt - cmt config - cmt broadcast cmt config - source setup.sh - cmt broadcast gmake -cd ../run ; athena.py AtlasG4Sim/jobOptions.AtlasGeoG4Sim.py １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 5 AthenaとG4 • G4Svs PackageでAthena内でG4が動くようになった • G4SimAlgs PackageでFADS/goofyの機能が使えるよ うになった（FADS：Framework of Atlas Detector Simulation, goofy:G4 OO FollY) • G3で作った MySQL DBを使ってFADSに似たコード でAthenaのGeometry作成 – G3と同じになるようにMaterial追加 – 詳細なモデルを作成して、簡易モデルと輻射長を比較 • GeoModelによる測定器記述の導入 – GeoModelを使った詳細なモデルの作成 １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 6 デザイン 詳細ジオメトリー & 物質のテーブル作成 GEANT4 詳細 ジオメトリー Using Geant4 FADS/goofy GEANT4 簡易 Web page for this work can be seen at http://atlas.kek.jp/si-soft/geometry.html １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 ジオメトリー 7 Naming of Volumes for SCT Barrel ModuleSCTBBottomChip1,----,6 SCTBBottomCarbobCarbon SCTBTopChip1,----,6 SCTBTopPitchAdaptor SCTBTopCopperPolyimide SCTBTopSensorPair SCTBHybridConnector SCTBBaseboard1,2,3,4,5 SCTBTopCoolendFacing SCTBBottomSensorPair Naming rules - Attach header SCTB for all volumes. - As close as hardware names. - Easy to guess the objects. １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 8 Drawings for Volume Definition １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 9 放射長および質量の計算結果 １月１７日 Detail Geometry 平均 Non-Detail Geometry 平均9.4%Radlen GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 10 GeoModelとは • CDFで利用されている測定器記述のコアソフトウエ ア • Physical Volume の上にPhysical Volumeをのせる構 造。測定器のミスアラインメントを直接ジオメト リーにいれる • Geo2G4 PackageでG4ジオメトリーが作成される • GeoFullPhysVolにはAbsolute 座標を与える機能があ る • シミュレーション、Reconstructionで利用できる １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 11 重量、物体名を表示 詳細ジオメトリーのモ ジュールを練習で作成 Hepvis Event Viewer １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 12 CTBの目的 個々の検出器のtuning Inner Detector Alignment ,tracking ,efficiency… Calorimeter Energy sharing ,Linearity ,resolution,e/h … Combined performance Trigger DAQ DCS Combined reconstruction ID+Calos+Muons Muon id ,m/p separation, e/p separation Simulator tuning １月１７日 Geometry check 立命館大学びわ ConditionGEANT4研究会 Data Base こ・くさつキャンパス 2005 13 CTB Setup SCT Data Flow : 9th Oct – 12th Nov phi0 １月１７日 link0 link1 ly0 ly1 ly2 ly3 phi1 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 14 Read Out の方法 Space Point の求め方 (Barrel module) 40m rad Position Resolution Y axis : 16 mm Z１月１７日 axis : 408 mm GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 15 Run type • Run Number 2102353 (Combined run ID+Calos+Muon) • Number of Events 53K • Beam type 100GeV p+ • No Magnetic field run • Geometry (only Inner Detector) X=0 1042 364 139 １月１７日 [mm] 330 pixel SCT Magnet 175 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 TRT 16 SCTに関する解析(1) phi0 Hit Map & Front View link0 link1 ly0 ly1 ly2 ly3 phi1 ly0→ ly0 ly1 ly2 ly3 ly1→ ly2→ ly3→ １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 17 X軸 v.s. Y軸 Alignment 前 Alignment 後 １月１７日 X軸 v.s. Z軸 Alignment 前 Alignment 後 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 Error Bar : readout_pitch/√１2 18 Alignment 前 Y軸 : ly0 Alignment 後 Y軸 : ly1 Y軸 : ly0 RMS=19.8mm Y軸 : ly2 Y軸 : ly3 Y軸 : ly2 RMS=25.2mm Z軸 : ly0 Z軸 : ly0 Z軸 : ly0 RMS=618mm Z軸 : ly0 Z軸 : ly0 Z軸 : ly0 RMS=868mm １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 Y軸 : ly1 RMS=27.1mm Y軸 : ly3 RMS=17.8mm Z軸 : ly0 RMS=805mm Z軸 : ly0 RMS=601mm 19 4点Single hit Residual 分布 Y軸 : ly0 DATA RMS=19.8mm Y軸 : ly2 RMS=25.2mm Z軸 : ly0 RMS=618mm Z軸 : ly0 RMS=868mm １月１７日 Y軸 : ly1 RMS=27.1mm Y軸 : ly3 RMS=17.8mm Z軸 : ly0 Simulation Y軸 : ly0 RMS=15.7mm Y軸 : ly2 RMS=21.2mm Z軸 : ly0 RMS=805mm RMS=509mm Z軸 : ly0 Z軸 : ly0 RMS=601mm RMS=731mm GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 Y軸 : ly1 RMS=22.1mm Y軸 : ly3 RMS=15.2mm Z軸 : ly0 RMS=737mm Z軸 : ly0 RMS=510mm 20 residual cut v.s. efficiency DATA Simulation Cut ~5s 97.2% １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 Cut ~5s 96.9% 21 CTBまとめ CTB data に関して Ly2 phi1 のmodule 以外のmodule は正常に動いていたと考えられ る。 SCT 内部のAlignment を行った。 Ly1のefficiency を見積もったが、97.2%は、threshold 1fc で、 99%という要求より悪い。 masked channel の影響 Now OK! CTB Simulation との比較 ResidualのRMSを比較するとSimulationは、Data より分解能がよ い。 Efficiency は、96.9% とData を再現しているように見えるが、 masked channel を含まないので、理解できていない。Now OK! １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 22 今後の予定 • 物質量の調査のためOxford,RAL訪問 • アラインメントに貢献できるか調査す る • DC3にむけ物質量、ジオメトリーの再 チェック • GeoModelで詳細ジオメトリーと簡易ジ オメトリーの比較を行う １月１７日 GEANT4研究会 立命館大学びわ こ・くさつキャンパス 2005 23