b - Les différentes étapes

L'algorithme EST (External Silicon Tracker) que nous avons développé est constitué de cinq passages successifs qui diffèrent uniquement par le critère d'acceptation des traces trouvées et par la taille des zones de recherche. Nous pouvons schématiser les différentes étapes comme suit:

1)

Sélection des traces de la TPC qui seront ultérieurement proposées à l'association:

• Impulsion transverse: $P_{t}\ge0.1 GeV/c$
• Nombre de points pour une trace de la TPC supérieur à 5

2)

Boucle sur les différents passages. L'algorithme EST compte cinq itérations différentes. Chaque passage est dédié à la recherche d'un type de traces spécifique.

• Passe 1: Au moins un point par couche du détecteur de vertex. Zones de recherche nominales. Recherche des particules primaires ou secondaires ayant laissé au moins un point dans chaque couche de silicium.
• Passe 2: Au moins un point par couche du détecteur de vertex. Surfaces des zones de recherche élargies d'un facteur trois par rapport à la surface nominale. Même recherche que précédemment avec des critères d'association relâchés.
• Passe 3: Au moins trois points du détecteur de vertex associés à l'hélice. Surfaces des zones de recherche élargies d'un facteur trois par rapport à la surface nominale. Les traces recherchées sont des traces primaires avec un point manquant dans l'une des couches du détecteur de vertex (dû aux zones inactives ou à l'impossibilité de réaliser l'association dans l'une des couches) ou bien des traces secondaires dont le vertex secondaire est situé entre la couche interne et la seconde couche du SVT.
• Passe 4: Au moins un point dans le SSD et un dans la couche externe du SVT. Surfaces des zones de recherche élargies d'un facteur deux par rapport à la surface nominale. Recherche principalement des traces secondaires issues d'une décroissance localisée entre la deuxième et la troisième couche du SVT.
• Passe 5: Un point dans le SSD ou bien un point dans la couche 3 et un dans la couche 2 du SVT. Surfaces des zones de recherche élargies d'un facteur 1.5 par rapport à la surface nominale. Recherche des traces secondaires dont le point d'émergence est situé entre la troisième et quatrième couche de silicium ou bien des traces secondaires dont le vertex secondaire est compris entre la première et la seconde couche, sans association dans le SSD.

Pour chaque intervalle en impulsion transverse,

Intervalle 1 $P_{t}\ge0.9 GeV/c$

Intervalle 2 $P_{t}\ge0.7 GeV/c$

Intervalle 3 $P_{t}\ge0.6 GeV/c$

Intervalle 4 $P_{t}\ge0.5 GeV/c$

Intervalle 5 $P_{t}\ge0.1 GeV/c$

Intervalle 6 $P_{t}\ge0.1 GeV/c$

Intervalle 7 $P_{t}\ge0.1 GeV/c$

Les trois derniers passages sur les intervalles en impulsion transverse ne sont pas identiques, à chaque nouvelle tentative, les critères sur les zones de recherche sont relâchés.

a)

Association de la couche 4 (SSD) vers la couche 1 (Couche interne du SVT). Après chaque association, réajustement des paramètres de l'hélice. Les points qui ont été associés ne seront plus disponibles pour de nouvelles associations.

b)

Rejet des traces qui ne correspondent pas au critère de complètement du passage. Les points correspondant sont à nouveau disponibles pour de futures associations.

Fin de la boucle sur les intervalles en impulsion transverse

Fin de la boucle sur les différents passages

Le tableau 4.2 résume les configurations de points dans les couches du détecteur de vertex qui sont recherchées ainsi que la population de chacune d'entre elles. Une configuration est représentée par les symboles ( $\delta_{1},\delta_{2},\delta_{3},\delta_{4}$) où $\delta_{i}$ est égal à 1 (respectivement 0) si la trace a laissé au moins un point (respectivement aucun) dans la couche i.

Tableau 4.2: Les différentes configurations des points laissés par les traces dans le détecteur de vertex.

Configuration	Passe	Poids Total	Poids primaire	Poids secondaire
		%	%	%
1,0,0,0	Aucune	2.8	3.4	1.6
0,1,0,0	Aucune	0.9	0.8	1.1
0,0,1,0	Aucune	0.7	0.7	0.7
0,0,0,1	5	5.4	0.0	18.4
1,1,0,0	Aucune	4.7	5.7	2.3
1,0,1,0	Aucune	0.2	0.2	0.1
1,0,0,1	Aucune	0.2	0.2	0.2
0,1,1,0	5	0.6	0.2	1.6
0,1,0,1	Aucune	0.4	0.0	1.3
0,0,1,1	4 et 5	3.0	0.5	8.9
1,1,1,0	3, 4 et 5	4.9	5.6	3.3
1,0,1,1	3, 4 et 5	2.2	2.3	1.7
1,1,0,1	3, 4 et 5	4.4	4.9	3.1
0,1,1,1	3, 4 et 5	6.1	2.5	14.9
1,1,1,1	1, 2, 3, 4, 5	63.4	72.8	40.6

En sommant les poids des configurations recherchées par EST (cf tableau 4.2), il apparaît que nous ne sommes en mesure de reconstruire effectivement que 89% des particules primaires et 92.7 % des particules secondaires. Les traces restantes appartiennent à des configurations qui ne seront pas recherchées.

Les particules primaires laissent très majoritairement au moins un point par couche puisque 73% de ces traces appartiennent à la configuration (1,1,1,1). Le reste des traces primaires comptent au moins une intersection avec des zones inactives des détecteurs ou bien traversent le détecteur de vertex sur le bord de son acceptance. En effet pour ce dernier ensemble de traces, les deux couches les plus internes du SVT ont une couverture angulaire plus grande que les autres, ce qui explique qu'environ 9% des traces primaires ne laissent des points que dans la première et/ou la deuxième couche. Néanmoins ces traces ne serons pas recherchées car elle nécessitent l'extrapolation de la trajectoire sur une trop grande distance et induisent une probabilité de mauvaise association trop importante.

Les particules secondaires se repartissent entres les configurations (1,1,1,1), (0,1,1,1),
(0,0,1,1) et (0,0,0,1) en fonction de la position du vertex secondaire qui les a généré. Ces quatre configurations totalisent une population cumulée de 83%. La population manquante correspond à des particules secondaires pour lesquelles il manque un ou plusieurs points qui sont situés dans les régions inactives des détecteurs.