Les trois configurations de détection de STAR

Nous étudierons les résultats de la reconstruction des vertex secondaires, et particulièrement ceux générés par des particules étranges, pour trois configurations de la zone centrale du détecteur STAR. Ces trois configurations suivent l'ordre d'installation des ensembles de détection et il est nécessaire de caractériser pour chacune d'entre elles leur aptitude à la détection de tels vertex.

Pendant l'année 1 (2000), la TPC est le seul détecteur de trajectographie présent dans STAR (hormis une échelle de sept détecteurs du SVT que nous ne prendrons pas en considération). Les vertex reconstruits le seront avec des paires de traces ne comportant donc que des informations relatives à la TPC. L' algorithme de trajectographie est le même que celui utilisé dans le chapitre précédent pour reconstruire les trajectoires dans la chambre à projection temporelle. Pour toute l'étude, les hélices seront reformées par l'algorithme utilisé en mode réaliste.

Au début de l'année 2 (2001), le SVT sera, à son tour, introduit dans STAR. Cette configuration permettra notamment d'améliorer la résolution en position des traces de la TPC associées avec les segments du détecteur de vertex. Comme nous l'avons étudié, les segments du SVT comprennent au moins trois points d'impact ce qui ne permet de reconstruire complètement qu'environ 25% des traces secondaires ayant une extension dans le détecteur de vertex. Les algorithmes de reconstruction des segments et d'association des traces reconstruites dans la TPC et le SVT sont ceux présentés au chapitre 4.

A la fin de cette même année, la quatrième couche du détecteur de vertex complètera le dispositif de trajectographie de STAR. La reconstruction des particules secondaires en sera très sensiblement améliorée ainsi que la résolution en position des traces associées. L'algorithme global utilisé (EST) a été décrit en détail au chapitre précédent.

Pour les deux dernières configurations, deux types de traces sont transmis au module de reconstruction des vertex secondaires: des traces uniquement composées de points de la TPC, ainsi que des trajectoires combinant une trace de la TPC et un segment du détecteur de vertex. Ceci conduit à trois ensembles distincts de vertex trouvés: des vertex composés de deux traces de la TPC ($V_{TPC-TPC}$), des vertex constitués d'une trace TPC et d'une trace associée avec des points du détecteur de vertex ($V_{TPC-VTX}$) et finalement le dernier ensemble de vertex correspondant à des paires de traces complètes ($V_{VTX-VTX}$). Comme nous l'étudierons ultérieurement, ces trois types de vertex n'ont pas les mêmes caractéristiques et nous ne pouvons pas leur appliquer les mêmes ensembles de coupures. Pour chacune de ces deux configurations, nous adapterons donc la deuxième phase de filtrage de telle sorte que les rapports en signal sur bruit de chacune des espèces de vertex atteignent la même valeur:

$$\frac{Signal}{bruit} = (\frac{Signal}{bruit})_{TPC-TPC} = (\frac{Signal}{bruit})_{TPC-VTX} = (\frac{Signal}{bruit})_{VTX-VTX}$$