Les coupures appliquées et l'approche choisie

Pour effectuer une comparaison objective entre les différentes approches, nous allons définir les coupures que nous utiliserons par la suite.

L'impulsion transverse :

Aucun des algorithmes que nous présenterons ici n'est dédié à la recherche des traces de basse impulsion transverse. Ces dernières ont pour caractéristique de n'atteindre que rarement la TPC, la reconstruction de ces particules nécessite donc une trajectographie spécifique ne reposant que sur les informations du détecteur de vertex. Un argument supplémentaire qui doit conduire au rejet de ces traces lors de l'évaluation des algorithmes consiste en la difficulté d'ajuster une hélice sur ces traces. En effet, à basse impulsion, les effets de la diffusion multiple et de la perte d'énergie dans la matière traversée se ressentent de façon sensible. Pour ces raisons, nous appliquerons dorénavant une coupure en impulsion transverse à $100 MeV/c$. Ce seuil correspond également à l'impulsion transverse au-dessous de laquelle l'efficacité de reconstruction des traces chute de manière dramatique.

Le nombre d'intersections avec le détecteur de vertex :

Pour calculer l'efficacité d'un algorithme de recherche de traces, il faut pouvoir caractériser les traces correctement reconstruites et celles susceptibles de l'être. Pour la première catégorie, lorsqu'il s'agit de simulations, il suffit de vérifier que tous les points associés appartenaient bien à la même trace initiale. Signalons que cette définition est universelle et ne dépend pas de la méthode employée. La définition du deuxième ensemble de traces candidates dépend de l'algorithme. Pour la première approche de reconstruction, les traces qu'il est possible de reformer sont issues de particules qui ont atteint la TPC et qui ont laissé un point dans chacune des trois couches du SVT. Pour la deuxième approche, la définition des traces trouvables est élargie et sera détaillée dans la partie consacrée à la description de l'algorithme.

La qualité des traces de la TPC :

L'algorithme de reconstruction des traces de la TPC peut être utilisé selon deux modes. La différence entre ces deux approches tient dans le regroupement des points de la trace: le premier mode que nous qualifierons de ``parfait'' utilise les informations de GSTAR pour former les groupes de points correspondant à l'ensemble des traces laissées par les particules chargées lors de leur traversée de la TPC. Le second mode plus réaliste utilise réellement l'algorithme de trajectographie pour reformer les traces de la TPC.

Après la phase de reconstruction, les paramètres cinématiques des trajectoires sont extraits en assimilant les traces à des hélices.

Le mode parfait de trajectographie permet principalement d'éliminer la segmentation des traces reconstruites, néanmoins, pour cette étude, nous nous situerons en général dans un mode de reconstruction réaliste pour estimer les résultats.

Définition des différents ensembles de traces :

Nous allons maintenant définir les ensembles de traces que nous utiliserons. Tout d'abord, les traces trouvables, ce sont des trajectoires qui se prolongent suffisamment loin dans la TPC (plus de 5 points) et qui ont laissé au moins un impact dans chaque couche du SVT. Les traces trouvées sont les traces associées par le module SVM. Il s'agit alors de traces candidates. Les bonnes traces sont convenablement associées et tous les points du segment du SVT appartiennent à une même trace initiale. Les mauvaises traces proviennent d'associations incorrectes. Il peut s'agir soit de traces composées de deux segments (SVT et TPC) corrects associés à tort , soit de traces dont le segment du SVT n'est pas entièrement constitué de points corrects. Nous qualifierons également de traces non associées, les traces de la TPC qui auraient dû trouver un partenaire dans le SVT mais dont l'association n'a pas été possible. Le terme de traces possibles représente quant à lui, les traces qui sont en principe trouvables, indépendamment de l'algorithme. Il s'agit des traces de la TPC ayant laissé au moins un point dans le SVT. Cette donnée permet de renormaliser les efficacités au même nombre de traces. Nous utiliserons alors le terme d'efficacité absolue. Cette efficacité absolue ne tient pas compte des limitations de l'algorithme mais présente les résultats par rapport aux traces qu'il est théoriquement possible de reconstruire et permet une comparaison objective avec la seconde méthode discutée par la suite.