Palestrante
Descrição
O LHC é o maior acelerador de partículas em funcionamento e é constituído de um conjunto de sete experimentos distribuídos ao longo de seu perímetro de aproximadamente 27 Km, sendo o ATLAS o maior deles. A fim de registrar os eventos ocorridos durante as colisões, o ATLAS foi projetado com elevada segmentação de mais de 100 milhões de canais. Dentre os subdetectores constituintes do ATLAS estão os calorímetros eletromagnético e hadrônico, com quase 190 mil canais. Tal estrutura, com alta densidade de canais sensores dos calorímetros possibilita o aparecimento de crosstalk (XT) (cruzamento de informação) entre os canais vizinhos, que produz um sinal espúrio e que passa a ser somado ao verdadeiro nível de energia. Como resultado, o nível de energia que é reconstruído pode estar incorreto, mascarando a natureza da partícula que foi registrada e prejudicando a determinação do tempo de voo da partícula vinda da colisão. O sistema de amostragem do ATLAS utiliza quatro amostras do sinal de calibração, tomadas a cada 25ns, as quais são processadas pelo algoritmo de filtro ótimo que determina o valor da energia depositada e o tempo da partícula incidente. Porém, o filtro ótimo não consegue mitigar o efeito do XT presente nas amostras do sinal reconstruindo. Neste trabalho, foi desenvolvido um simulador de chuveiro de partículas eletromagnéticas (elétrons, pósitrons e fótons) baseado nos perfis de deposição de energia e em parâmetros físicos do calorímetro eletromagnético, em Argônio Líquido (LAr) do ATLAS. O objetivo do desenvolvimento do simulador é a produção de eventos com diferentes condições de XT e permitir uma rápida reconfiguração e execução, sem a necessidade de utilização de uma grande infraestrutura, e de elevado conhecimento especialista do detector, como ocorre nos modelos do GEANT4. Utilizando como referência um cluster definido na segunda camada (S2) do calorímetro eletromagnético de tamanho (5$\times$0,025) $\times$ (5$\times\frac{\pi}{128}$) ($\eta$, $\phi$), 745 mill eventos foram produzidos. Como método de processamento de sinais adotado, redes neurais, do tipo Multilayer Perceptron, contendo uma, duas e três camadas escondidas foram avaliadas no processo de reconstrução da energia sem a interferência do sinal XT. Como entrada, 9 células são selecionadas, a mais energética e sua primeira vizinhanças, cada uma com 4 amostras. O critério de avaliação utilizado é o menor erro médio quadrático (MSE) avaliado entre a saída da rede e os valores de energia utilizados como referência para o treinamento, obtendo um MSE, global, igual a 9,23$\times10^{-4}$. Os ensaios têm indicado que as redes neurais do tipo MLP podem reconstruir a energia da célula de interesse, reduzindo a interferência causada pelo sinal XT.
| Key Words | ATLAS, Calorímetro Eletromagnético, Argônio Líquido, Crosstalk, Redes Neurais, Simulador, Regressão. |
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