Časová kalibrace a odezva hadronového kalorimetru ATLAS/Tilecal

Abstract

The performance of the Tile Calorimeter is heavily dependent on the proper calibra- tion of the detector response with respect to energy of the incident particles and the time of their arrival into the detector. A sophisticated calibration system is put in place to ensure the quality of the data yielded by the calorimeter. In our thesis, we describe improvements we have made to the processing software for the laser calibration and time monitoring of the detector. An analysis of their impact on the data quality improvements carried out during the reprocessing of detector data in 2022 is also included. Reprocessed data has been used to establish a time resolution estimate of the detector for 2022, as well as a more detailed performance breakdown on a per-layer basis. Since their development, our software modifications are seeing use during routine data quality verification (such as during the 2023 data reprocessing) as well as searches for long-lived heavy exotics at the LHC. 1

Výkon kalorimetru TileCal je silně závislý na řádné kalibraci detektoru vůči en- ergii přilétávajících částic a lokálnímu času jejich příletu do jednotlivých částí detektoru. Kvalitu získaných dat zajišťuje sofistikovaný kalibrační systém. V naší diplomové práci se zabýváme vylepšeními softwaru zodpovědného za zpracování dat z laserového kali- bračního systému a identifikaci problémů v časové kalibraci detektoru. Součástí práce je i analýza dopadu těchto vylepšení na celkovou kvalitu dat získaných v rámci repro- cessingu v roce 2022. Tato reprocesovaná data byla následně využita pro získání odhadu nového časového rozlišení detektoru za rok 2022, včetně detailního pohledu na chování detektorové odezvy po jeho jednotlivých vrstvách. Softwarové modifikace, které jsme vyvinuli v rámci práce, nachází již dnes uplatnění, a to nejen v rutinní kontrole kvality dat, ale i v hledání dlouho žijících exotických částic na LHC. 1