Effects of degraded tract inner barrel in the CMS tracking reconstruction

Abstract

This thesis reports the impact of the first two Tracker Inner Barrel’s layers degradation on the CMS detector tracking efficiency and how the new tracking detector and geometry proposed for the Phase 1 upgrade will improve this efficiency. To make this study, we measured the tracking efficiency and the track fake rate, considering the Tracker Inner Barrel degradation, using tt ̄ Monte Carlo samples for the current and for the Phase 1 geometries in scenarios such as zero pileup and a scenario with average pileup of fifty interactions per crossing. In this second scenario, which corresponds to the upgrade Phase 1 LHC luminosity (2×1034 cm−2s−1), we have included the pixel detector inefficiency simulation due to data loss. From these results, we have concluded that with the new geometry proposed in the Phase 1 it will be possible to recover the tracking efficiency loss and reduced the track fake rate produced by the impact of the super LHC (SLHC) luminosity.

Esta tesis describe el impacto del deterioro de las dos primeras capas del “Tracker Inner Barrel” del detector CMS en la eficiencia de reconstrucción de trazas y como este nuevo detector y su geometría propuesta en la Fase 1 de actualización incrementará esta eficiencia de reconstrucción. Este estudio consistió en medir la eficiencia de reconstrucción y la razón de “trazas falsas”, considerando el deterioro del “Tracker Inner Barrel”, al usar muestras de Monte Carlo de eventos tt ̄ para las geometrías actual y de la fase 1 en los escenarios de “pileup” cero y “pileup” promedio de cincuenta interacciones por colisión. En este segundo escenario, el cual corresponde a la fase 1 de la actualización de la luminosidad del LHC (2×1034 cm−2s−1), se incluyó la simulación de la ineficiencia en el Detector de “Pixeles” producida por pérdida de información. A partir de estos resultados se concluyó que con la geometría propuesta en la fase 1 de la actualización de CMS se podría recuperar la pérdida de eficiencia producida por el impacto del incremento de la luminosidad del super LHC (SLHC).