Implementation of the ROD Crate DAQ Software for the ATLAS Tile Calorimeter & Search for a MSSM Higgs Boson Decaying into Tau Pairs.

Abstract

El detector ATLAS del LHC en el CERN ha empezado a operar en 2009. Para ello ha hecho uso del sistema de Trigger y Adquisición de Datos de ATLAS (TDAQ). Como parte del TDAQ se encuentra el ROD Crate DAQ que tiene como objetivo el control del hardware específico de los subdetectores, donde se encuentra el caso del ROD del Calorímetro Hadrónico TileCal. Este dispositivo es responsable del cálculo de la energía depositada en las celdas del calorímetro. Así como del cálculo de la fase a la que se ha depositado la señal. Un estudio de las fases depositadas en el calorímetro puede permitir el desarrollo de algoritmos de selección de eventos para la búsqueda del Bosón de Higgs. Uno de los canales más interesantes para esta búsqueda se encuentra en el modelo MSSM. En este modelo, la sección eficaz de producción de Higgs se encuentra favorecida cuadráticamente por un factor propio del modelo, tanente de beta, con respecto al modelo estándar. Es posible hacer una búsqueda del Bosón de Higgs estableciendo un límite superior a su sección eficaz en caso de una no-observación o estableciendo la significancia estadística en caso de un posible exceso en las observaciones.

Se describe la implementación el software necesario para la integración de los RODs del Calorímetro Hadrónico TileCal dentro del TDAQ de ATLAS. Esto supone en primer lugar la descripción del hardware y software específico de TileCal en la base de datos de configuración. En segundo lugar, la implementación de varios plugins para el ROD Crate DAQ. Destacan el plugin del ROD y del TBM. Se presentan los resultados de rendimiento y tiempo de reacción. Finalmente se muestran los resultados de las tareas de validación del algoritmo de Optimal Filtering y puesta a punto del timing de los canales del TileCal.

Se ha importado a ATLAS la técnica bayesiana desarrollada en CDF para establecer límites superiores a la sección eficaz de producción del bosón de Higgs y la significancia de una posible observación. Este método tiene en cuenta errores sistemáticos que describen nuestro conocimiento sobre parámetros físicos como la luminosidad y la sección eficaz de los procesos de fondo que modifican la normalización de las distribuciones, además de otras medidas como la precisión en la determinación de la escala electromagnética o la incertidumbre en la calibración de la energía de los jets que modifican la forma de las distribuciones. Se presentan resultados esperados para los límites de exclusión y significancias de descubrimiento para Bosones de Higgs neutros decayendo a pares de taus. Estos resultados esperados son muy prometedores para ATLAS durante los primeros dos años de toma de datos.