Система предварительного отбора событий электромагнитного калориметра эксперимента COMET

Для предварительного отбора событий по сигналам электромагнитного калориметра эксперимента COMET был разработан алгоритм обработки сигналов, позволяющий измерять в режиме реального времени энергии частиц, попадающих в калориметр. В данной работе описан процесс и результаты оптимизации этого алгоритма, проведенной с помощью моделирования методом Монте-Карло. Определены энергетические пороги на триггерные ячейки, позволяющие выделить сигнальное событие – электрон с импульсом 105 МэВ/c, и значительно уменьшить загрузку. Данный алгоритм реализован в созданном прототипе аппаратуры Первичного триггера электромагнитного калориметра. Работа прототипа аппаратуры с предложенным алгоритмом была проверена стендовыми измерениями и экспериментами на пучке электронов. Полученные результаты удовлетворяют ключевому требованию калориметра – энергетическое разрешение в режиме реального времени лучше 5 % для энергии сигнального электрона.

процессы с нарушением лептонного аромата в мюонных распадах, система предварительного отбора событий (Первичный триггер), калориметр, эксперимент COMET, распад мюона в связанном состоянии с ядром

1. Емельянов, В. М. Стандартная модель и ее расширения / В. М. Емельянов. – M.: Физматлит, 2007. – 584 c.

2. Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC / G. Aad [et al. ATLAS Collaboration] // Phys. Lett. B. – 2012. – Vol. 716, № 1. – P. 1–29. https://doi.org/10.1016/j.physletb.2012.08.020

3. Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC / S. Chatrchyan [et al. CMS Collaboration] // Phys. Lett. B. – 2012. – Vol. 716, № 1. – P. 30–61. https://doi.org/10.1016/j.physletb.2012.08.021

4. Evidence for oscillation of atmospheric neutrinos / Y. Fukuda [et al. Super-Kamiokande Collaboration] // Phys. Rev. Lett. – 1998. – Vol. 81, № 8. – P. 1562–1567. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.1562

5. New Limit on the Lepton-Flavor-Violating Decay μ+→e+γ / J. Adam [et al. MEG Collaboration] // Phys. Rev. Lett. – 2011. – Vol. 107, № 17. – P. 171801 (5p.). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.171801

6. Search for the decay μ+ → e+e+e−ее / W. Bertl [et al. SINDRUM Collaboration] // Nucl. Phys. B. – 1985. – Vol. 260, № 1. – P. 1–31. https://doi.org/10.1016/0550-3213(85)90308-6

7. Test of lepton-flavour conservation in μ → e conversion on titanium / C. Dohmen [et al. SINDRUM II Collaboration] // Phys. Lett. B. – 1993. – Vol. 317, № 4. – P. 631–636. https://doi.org/10.1016/0370-2693(93)91383-x

8. A search for μ-e conversion in muonic gold / W. Bertl [et al.] // Eur. Phys. J. C. – 2006. – Vol. 47, № 2. – P. 337–346. https://doi.org/10.1140/epjc/s2006-02582-x

9. Kuno, Y. A search for muon-to-electron conversion at J-PARC: the COMET experiment / Y. Kuno // Prog. Theor. Exp. Phys. – 2013. – Vol. 2013, № 2. – 022C011. https://doi.org/10.1093/ptep/pts089

10. Czarnecki, A. Muon decay in orbit: Spectrum of high-energy electrons / A. Czarnecki, X. G. Tormo, W. J. Marciano // Phys. Rev. D, 2011, vol. 84, № 1, pp. 013006. https://doi.org/10.1103/physrevd.84.013006

11. COMET Phase-I Technical Design Report / R. Abramishvili [et al. COMET Collaboration]. [Electronic resource]. – Mode of access : http://comet.kek.jp/Documents_files/PAC-TDR-2016/COMET-TDR-2016_v2.pdf. – Date of access: 01.05.2016.

12. The level-1 trigger system for the electromagnetic calorimeter of the COMET experiment / L. B. Epshteyn [et al.] // J. Instrum. – 2017. – Vol. 12. – P. C01064 (8 p.). https://doi.org/10.1088/1748-0221/12/01/c01064