M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Alignment des HERA-B Vertexdetektors 27.3.2001 M. Bräuer MPI für Kernphysik,

Präsentation zum Thema: "M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Alignment des HERA-B Vertexdetektors 27.3.2001 M. Bräuer MPI für Kernphysik,"—  Präsentation transkript:

1 M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Alignment des HERA-B Vertexdetektors 27.3.2001 M. Bräuer MPI für Kernphysik, Heidelberg Der HERA-B Vertexdetektor Erste, grobe Alignierung Das Alignierungssystem Methode Externe Parameter Realisierung Resultate Erste Ergebnisse der Analyse Zusammenfassung

2 M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Der HERA-B Vertexdetektor HERA-B Vertexdetektor : Bestandteil eines Vorwärtsspektrometers Akzeptanz : 10..250 mrad Auflösung : 10% der B-Zerfallslänge (0,9 mm) => 20 - 30 µm transversal Aufbau im Vakuum Eigenständige Spurrekonstruktion Spuren werden auf Triggerlevel benutzt 7+1 Superlagen 2 Zählermodule je Superlage/Quadrant 5° Stereowinkel Zähler: SL 4..8 :2 doppelseitige SL 1..3 :1 einseitger 1 doppelseitiger

3 M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Positionierung der Module Spezielle Anforderungen : Sehr großer Aufbau, trotzdem stabile und bekannte Positionen! Radiale Bewegung zur Injektion erforderlich Laterale Bewegung zur Reduktion der Auswirkung von Strahlen- schäden => Vertexdetektor, mit 32 Bewegungsachsen! 4 Manipulatorlagen, 4 Quadranten, 2 Achsen => System funktionsfähig!

4 M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Erste, grobe Alignierung Besonderes Problem: Tracker mußte völlig autark betrieben und aligniert werden ! - Keine (externen) Spuren mit bekanntem Impuls vorhanden -Startwerte aus Vermessung: 2mm => Besonderes, iteratives System: - Suche Spuren in Messungen weniger, fixierter Module - Bilde Residuen aus Spur und allen Treffern in anderem Modul - Verschiebe Modulpositionen entlang der Meßkoordinaten

5 M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Grobe Alignierung 2

6 M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers System zur Feinalignierung Simultane Alignierung des Gesamtsystems Meßkoordiante, Longitudinalposition, eine Drehung Alle Module müssen zur Spurmessung beitragen Verzerrung der Spurparameter durch Fehlalignierung muß vermieden werden. Verfahren von V. Blobel (H1, Uni HH) Lineare kleinste Quadrate: => Riesenmatrix Problem Durch Ausnutzung der Struktur lösen: Gesucht: Alignierungs-, Spurparameter Transformationen aller Module, die intrinsisch nicht meßbar sind tote Module saubere Behandlung

7 M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Externe Parameter Transformationen aller Module, die intrinsisch nicht meßbar sind tote Module Mathematisch: Der Kovarianzellipsoid entartet zum Zylinder Lösungen des Problems: In Blobel Verfahren: Numerische Behandlung Module durch Fixierung auszeichnen Singlärwertzerlegung der Matrix liefert optimale Resultate Untersuchung: Jeder nicht-achsenparallele Schnitt ist brauchbar!

8 M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Realisierung des Systems Das System von Blobel ist nur ein Baustein der Feinalignierung ! Gelöste Probleme: - Linearisierung - Spurfindung wird beinflußt => stark nicht-linear! - Programmtechnische Realisierung -..

9 M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Realisierung 2.. Aufgrund von Rauschen, fehlender Impulsmessung Form der Residuenverteilung folgt nicht der Normalverteilung! (Voraussetzung nicht erfüllt) Lösung: - Zusätzliche Iterationen, - Lokale Einzeltreffer- auflösung bestimmen!

10 M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Erreichte Genauigkeit Nich-Gaußsche Verteilung, Rauschen: => Monte-Carlo fragwürdig! => Fehlerbestimmung: Bootstrap: Datensatz Viele Datensätze (n-Spuren) Spurnummer aus [1..n] würfeln!

11 M. Bräuer DPG Frühjahrstagung, März. 01 Alignment des HERA-B Vertex-Trackers Analyseergebnisse, Zusammenfassung Der Vertexdetektor von HERA-B ist ein ungewöhnlich großes, bewegliches System =>Positionierung und Alignment erfordert aufwändiges System Problem der Alignierung weitgehend gelöst -Völlig unverzerrte Residuen unbedingt nötig! -Nicht-gaußsche Verteilungen: Machbar!! Offen : -Weitere Verbesserung durch Impulsmessung -Thermische Stabilität des Aufbaus Physikdaten: (Inbetriebnahme 2000) 2 Tragetdrähte 1 Monat VDS voll instrumen- tiert, Funktiontüchtig z-Vertexauflösung : nahe am Design ! (500µm)