Fisica pp a LHC. A. Colaleo. Introduzione alla fisica dei collisionatori adronici. Trigger and DAQ

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1 Fisica pp a LHC A. Colaleo Introduzione alla fisica dei collisionatori adronici Detector Trigger and DAQ Test Standard Model - Test of QCD: Jet, W/Z, top-quark production - W- and top-quark mass measurements Ricerca del Bosone di Higgs Ricerca di nuova fisica

2 Sezione d urto pp e min. bias # di interazioni /bunch crossing: Interazioni/s: Lum = cm 2 s 1 =10 7 mb 1 Hz σ(pp) = 70 mb Rate di interazione, R = 7x10 8 Hz Eventi/bunch crossing: Δt = 25 ns = 2.5x10 8 s Interazioni/crossing=17.5 Non tutti i bunches sono pieni 2835 out of 3564 only Interazioni/ active crossing = 17.5 x 3564/2835 = 23 σ(pp) 70 mb Un buon" evento contiene un decadimento di scoperta + 25 extra (minimum bias) Obiettivo limitare la quantita di dati alla frazione interessante event size: 1-2 Mbytes.

3 Beam crossings: LEP, Tevatron & LHC LHC ha ~3600 bunches Stessa lunghezza di LEP (27 km) Distanza fra bunches: 27km/3600=7.5m Distanza tra bunches in tempo: 7.5m/c=25ns LEP: e + e - Crossing rate 30 khz 22µs Tevatron Run I 3.5µs Tevatron Run II 396ns LHC: pp Crossing rate 40 MHz 25ns

4 Impatto sul disegno del rivelatore Risposta veloce Evitare di integrare su piu bunch crossing ( pile up Risposta in :20-50 ns integrazione su 1-2 bunch crossings pile-up di eventi minimum bias elettronica molto performante. Granularita Minimizzare che particelle di pile-up siano nello stesso elemento di rivelatore degli oggetti interessanti (e.g. γ from H γγdecays) Grande numero di canali di elettronica Resistenza alla radiazione: Alto flusso da collisioni pp Fino a n/cm 2 in 10 anni di LHC operation Fino a 10 7 Gy (1 Gy = unita di energia assorbita = 1 Joule/Kg)

5 Trigger/DAQ requirements/challenges N (channels) ~ O(10 7 ); 20 interazioni ogni 25 ns Gran numero di connessioni Informazioni calorimetriche dovrebbero essere collegate a informazioni dal tracker Sincronizzazione fra I vari sottorivelatori < 25 ns In alcuni casi: segnale dal rivelatore/tempo di volo > 25 ns Piu bunch crossing... Possiamo registrare fino a 10 2 Hz Rigettare la maggior parte delle informazioni Trigger e online non reversibile non si possono recuperare informazioni perse

6 Tempo di volo c=30cm/ns; in 25ns, s=7.5m 10 m Diameter Barrel toroid length End-cap end-wall chamber span 25 m 26 m 46 m

7 Pile-up e identificazione del bunch crossing pile-up in time : particella dello stesso bunch crossing ma da differenti interazioni pp Out-of-time pile up: causato da eventi da bx differenti CMS ECAL Necessaria l identificazione del bx pulse shape In-time pulse + se shape pul In+Out-of-time time pulses t (25ns units) t (25ns units)

8 Concetti base

9 Ruolo del sistema di Trigger e di Acquisizione dati e quello di processare I segnali generati dal detector e scrivere le informazioni su sistema di storage. Analog signals Trigger and DAQ Data Acquisition System design feedback Trigger System decisions raw data Mass Storage Detector & Trigger Simulation Recons- truction & Analysis DAQ = Data AcQuisition Physics Results

10 Il sistema interagisce con altre componenti esterne Accelerator Detectors Accelerator status Detector status Database Experimenter Raw signals Information Conditions Trigger & DAQ System Settings Status Event data Detector, readout descrip. constants Data Store Experiment Control

11

12 DAQ semplice External View sensor Physical View sensor ADC Card CPU Logical View ADC Processing storage disk Trigger (periodic) 12

13 Semplice DAQ con trigger:i Sensor Trigger Delay Discriminator ADC Startt Processing Interrupt storage Cosa succede se il trigger e prodotto mentre il daq e busy? 13

14 Semplice DAQ con trigger:ii Sensor Trigger Delay Discriminator ADC Processing Start Interrupt Ready Busy Logic and not Set Q Clear storage Deadtime (%) rapporto fra il tempo in cui il daq e busy e il tempo totale 14

15 Semplice DAQ con trigger: III Sensor Delay Start ADC Full FIFO DataReady Processing storage z and Trigger Discriminator Busy Logic Confronto con LHC: interazioni valide potrevvero essere perse se il sistema e busy Buffers: De-randomize data -> disaccoppiare la produzione dei dati dalla consumazione dei dati- > prestazioni migliori 15

16 Buffer derandomizzato Sensor Sensor ADC storage Delay Start Interrupt Ready z Trigger Discriminator and Busy Logic Set Q Clear not busy durante conversion ADC + processing Outpu rate ADC FIFO Processing Processing storage Delay Start Full DataReady z and Trigger Discriminator Busy Logic busy durante conversione ADC se la FIFO non piena No deadtime 1%/Hz 5%/Hz Input rate 16

17 DAQ piu complesso N channels N channels N channels ADC ADC ADC Trigger Processing Processing Processing Piu processi in parallelo Event Building Processing storage 17

18 Semplice DAQ con trigger nei collider Sensor ADC Start t Abort Beam crossing Timing BX Trigger Discriminator FIFO Proces- sing storage Full DataReady z Busy Logic Sappiamo quando ci sono le collisioni quindi il trigger serve per rigettare I dati 18

19 LEP collider timing e + e Crossing rate 45 khz (4 bunches) 45 khz 22μs Level l1 6 μs 100 Hz Level 2 30 μs 10 Hz Readout 8 ms 8 Hz Level3 100 ms Level 1 trigger latency < intervallo fra bunch crossings > Non c e tempo morto No c e sovrapposizione di eventi Elettronica fuori dal rivelatore 19

20 LEP DAQ-TRIGGER Trigger Digitizers A/D level l1 Zero Suppression Formatting Event Building Trigger level 2 45 khz 100 Hz 10 Hz Buffers Trigger level l3 8 Hz 20

21 Semplice DAQ con trigger a LHC Sensor Clock Analog Pipeline Accept/Reject Beam crossing Timing BX Pipelined ed Trigger ADC FIFO Full Busy Logic Processing storage DataReady z Front-end Pipelines: tempi decisione di trigger + ritardi di trasmissione sono piu lunghi del bunch crossing 21

22 LHC timing p p a 40 MHz (L= cm -2 s -1 ) 40 MHz 100 khz 25 ns Level 1 μs Level 2 1 khz ms Level n z z z Level 1 trigger time eccede l intervallo fra i bunch Eventi si sovrappongono e signal pileup Very high number of channels 22

23 LHC DAQ+TRIGGER Trigger Pipelines level l1 40 MHz Zero Suppression Formatting Buffers Trigger level khz Event Building 1 khz Buffers Trigger level Hz 23

24 DAQ + Trigger a LHC Rate 40 MHz 100 KHz 1000 Hz ~ Gbytes/s 100 Hz ~ Mbytes/s 24

25 Differenze LEP -LHC LEP LHC A/D Trigger level 1 Trigger level 2 Trigger level 1 Trigger level 2 Trigger level 3 Ti Trigger level 3 z z z z Rate differenti A LEP la lettura e fatta dopo Level-2 accept (few 10 μs). A LEP I dati di trigger per il Level-2 sono forniti dal rivelatore A LHC necessaria la pipeline e buffers per registrare gli eventi durante il processing a level-1e Level-2 25

26 LHC: differenti implementazioni Level-1 trigger deve ridurre la frequenza da 40 MHz a 10 5 Hz Obiettivo 10 2 Hz in 1 o 2 Livelli extra Detectors Detectors Lvl-1 Front end pipelines Lvl-1 Front end pipelines Lvl-2 Readout buffers Readout buffers Switching network Switching network Lvl-3 Processor farms HLT Processor farms Traditional : 3 physical levels CMS: 2 physical levels

27 Come selezionare eventi interessanti Trigger : piu difficile che a macchine e + e - Rate di interazione: ~ 10 9 HZ Rate di registrazione ~ 10 2 Hz (event size 1 MB) trigger rejection ~ 10 7 Trigger decision μs piu grande di 25 ns detector Registrazione dei dati in pipelines Mentre processori fanno la selezione PIPELINE trigger YES NO save 10 9 evts/s trash 10 2 evts/s

28 Disegno del sistema Rigettare eventi fisici non interessanti Criteria: Buona efficienza di selezione dei canali interessant 50% Buona efficienza di reiezione dei canali non interessanti 10 6 Monitoring dell efficienza ±0.1% Nel disegno del sistema la simulazione i e fondamentale Per rigettare il fondo dovuto al rivelatore e all acceleratore l La simulazione deve includere il rumore del rivelatore La simulazione deve includere il fondo proveniente da LHC 28

29 Requisiti del sistema Ridondanza Ogni evento deve fornire segnale almeno in 2 sistemi indipendenti (sub-trigger) Il triggere globale e l OR logico di tutti I sub-trigger. Simulazione per valutare quanto il sistema sia ridondante Utilizzare I dati per valutare l efficienza Es: efficienza di trigger su elettroni N. A = tracking-muon B = Calorimeter ε. N( A B) A =. N(B) A B Per alcune topologie potrebbe non esserci un unica soluzione e alcune soluzioni potrebbero essere correlate (bias). Compromesso fra selectivita (alta capacita di riduzione della rate di dati) e rischio di bias. Studio con la simulazione a Monte Carlo 29

30 Livelli di Trigger I dati dai rivelatori non sono disponibili in tempo e le funzioni di selezione sono complesse, quindi sono ottenute t con approsimazioni i i successive E necessario optimizzare la quantita di dati necessari e il tempo necessario per prendere una decisione. Livelli di trigger Hardware : Fast trigger which usa dati dai alcuni rivelatori con un tempo limitato di decisione implementato in maniera hardware. Level-1 talvolta anche Level-2 (LEP) Software : Diversi livelli di trigger che raffinano la decione a livello-1 utilizzando dati e algoritmi Implementati in processori che girano I programmi di selezione Level-2, Level-3, Level-4,... 30

31 Look Up Tables Central Decision Logic Usa N informazioni Booleane per fornire una semplice risposta: YES / NO RAM di 2 N bits Esempio: N=3 RAM Addres ss EM μ TR RAM No track, no EM Track, no μ μ, track inefficient μ, track EM, no track EM, track, no μ EM, μ, track ineffic EM, μ, track z Trigger su: y Single Photons è 0,0,0,0,1,0,0,0 y Almeno un μ è 0,0,1,1,0,0,1,1 31

32 Obiettivi del sistema di trigger a LHC A LHC vogliamo selezionare eventi con: (1) Leptoni e fotoni isolati, (2) τ-, -jets (3) Eventi con grande E T (4) Events con missing E T Sezioni i d urto QCD-σ sono piu grandi sezioni d urto d interesse Rate di eventi: Inelastic: 10 9 Hz; (2) W lν : 100 Hz t-tbar:10hz (4) H(100 Gev): 0.1 Hz H(500 GeV): 0.01 Hz Gli eventi QCD events devono essere rigettati subito Necessaria una capacita di selezione a livello di 1: Tau Workshop, Pisa,

33 Algoritmi di trigger a Level-1 Condizioni: pp collisions producono adroni di P T ~1 GeV Fisica interessante ha particelle (leptoni e hadroni) con grande impulso trasverso: W eν: M(W)=80 GeV/c 2 ; P T (e) ~ GeV H(120 GeV) γγ: P T T(γ) ~ GeV Requisito base: Soglie alte sui segnali Implica la capacita di distinguere fra particelle (electrons, muoni e jets etc) Soglie tipiche: Single muon con P T >20 GeV (rate ~ 10 khz) Dimuoni con P T >6 (rate ~ 1 khz) Single e/γ con P T >30 GeV (rate ~ khz) Dielectrons con P T >20 GeV (rate ~ 5kHz) Single jet con P T >300 GeV (rate ~ khz)

34 Implementazione a LHC ON-line LEVEL-1 Trigger Hardwired processors (ASIC, FPGA) Pipelined massive parallel OFF-line HIGH LEVEL Triggers Farms of processors Reconstruction&ANALYSIS TIER0/1/2 Centers 25ns 3µs ms sec hour year Giga Tera Petabit

35 Tre livelli Livello aggiuntivo LV2 per ridurre la bandwidth Processori specializzati Level-2 Switch Level-1 Event Manager Detector Frontend Rate (Hz) QED Readout 10 8 Builder Network LEVEL-1 Trigger 40 MHz Hardwired processors (ASIC, FPGA) MASSIVEPARALLEL Pipelined Logic Systems Switch LV-1 µs RoI LV-2 ms LV-3 sec Computing services 40 MHz 10 5 Hz 10 3 Hz 10 Gb/s 10 2 Hz 10 6 Farms W,Z Top Z * Higgs µs - 1 ms SECOND LEVEL TRIGGERS 10 khz SPECIALIZEDprocessors (feature extraction ti and global l log sec HIGH LEVEL TRIGGERS 1kHz Standard processor FARMs 25 ns - µs ms sec Available processing time

36 Due livelli Level 1 Trigger Detector Frontend Event Manager Builder Networks Readout Systems Run Control Rate (Hz) QED 10 8 LEVEL-1 Trigger 40 MHz Hardwired processors (ASIC, FPGA) MASSIVE PARALLEL Pipelined Logic Systems Computing Services 40 MHz LV-1 µs 10 5 Hz Filter Systems W,Z Top Z * µs sec HLT ms.. s 1000 Gb/s 10 2 Hz Higgs ns - µs ms sec HIGH LEVEL TRIGGERS 100 khz Standard d processor FARMs Available processing time -Il secondo livello si basa su componenti commerciali (especially processing and communications)

37 Trigger/DAQ a LHC ATLAS No.Levels Level-1 Event Readout Filter Out Trigger Rate (Hz) Size (Byte) Bandw.(GB/s) MB/s (Event/s) CMS (10 2 ) LV (10 2 ) LHCb 3 LV x (2x10 2 ) LV ALICE 4 Pp-Pp500 5x (10 2 ) p-pp x (10 2 )

38 Trigger/DAQ: confronto passato-presente-futuro

39 Specifiche del trigger a LHC

40 Selezione di fisica a LHC: LIVELLO 1 ON-line LEVEL-1 Trigger Hardwired processors (ASIC, FPGA) Pipelined massive parallel OFF-line HIGH LEVEL Triggers Farms of processors Lvl-1 1Ti Trigger Reconstruction&ANALYSIS TIER0/1/2 Centers 25ns 3µs ms sec hour year Giga Tera Petabit

41 Architettura di trigger in Atlas e CMS Event Size 1-2 Mbytes : PC Farm girano software di ricostruzione e event filter simile all analisi offline

42 Architettura di trigger e DAQ in Atlas e CMS

43 Collocazione del sistema di LV1 trigger (es. CMS) Underground Counting Room Central rows of racks for trigger Connections via highspeed copper links to adjacent rows of ECAL & HCAL readout racks with trigger primitive circuitry Connections via optical fiber to muon trigger primitive generators on the detector Optical fibers connected via tunnels to detector (~90m fiber lengths ) 7m thick shielding wall USC55 Rows of Racks containing trigger & readout electronics

44 Level-1 Trigger: loop Sincrono: 40 MHz Tipicamente: 160 MHz frequenza della pipeline Latencies: Global l Trigger 1 Readout + processing: < 1μs Signal collection & distribution: 2μs Local level-1 trigger Primitive e, γ, jets, µ 2-3 µs latency loop Solo 15x25 ns = 375 ns a disposizione per tutti I sotto-rivelatori che partecipano p alla decisione di trigger. Jets richiedono: 24x25 nsec = 600 nsec; Front-End Digitizer Pipeline delay ( 3 µs) Trigger Primitive Generator z Accept/Reject LV-1 Difficile la sincronizzazione all uscita dalla pipiline Timing calibration Timing e trigger sono distribuiti ai front-end dal TTC system

45 Distribuzione del Clock e sincronizzazione Trigger, Timing & Control (TTC); Global Trigger 1 Local level-1 Primitive e, g, jets, µ Local Level 1 Controls TTC Clock RF Global Level 1 Timing&Control Distribution ib ti Local T&C Total latency BX TTC Controls RX Level 1 Layout delays Programmable delays (in BX units) Clock phase adjstment Readout

46 Trigger / DAQ architecture Level-1 usa solo muon & calo Dati dal tracker troppo complessi Pipeline Impossibile fornire la decisione di trigger in 25ns Tutti I dati registrati nell elettronica del detector per un tempo fisso (LV1 latency) e letti solo a L1Accept max latency 3.2μs (di cui 2μs dovuto ai cavi) Output of Level-1 Single bit: accept / reject Al segnale di L1Accept, data vengono inviati attraverso gli switch di event builder a livelli di trigger piu alti

47 A Level-1:solo calorimetri e informazioni da camere a muon Calorimetri e camere a muoni riconoscimento delle tracce piu facile e veloce Tracker piu complicato Hadron Electromagnetic algoritmi complicati Algoritmi semplici Piccola quantita di dati Local decisions i Grande quantita di dati Ha bisogno di confronto con altri rivelatori

48 Trigger di livello 1 in ATLAS

49 Trigger di livello 1 in CMS

50 CMS Trigger e Latency L1 Trigger: Elettronica sul rivelatore e fuori Diverse tecnologie (rivelatori differenti): calorimetri e sistema di muon (no Si-Tracker) Total Latency = 128 Bx or μsec

51 Obiettivi del Trigger calorimetrico Selezionare i 4 fotoni e elettroni piu energetici isolati Selezionare I 4 fotoni e elettroni piu energetici non isolati Jet Triggers: Trovare jet e tau Jet Counters: Contare il numero di Jets. Electron/γγ triggers: Selezionare canditati e/γγ Fornire l energia totale trasversa, e mancante e l energia trasversa dei Jet.

52 CMS Geometria del trigger calorimetrico 4176 torri, correspondenti a 2448, 1584 a 144 torri nel barrel, end-cap e forward EB, EE, HB, HE map to 18 RCT crates 2 HF calorimeters map on to 18 RCT crates Provide e/γ and jet, τ, E T triggers 1 trigger tower (.087η x.087φ) = 5 x 5 ECAL xtals = 1 HCAL tower

53 CMS L1 Trigger Calorimetrico Dati registrati in Front End Pipelines. Decisione di trigger fornita da Trigger Primitives generati sul detector t Trigger regionale cerca Isolated e/γγ e μ e calcola energia trasversa mancante. FE TPG RCT GCT FE: Front End P: Pipeline, TPG: Trig. Prim. Generat. RCT: Regional Calorimeter Trigger GCT: Global Calorimeter Trigger GT: Global Trigger P Y/N 128x25ns=3.2 µsec later i.e. 128 bunchcrossings latency 53 GT

54 L1T Algorithms: e/γ RCT trova e/γ GCT seleziona 4 canditati migliori GT A GT e/γ = Input a algorithms per L1A Electron (Hit Tower + Max) 2-tower ΣET + Hit tower H/E Hit tower 2x5-crystal strips >90% ET in 5x5 (Fine Grain) Isolated Electron (3x3 Tower) Quiet neighbors: all towers pass Fine Grain & H/E One group of 5 EM ET < Thr. 54

55 Hadron Electromagnetic E T L1T Algorithms: e/γ Trigger Tower = 5x5 EM towers E-H Tower 72 φ x 54 η x 2 = 7776 towers φ η Hit 0.087φ φ η η 55

56 Indentificazione dei Jets ϕ η jet =(-1)ln(tan(θ jet /2)) Particelle colpiscono il rivelatore e depositano la loro energia nei calorimetri Energia depositata deve essere ricombinata per ricostruire l energia trasversa e la direzione del partone originario Fatto da tools chiamati Jet finders. 56

57 CMS jet e τ triggers jet trigger usa la somma delle energie trasverse (e.m.+had) calcolate nella regione calorimetrica (4x4 trigger towers), Il jet trigger usa 3x3 regioni calorimetriche (Δη,Δφ = 1.04) e usa una tecnica di sliding window che spazzola l intera regione (η,φ) coperta dai calorimetri. Nella regione centrale richiede che E T sia piu alta dell E T nelle 8 regioni confinanti τ-like identificate per I τ trigger : tau veto off Jet o τ E T Jet = (12x12 trig. tower ΣE T >Cut) AND (central 4x4 E T > totale) τ: deposito di energia isolati Jet τ se in 9 4x4 region τ vetoes off

58 ATLAS : trigger calorimetrico

59 Efficienze vs PT Lvl-1 Calorimetrico: prestazioni Frequenza di trigger

60 Trigger di Muoni a LHC Vogliamo selezionare muoni provenienti da diversi decadimenti La misura dell impulso trasverso p T e fondamentale per la selezione degli eventi interessanti Deve associare I muoni al corretto bunch crossing Assegna Φ e η Rate [Hz z] 10 6 L = cm -2 s ± 0 K 10 4 τ 10 3 K c b ± /π L 0 * Z /γ ± W all 10 2 η < threshold [GeV/c] μ p T

61 Lvl-1 muon trigger: ATLAS

62 Lvl-1 muon trigger (CMS)

63 Lvl-1 muon trigger (CMS) 3 rivelatori con tecnologie differenti e prestazioni diverse, sistema ridondante Drift Tubes CSC RPC Eccellente risoluzione temporale Implementazione hardware: ASICs for Trigger Primitive Generators FPGAs for Track Finder processors Eccellenti risoluzione spaziale Implementazione hardware: Extrapolation: using look-up tables Track Assembler: link track segment- pairs to tracks, cancel fakes Assignment: P T (5 bits), charge, η (6 bits), ϕ( 8 bits), quality (3 bits)

64 Drift Tube Trigger Track Finder Phi Track Finder (Sector Processor) Track Finder Processor Pipeline logic a 40MHz (LHC bunch crossing frequency) Implementato hardware con logica programmabile Basata su estrapolazione e confronto di pattern predefiniti Drift Tubes

65 SuperLayer DT local trigger e track finder Signal scorrono in un registro Bunch and Track Identifier (BTI) BTI cerca per coincidenza in ogni periodo di clock ( 3 piani colpiti) Al tempo T=Tmax dal passaggio del muone I tempi di drift sono allineati, cioe gli hits formano l immagine della traccia Based on a meantimer technique: MT1 = 0.5 * (T1 + T3) + T2 MT2 = 0.5 * (T2 + T4) + T3 MT=Tmax independent on the track angle and position Track Finder TRAck COrrelator (TRACO) Correla informazioni dal BTI relativo al superlayer interno ed esterno. Collega i segmenti di traccia e fornisce la traccia intera. Assegna pt, Φ and η

66 CSC Local Trigger e Track finder Una Local Charged Track (LCT) e formata con una coincidenza id di 4 hit strips (CLCT) o wires (ALCT) in piani differenti, appartenti a road predefinite Cathode trigger (CLCT) Optimized to measure Φ precisely (per misura p T ) Localizza hit entro ½ strip in un layer Anode trigger (ALCT) Optimized to efficient BX identification LCT trigger processor cerca coincidenze di hits (con predefinito pattern) ogni 25 ns Track finder Collega segmenti di traccia e fornisce informazioni spaziali 3-D spatial information Assigns pt, Φ and η Modulo del muon sorter Seleziona I 4 candidati di piu alto impulso trasverso li invia al Global Muon Trigger

67 RPC Trigger Pattern Comparator (PAC) Principio: Segnali digitali che arrivano dai piani RPC sono combinati in patterns di hits. If they match one of the predefined pattern 67

68 Global muon trigger

69 Muon Trigger Rates vs. P t at η η

70 Algoritmo di trigger globale Un algoritmo e una combinazione i logica di oggetti di trigger che soddisfano definiti criteri (soglie, topologie, criteri di qualita delle tracce). In CMS ci sono 128 algoritmi che girano in parallelo. Esempio: 2 leptoni back-to-back in ϕ, carica opposta, con energia Et sopra soglia Particle condition for muons Particle condition for Et miss Particle condition for e/γ Particle condition for Et miss μ + e/γ.and. E T to t E T Th re sh.or..and. E T to t E T Th re sh > > μ - e/γ

71 Algoritmi di trigger global a Livello 1

72 L1 Global Trigger Lcombinazione di oggetti di trigger provenienti dal Global Calorimeter Trigger e dal Global Muon Trigger Best 4 isolated electrons/photons E T, η, φ Best 4 non-isolated electrons/photons E T, η, φ Best 4 jets in forward regions Best 4 jets in central region E T, η, φ E T, η, φ Best 4 τ-jets E T, η, φ Total E T ΣE T Total E T of all jets above threshold H T Missing E T E missing T, φ(e missing T ) 12 jet multiplicities N jets (different E T thresholds and η-regions) Best 4 muons p T, charge, φ, η, quality, MIP, isolation Soglie (p T, E T, N Jets ) Altre condizioni (geometria, isolamento, carica, qualita ) 128 algoritmi in parallelo

73 TRIGGER TABLE Chiamiamo il nostro trigger menu: trigger table. E una lista di criteri di selezione Ogni item nel menu : e chiamato Trigger Path Sia a L1, (L2) che HLT : Set di tagli, parameteri, istruzioni specifiche per ogni livello. Un evento e registrato se uno o piu trigger path sono soddisfatti. All inizio della presa dati (nuovo run), l intera trigger table e caricata nel sistema attraverso il run control. - Tutti I menu sono registrati database.

74 Rate di Trigger Per ogni processo: rate R= Lσ (L = luminosita istantanea, σ= cross section.) Per le sezioni d urto di trigger, si osserva: σ = A/L + B + CL + DL 2 rate sez.urto dip. Luminosita cost cost La sezione d urto cresce con la luminosita se le costanti sono diverse da 0 A,B,C,D sono costanti che dipendono dal trigger Trigger con alta purezze hanno C~D~0. 2 effetti comportano la presenza dei termini C e D : Sovrapposizione di oggetti da diverse interazioni Falsi trigger che dipendono dalla luminosita. Rates: R=Lσ = A + BL + CL 2 + DL 3

75 CMS Trigger table LV1 Se la rate e troppo alta si usa il pre-scale: si accettano solo una frazione predefinita di eventi di quel processo. Compinamento del trigger ogni N bunch crossing Trigger object Muon JetMET L1 Seed OR of L1 prescaled bits L1_SingleMu7 -ii- L1_DoubleMu3 HLT thresh [GeV] None Iso Double 3 L1 Rate [khz] (Prescl) 0.003(4E3) ii Total Prescale 1E HLT Rate [Hz] L1_SingleJet (1E4) 1E4 1 L1_SingleJet70 L1_SingleJet100 L1_SingleJet150 L1_Sgl150, Dbl (100) L1_Sgl150, Dbl70, Tpl50 L1_Sgl150, Dbl70, Tpl50, Qpl L1_ETM SumET RapidityGap Electron L1_SingleIsoEG12 L1_SingleIEG15 L1_DoubleIsoEG8 L1_DoubleEG Photon L1_SingleIsoEG12 L1_SingleEG15 L1_DoubleIsoEG8 L1_DoubleEG MinBias 1 2 ALL 161 +/