Comparaison des performances du MUIDLL1 et du MuTr-

Taux de rejet

Le taux de rejet R ≥ 1 d’un système de déclenchement est défini comme le rap- port entre le nombre total d’événements sur le nombre d’événements acceptés par ce système de déclenchement. Ainsi, plus R est élevé, plus le système de déclenchement est sélectif.

Taux de rejet du MUIDLL1. – Nous avons évalué le taux de rejet du MUIDLL1 à partir des réponses de l’émulateur du MUIDLL1 sur les données de biais minimum du Run 5 Cu+ Cu, et ce pour les deux périodes MUIDLL1 4/5 et MUIDLL1 3/5 correspondant aux deux conditions requises sur le nombre minimal de plans de me- sure touchés du MuID. En vue d’évaluer le taux de rejet moyen par période, nous avons pris trois runs différents pour chaque période, correspondant environ au dé- but, au milieu et à la fin, soit un total de 123 mille (118 mille) événements pour le MUIDLL1 4/5 (3/5). Les résultats obtenus sont reportés dans le tableau IV.1. En adoptant le MUIDLL1 3/5 au détriment du MUIDLL1 4/5, nous avons ainsi de l’ordre de trois fois moins de pouvoir de rejet.

Ce tableau montre également que le taux de rejet est plus élevé dans le bras Nord que dans le bras Sud. Ceci est dû à la différence d’épaisseur totale d’absorbeur en amont du gap 0 du MuID (cf tableau III.4page 82). À profondeur de pénétration égale dans le MuID, cette différence implique une sélection plus rigoureuse des di- muons par le MUIDLL1 et par le MuTr-Lvl2 dans le bras Nord : chacun des muons doit avoir une impulsion minimale plus élevée dans le Nord que dans le Sud pour être déclaré Deep. De cette condition plus stricte résulte un meilleur pouvoir de rejet dans le bras Nord.

Taux de rejet Système de déclenchement bras Sud bras Nord

MUIDLL1 4/5 441 564

MUIDLL1 3/5 157 172

MuTr-Lvl2 1783 2313

T. IV.1: Taux de rejet du MUIDLL1 et du MuTr-Lvl2 sur des données de biais minimum du Run 5 Cu+ Cu (la position du vertex a été limitée à l’intervalle |zvtx|< 30 cm). L’erreur statistique est négligeable (inférieure au pourcent).

Taux de rejet du MuTr-Lvl2. – Un total de 257 mille événements de biais mini- mum du run 152099 ont été utilisés pour mesurer le taux de rejet du MuTr-Lvl2 (cf. tableauIV.1). Celui-ci possède un pouvoir de rejet environ quatre à treize fois plus élevé que le MUIDLL1 (selon qu’il s’agisse du 4/5 ou du 3/5). Ainsi apparait pleinement l’intérêt de filtrer les données avec le MuTr-Lvl2 avant la reconstruction, puisque celui-ci diminue de manière conséquente le volume de données et donc le temps alloué à la reconstruction.

Efficacité

Les performances d’un système de déclenchement ne se mesurent pas seulement à son taux de rejet mais aussi à son efficacité sur le signal recherché. En général, ces deux grandeurs sont anti-corrélées.

L’efficacité est évaluée comme la fraction de J/ψ Monte Carlo reconstructibles, insérés dans des données réelles, qui ont allumé le système de déclenchement. Le choix de J/ψ Monte Carlo reconstructibles permet de ne cibler, par définition, que les J/ψgénérés par simulation dont les muons de désintégration sont dans l’acceptance géométrique des bras muons et qui laissent des hits dans le MuID/MuTr remplissant toutes les conditions imposées par l’algorithme de reconstruction (cf. sectionIV.2.3). Ce choix permet de s’affranchir de l’efficacité de l’algorithme de reconstruction pour ne s’intéresser qu’aux systèmes de déclenchement. Quant à la nécessité d’enchâsser les J/ψ Monte Carlo dans des données réelles, elle est dictée par la volonté de re- produire au mieux l’environnement à haute multiplicité des collisions d’ions : nous obtenons ainsi la réponse des systèmes de déclenchement dans des conditions très réalistes. Les efficacités respectives du MUIDLL1 (sur les deux périodes 4/5 et 3/5) et du MuTr-Lvl2 ont été mesurées de cette manière à partir du même échantillon de 16 mille de J/ψ Monte Carlo reconstructibles insérées dans des données de biais minimum issues du run 152099.

Efficacité du MUIDLL1. – Le MUIDLL1 est utilisé en ligne et en temps réel, lors de la prise de données. Aussi faut-il redoubler de prudence quant au choix des condi- tions de déclenchement. Le signal recherché est rare, aussi avons-nous privilégié l’efficacité sur le pouvoir de rejet, et ce d’autant plus que nous avions prévu de fil- trer les données en sortie du MUIDLL1 par l’algorithme plus élaboré et avec un meilleur pouvoir de rejet du système de déclenchement de niveau 2 associé au MuTr. Les efficacités du MUIDLL1 selon la condition de déclenchement requise sont re- portées dans le tableauIV.2. Celui-ci met en évidence l’importante perte en efficacité du MUIDLL1 4/5 par rapport au MUIDLL1 3/5, cette perte étant plus élevée dans le bras Nord en raison du problème matériel décrit précédemment et qui n’affecte que le dernier plan de mesure du MuID Nord : la perte relative est d’environ 13% dans le bras Sud et 26% dans le bras Nord ! Historiquement, c’est cette grande perte d’efficacité qui a motivé et justifié le changement de condition de déclenchement du MUIDLL1, d’autant plus que le pouvoir de rejet n’est qu’assez peu affecté lors de ce changement.

Le tableau IV.2 montre aussi que l’efficacité du MUIDLL1 dans le bras Nord

est inférieure à celle du bras Sud (au contraire du taux de rejet qui, lui, est meilleur dans le bras Nord par rapport au bras Sud, ce qui montre qu’efficacité et taux de rejet sont effectivement anti-corrélés). La raison est la même que celle qui implique une différence de taux de rejet entre le bras Nord et le bras Sud. La présence d’une épaisseur d’absorbeur plus grande en amont du MuID Nord conduit à sélectionner plus sévèrement les dimuons des J/ψ Monte-Carlo, et donc le MUIDLL1 Nord ne peut qu’être moins efficace.

Efficacité du MuTr-Lvl2. – Le tableauIV.2permet de comparer les efficacités res- pectives du MuTr-Lvl2 et du MUIDLL1. L’efficacité du MuTr-Lvl2 est à mi-chemin entre celle du MUIDLL1 4/5 et celle du MUIDLL1 3/5. Le MuTr-Lvl2 réalise donc

Efficacité

Système de déclenchement bras Sud bras Nord

MUIDLL1 4/5 0, 702 ± 0, 004 0, 518 ± 0, 004 MUIDLL1 3/5 0, 806 ± 0, 003 0, 701 ± 0, 004

MuTr-Lvl2 0, 740 ± 0, 003 0, 623 ± 0, 004

T. IV.2: Efficacités du MUIDLL1 et du MuTr-Lvl2 sur des J/ψ Monte Carlo reconstructibles insérés dans des données de biais minimum du Run 5 Cu+ Cu (la nouvelle cartographie du MUIDLL1 a été utilisée ainsi que les efficacité moyen- nées sur tout le Run des bi-packs du MuID). Erreurs statistiques uniquement.

un bon compromis entre taux de rejet et efficacité.

La différence Nord/Sud de l’efficacité du MuTr-Lvl2 a la même explication que celle recontrée pour le MUIDLL1.