Fonctionnement des bras muons

Pendant la prise des donn´ees, le fonctionnement du MuTr ou du MuID n’a pas ´et´e constant. Les p´eriodes de prise de donn´ees dont la configuration du d´etecteur diff`ere trop du fonctionne- ment moyen sont rejet´ees. Ceci permettra d’avoir une acceptance×efficacit´e de reconstruction plus homog`ene et plus facile `a reproduire par des simulations.

MuTr

L’´etat de fonctionnement du MuTr est caract´eris´e notamment par les variations de son acceptance. Celle-ci d´epend du nombre de cartes de haute tension et de FEM qui sont en fonctionnement. Pendant toute la prise de donn´ees, les anodes les plus proches du faisceau ont ´et´e ´eteintes dans la station 1 du MuTr, soient 48 anodes par bras (voir le paragrapheII.6.3

pour les d´etails sur la structure du MuTr). Pour le bras Sud, cette r´egion correspond aux anodes cach´ees par le piston de l’aimant. Pour le bras nord, cette disposition permet de r´eduire de mani`ere significative le taux d’occupation (jusqu’`a 20 % lors des collisions centrales Au+Au). Ce sont ´egalement des anodes qui sont tr`es sensibles au flux de particules venant des interactions entre le faisceau et le gaz r´esiduel du tube `a vide. Ces coups suppl´ementaires

d´egradent la r´esolution de d´etection sur les cathodes qui sont perpendiculaires aux anodes. Une fois les anodes d´esactiv´ees, les deux bras couvrent `a peu pr´es la mˆeme r´egion en pseudo- rapidit´e :1, 2 < η < 2, 2 pour le Nord et −2, 2 < η < −1, 2 pour le bras Sud (6)_.

La valeur nominale des hautes tensions du MuTr est de 1850 V et les seuils ´electroniques de d´etection branch´es sur les cathodes sont de 90 mV. Lorsque des hautes tensions font appel `a trop de courant, leur tension est diminu´ee `a la main entre les p´eriodes de prise de donn´ees. Celles qui sont trop souvent d´efectueuses sont d´esactiv´ees de fa¸con permanente car

elles risquent de biaiser les mesures. La Fig. IV.8 repr´esente le nombre de p´eriodes de prise

de donn´ees en fonction du nombre de hautes tensions d´esactiv´ees. Une p´eriode de prise de donn´ees doit avoir moins de 75 canaux d´esactiv´es. Ce crit`ere est moins s´electif qu’au Run-4

o`u seulement 60 hautes tensions ´etaient d´esactiv´ees au maximum ce qui r´esulte probablement

d’une d´et´erioration du mat´eriel avec le temps. Pour rem´edier `a cette augmentation moyenne du nombre de HV d´esactiv´ees, de nombreuse capacit´es associ´ees aux modules de hautes tensions ont ´et´e chang´ees apr`es cette prise de donn´ees afin que ces modules fonctionnent `a nouveau pour les prises de donn´ees suivantes.

0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 100 200 300 400 500 600

North HV Disabled hist

Entries 1037 Mean 72.21 RMS 25.2 North HV Disabled 0 50 100 150 200 250 300 0 100 200 300 400 500 600 700

South HV Disabled hist

Entries 1037 Mean 63.44 RMS 15.3

South HV Disabled

Fig. IV.8 – Nombre de p´eriodes de prise de donn´ees en fonction du nombre de hautes tensions d´esactiv´ees dans le bras Nord (`a gauche) et Sud (`a droite).

L’´electronique de lecture a bien fonctionn´e tout au long de la prise de donn´ees. Chaque FEM comprend 128 canaux de lecture. Un FEM en mauvai fonctionnement peut donc r´eduire significativement l’acceptance et l’efficacit´e de d´etection. Quelques FEM sont inactifs de mani`ere permanente dans le bras Sud. D’autres FEM ont pr´esent´e des probl`emes r´ecurrents :

• pi´edestaux trop ´elev´es entraˆınant une saturation des canaux,

• erreur d’adressage en m´emoire des donn´ees num´eris´ees,

• donn´ees corrompues.

Si dix FEM du MuTr (ou plus) sont satur´es ou ne peuvent plus enregistrer des donn´ees dans une station du MuTr, la p´eriode est ´egalement rejet´ee.

Les p´eriodes de prise de donn´ees pour lesquelles le nombre de clusters par ´ev`enement et par cathode est trop important ou trop faible par rapport `a la moyenne sont rejet´ees. Plus pr´ecis´ement, sont rejet´ees les p´eriodes pour lesquelles ces valeurs sont ´eloign´ees de plus de deux d´eviations standard de la valeur moyenne dans chacune des trois stations. Lorsque la charge au pic du cluster est trop faible (en de¸c`a de deux d´eviations standard), la p´eriode

est rejet´ee ´egalement. Les Fig. IV.9 et Fig. IV.10 pr´esentent les distributions du nombre de

clusters par cathode et de la charge du pic des clusters pour l’ensemble de la prise de donn´ee.

Une entr´ee dans l’histogramme correspond `a une p´eriode de prise de donn´ee. Le Tab. IV.1

r´esume les valeurs des moyennes et des RMS de ces distributions.

Param`etre Nord µ Nord σ Sud µ Sud σ

Clusters S1 14, 79 2, 88 11, 01 4, 17

Clusters S2 17, 91 3, 53 11, 70 4, 45

Clusters S3 28, 07 5, 53 16, 67 6, 30

Pic q 565, 04 103, 77 505, 18 190, 40

Tab. IV.1 – Valeur moyenne et RMS du nombre de clusters dans chaque station, ainsi que de la charge du pic.

0 5 10 15 20 25 30 35 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

North Fit Cath Clus S1 hist

Entries 796 Mean 14.76 RMS 3.1

North Fit Cath Clus S1

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

South Fit Cath Clus S1 hist

Entries 796 Mean 12.58 RMS 0.6736

South Fit Cath Clus S1

Fig. IV.9 – Nombre de de clusters ajust´es dans chaque cathode dans le bras Nord `a gauche et Sud `a droite dans la premi`ere station. 300 400 500 600 700 800 0 50 100 150 200 250 300 350

North Cath Clus Peak Q hist

Entries 796 Mean 584.7 RMS 21.95

North Cath Clus Peak Q

1000 200 300 400 500 600 700 800 50 100 150 200 250 300 350

South Cath Clus Peak Q hist

Entries 796 Mean 577.2 RMS 30.67

South Cath Clus Peak Q

Fig. IV.10 – Charge du pic du cluster pour le bras Nord `a gauche et Sud `a droite.

Enfin, les p´eriodes pour lesquelles aucun coup n’est mesur´e dans une des stations du MuTr sont ´egalement rejet´ees.

MuID

Un groupe de tubes Iarocci partage la mˆeme alimentation en basse tension, haute tension et en gaz. Chaque tube d’un bi-pack appartient `a un groupe diff´erent. Ceci permet de r´eduire de mani`ere significative la probabilit´e que les deux tubes du bi-pack soient non-op´erationnels simultan´ement. Ainsi, le bi-pack conserve un minimum d’efficacit´e si l’alimentation d’un des deux tubes venait `a d´efaillir. Les p´eriodes de prise de donn´ees pendant lesquels le MuID n’a pas fonctionn´e correctement ont ´et´e rejet´ees de la liste. L’efficacit´e du MuID est sup´erieure `a 90 % mais certaines p´eriodes de prise de donn´ees ont une efficacit´e r´eduite. La Fig.IV.11

donne un exemple d’efficacit´e du MuID Nord en fonction du num´ero de prise de donn´ees pour le premier panneau en haut et le dernier en bas, orientation horizontale `a gauche et verticale `a droite. L’efficacit´e semble constante sur toute la p´eriode de prise de donn´ees pour le panneau le plus proche du MuTr. Elle diminue de 10 % entre le d´ebut et la fin de la prise de donn´ee pour l’orientation verticale du dernier panneau. Ce comportement n’est pas visible pour le bras Sud. Il semble que ce panneau refl`ete un dysfonctionnement mat´eriel.

Les efficacit´es utilis´ees sont moyenn´ees pour chaque panneau et chaque orientation (voir paragraphe III.2.3).

Fig. IV.11 – Efficacit´e du MuID en fonction du num´ero de p´eriode de prise de donn´ee pour le premier panneau en haut et le dernier en bas, l’orientation horizontale `a gauche et verticale `a droite.