Análise do desempenho de modelos lineares para a reconstrução de sinal do calorímetro de telhas do experimento ATLAS no contexto do HL-LHC

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Morett, Guilherme Barroso
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Experimento ATLAS; Reconstrução de sinal; Métodos lineares; Atualização HL-LHC; ATLAS experiment; Signal reconstruction; Linear method; HL-LHC upgrade; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23541

O avanço tecnológico computacional tem impulsionado significativamente o campo de processamento de sinais. Um dos tópicos centrais desta área, a reconstrução de sinal, apresenta aplicações de ponta na física de partículas de altas energias. As colisões atômicas geram elevada quantidade de dados em intervalos curtos de tempo. Sendo assim, há exigência de detectores sofisticados para registrar os eventos de interesse em diversos canais de leitura com precisão e exatidão. Com o advento do High Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC), espera-se um aumento substancial na taxa de colisões, com maior luminosidade, parâmetro diretamente relacionado à densidade dos feixes. Embora esse cenário de alta luminosidade amplie o potencial de exploração científica, ele também intensifica o empilhamento de sinais em um mesmo canal de leitura, dificultando o processo de reconstrução. Este trabalho analisa métodos lineares para estimação de parâmetros fundamentais à reconstrução de sinais simulados no contexto do HL-LHC, utilizando como referência o calorímetro de telhas cintilantes TileCal do experimento ATLAS. Foram analisados os métodos Melhor Estimador Linear Não Enviesado (BLUE), Filtro Ótimo (OF), Mínimos Quadrados (LS), Filtro de Wiener (WF) e Desconvolução de Sinal (SD), com ênfase na estimação da amplitude e fase de resposta do canal do TileCal. Além disso, foi investigado o impacto do janelamento das amostras no erro de estimação, considerando a sequência de dados fornecida a cada instante de colisão. Os resultados indicam que métodos que utilizam parâmetros de referência, como LS e WF, apresentam desempenho superior em diversos cenários operacionais do HL-LHC.