Estimação de energia baseada em filtragem casada para um calorímetro operando em condições de empilhamento de sinais

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Rocha, Geovane Pacheco da
• 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: Processamento de sinais; Métodos de simulação; Estimativa de parâmetros; Calorimetria; Aceleradores de partículas; Filtro casado; Filtro ótimo; Estimação de sinais; Calorimetria de altas energias; Matched filter; Optimal filter; Signal estimation; High energy calorimetry; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16996

A descrição e reprodução computacional de fenômenos são um desafio comum na área da Modelagem Computacional. No contexto da calorimetria de altas energias, a energia da partícula proveniente de colisões é absorvida e amostrada em forma de um sinal digitalizado. Em operação de alta taxa de eventos e luminosidade, o empilhamento de sinais pode ocorrer devido à alta ocupação dos canais de leitura do detector, tendo como consequência a distorção do sinal esperado. Neste contexto, este trabalho avalia o desempenho do método conhecido como Filtro Casado, aplicando-o em duas abordagens distintas chamadas de Filtro Casado Determinístico e Filtro Casado Estocástico. Tais abordagens serão comparadas ao método atualmente aplicado no Calorímetro de Telhas TileCal, chamado Filtro Ótimo. Para a análise de eficiência, foi criando um ambiente composto de dados simulados considerando diferentes condições de empilhamento de sinais no TileCal do ATLAS. Além deste ambiente, também foi criado o ambiente hibrido, que consiste em sinais cuja a amplitude é previamente conhecida e então adicionada em diferentes condições de ruídos reais. Para ambos ambientes, diferentes relações sinal-ruído foram consideradas a fim de se entender como cada método se comporta em tais situações. Os resultados mostraram que o Filtro Casado Estocástico se mostrou capaz de estimar a amplitude dos sinais de forma mais precisa se apresentando como uma alternativa para a estimação de energia do TileCal.