Main Tracker Geometry & Performance Rosa Simoniello - - PowerPoint PPT Presentation

▶
main tracker geometry performance
SMART_READER_LITE
LIVE PREVIEW

Main Tracker Geometry & Performance Rosa Simoniello - - PowerPoint PPT Presentation

Aug 11, 2023 850 likes •1.16k views

Main Tracker Geometry & Performance Rosa Simoniello CLICdp collabora4on mee4ng, 2-3 June 2015, CERN Thanks to the tracker op4misa4on group

slide-1
SLIDE 1

Main ¡Tracker ¡ ¡ Geometry ¡& ¡Performance ¡

Rosa ¡Simoniello ¡ CLICdp ¡collabora4on ¡mee4ng, ¡2-­‑3 ¡June ¡2015, ¡CERN ¡ ¡

Thanks ¡to ¡the ¡tracker ¡op4misa4on ¡group ¡

slide-2
SLIDE 2

Outline ¡

  • Main ¡tracker ¡layout ¡
  • Comparison ¡with ¡CDR ¡ ¡
  • Material ¡budget ¡towards ¡a ¡realis4c ¡model: ¡

q Cables, ¡cooling ¡and ¡supports ¡ q Support ¡tube ¡

  • Op4misa4on ¡of ¡the ¡layer ¡layout ¡inside ¡the ¡model: ¡ ¡ ¡

q Change ¡length/r ¡posi4on ¡of ¡first ¡barrel ¡layer ¡ q Op4mise ¡gaps ¡between ¡barrel ¡and ¡endcap ¡disks ¡ q Change ¡posi4on ¡of ¡inner ¡tracker ¡disks ¡w.r.t. ¡outer ¡tracker ¡disks ¡ q Change ¡length ¡of ¡barrel ¡layers ¡

2 ¡

Fast ¡simula4on ¡(LDT), ¡single ¡point ¡resolu4on ¡7µm ¡

slide-3
SLIDE 3

Layout ¡comparison ¡

x- & y-axis [mm] 500 1000 1500 θ1=45.00deg θ2=5.44deg θ3=42.00deg θ4=38.00deg

3 ¡

z-axis [mm]
  • 1500
  • 1000
  • 500
500 1000 1500
  • 500

x- & y-axis [mm]

500 1000 1500

θ1=45.00deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg

z-axis [mm]

  • 2000
  • 1500
  • 1000
  • 500

500 1000 1500 2000

v

New ¡model, ¡B ¡= ¡4 ¡T, ¡ILD ¡like ¡vertex ¡detector ¡ CLIC_SiD, ¡CDR ¡model, ¡B ¡= ¡5 ¡T, ¡SiD ¡vertex ¡detector ¡

Tracker ¡sensor ¡layers, ¡supports, ¡cables, ¡cooling, ¡vertex ¡sensor ¡layers ¡

slide-4
SLIDE 4

Beam ¡pipe ¡

x- & y-axis [mm] 500 1000 1500 θ1=45.00deg θ2=5.44deg θ3=42.00deg θ4=38.00deg

4 ¡

z-axis [mm]
  • 1500
  • 1000
  • 500
500 1000 1500
  • 500

x- & y-axis [mm]

500 1000 1500

θ1=45.00deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg

z-axis [mm]

  • 2000
  • 1500
  • 1000
  • 500

500 1000 1500 2000

v

New ¡model, ¡B ¡= ¡4 ¡T ¡ CDR ¡model, ¡B ¡= ¡5 ¡T ¡ Beam ¡pipe: ¡

  • ­‑

adopted ¡ILD ¡ model ¡

  • ­‑

no ¡material ¡in ¡ front ¡LumiCal ¡ for ¡Luminosity ¡ measurement ¡

  • ­‑

space ¡for ¡taking ¡ in ¡air ¡for ¡vertex ¡ cooling ¡(more ¡ in ¡Fernando’s ¡ talk) ¡ ¡ 5.4 ¡deg ¡ 6.6 ¡deg ¡

slide-5
SLIDE 5

Support ¡tube ¡

x- & y-axis [mm] 500 1000 1500 θ1=45.00deg θ2=5.44deg θ3=42.00deg θ4=38.00deg

5 ¡

z-axis [mm]
  • 1500
  • 1000
  • 500
500 1000 1500
  • 500

x- & y-axis [mm]

500 1000 1500

θ1=45.00deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg

z-axis [mm]

  • 2000
  • 1500
  • 1000
  • 500

500 1000 1500 2000

v

New ¡model, ¡B ¡= ¡4 ¡T ¡ CDR ¡model, ¡B ¡= ¡5 ¡T ¡ Support ¡tube: ¡

  • ­‑

It ¡allows ¡first ¡ layer ¡at ¡230mm ¡

  • ­‑

It ¡allows ¡to ¡ drop ¡support ¡ for ¡the ¡second ¡ barrel ¡layer ¡ ¡ ¡ ¡

slide-6
SLIDE 6

Model ¡for ¡the ¡support ¡tube ¡

6 ¡

z ¡axis ¡ WALL ¡1 ¡ WALL ¡2 ¡

  • In ¡the ¡CDR ¡design ¡the ¡support ¡tube ¡was ¡

suppor4ng ¡only ¡the ¡vertex ¡detector. ¡X ¡~ ¡0.18%X0 ¡ ¡ ¡

  • Hypothesis ¡for ¡realis4c ¡support ¡tube: ¡5mm ¡of ¡

carbon ¡à à ¡X ¡~ ¡3%X0 ¡=> ¡1.5%X0 ¡per ¡wall ¡

  • M.b. ¡scan ¡performed ¡around ¡the ¡realis4c ¡support ¡

tube ¡value: ¡1.0%X0, ¡1.5%X0, ¡2.0%X0 ¡ ¡

Polar angle θ [deg]

20 30 40 50 60 70 80 90

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

×10 -4 2 4 6 8 10 12

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-st10.b-CLIC-SiD-mb-st10.f CLIC-SiD-mb-st15.b-CLIC-SiD-mb-st15.f CLIC-SiD-mb-st20.b-CLIC-SiD-mb-st20.f

momentum p [GeV/c]

10 1 10 2 10 3

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

10 -5 10 -4 10 -3

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-st10.b-CLIC-SiD-mb-st10.f CLIC-SiD-mb-st15.b-CLIC-SiD-mb-st15.f CLIC-SiD-mb-st20.b-CLIC-SiD-mb-st20.f

Single ¡µ, ¡p ¡= ¡10 ¡GeV ¡ Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡90 ¡deg ¡

VERY ¡PRELIMINARY ¡

slide-7
SLIDE 7

Supports ¡

x- & y-axis [mm] 500 1000 1500 θ1=45.00deg θ2=5.44deg θ3=42.00deg θ4=38.00deg

7 ¡

z-axis [mm]
  • 1500
  • 1000
  • 500
500 1000 1500
  • 500

x- & y-axis [mm]

500 1000 1500

θ1=45.00deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg

z-axis [mm]

  • 2000
  • 1500
  • 1000
  • 500

500 1000 1500 2000

v

New ¡model, ¡B ¡= ¡4 ¡T ¡ CDR ¡model, ¡B ¡= ¡5 ¡T ¡ Support ¡m.b.: ¡

  • ­‑

Increased ¡m.b. ¡ à à ¡towards ¡a ¡ realis_c ¡model ¡

  • ­‑

More ¡supports ¡ added ¡ ¡ ¡

slide-8
SLIDE 8

Model ¡for ¡supports ¡

  • For ¡outer ¡radii ¡larger ¡material ¡is ¡needed ¡in ¡order ¡

to ¡match ¡stability ¡requirements ¡

  • Rough ¡implementa/on: ¡material ¡for ¡outermost ¡

layer ¡3 ¡4mes ¡larger ¡than ¡for ¡innermost, ¡linearly ¡ rescaled ¡for ¡layers ¡in ¡between ¡à ¡Szymon ¡is ¡ studying ¡possibili4es ¡on ¡the ¡engineer ¡side ¡

Polar angle θ [deg]

20 30 40 50 60 70 80 90

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

×10 -3 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mbr-s05.b-CLIC-SiD-mbr-s05.f

momentum p [GeV/c]

10 1 10 2 10 3

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

10 -5 10 -4 10 -3

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mbr-s05.b-CLIC-SiD-mbr-s05.f

Single ¡µ, ¡p ¡= ¡10 ¡GeV ¡ Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡90 ¡deg ¡

8 ¡

m.b. ¡a`er ¡scaling: ¡

barrel ¡1: ¡0.48% ¡X0 ¡ barrel ¡2: ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ barrel ¡3: ¡0.96% ¡X0 ¡ barrel ¡4: ¡1.20% ¡X0 ¡ barrel ¡5: ¡1.44% ¡X0 ¡ m.b. ¡0.48% ¡X0 ¡for ¡each ¡barrel ¡layer ¡ m.b. ¡from ¡0.48% ¡X0 ¡to ¡1.44X0 ¡ ¡ m.b. ¡0.48% ¡X0 ¡for ¡each ¡barrel ¡layer ¡ m.b. ¡from ¡0.48% ¡X0 ¡to ¡1.44X0 ¡ ¡

slide-9
SLIDE 9

Cables ¡

x- & y-axis [mm] 500 1000 1500 θ1=45.00deg θ2=5.44deg θ3=42.00deg θ4=38.00deg

9 ¡

z-axis [mm]
  • 1500
  • 1000
  • 500
500 1000 1500
  • 500

x- & y-axis [mm]

500 1000 1500

θ1=45.00deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg

z-axis [mm]

  • 2000
  • 1500
  • 1000
  • 500

500 1000 1500 2000

v

New ¡model, ¡B ¡= ¡4 ¡T ¡ CDR ¡model, ¡B ¡= ¡5 ¡T ¡ Cables: ¡

  • ­‑

Added ¡cables ¡

  • ­‑

m.b. ¡properly ¡ rescaled ¡ assuming ¡ constant ¡ density ¡ ¡ S_ll ¡missing ¡m.b. ¡ for ¡connectors ¡ ¡

slide-10
SLIDE 10

Model ¡for ¡cables ¡

  • Material ¡budget ¡for ¡cables ¡and ¡cooling ¡should ¡scale ¡according ¡to ¡

the ¡layers ¡size ¡and ¡posi4on ¡

  • Assumed ¡constant ¡cable/cooling ¡density ¡

10 ¡

xcyl : Acyl = xring : Aring Acyl = 2πrz Aring = π(R2 − r2) xring = xcyl(R2 − r2) 2rz xi,tot

ring = xi ring +

X

j<i

xj

ring

1.0%X0 ¡ ¡ z ¡ r ¡ R ¡

slide-11
SLIDE 11

Polar angle θ [deg]

20 30 40 50 60 70 80 90

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

×10 -3 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

CLIC-SiD-mb-c05.b-CLIC-SiD-mb-c05.f CLIC-SiD-mb-c10.b-CLIC-SiD-mb-c10.f CLIC-SiD-mb-c15.b-CLIC-SiD-mb-c15.f CLIC-SiD-mb-c20.b-CLIC-SiD-mb-c20.f

Results ¡changing ¡m.b. ¡for ¡cables ¡

  • Material ¡budget ¡for ¡support ¡fixed: ¡0.48%X0 ¡(barrel), ¡0.5%X0 ¡(forward) ¡
  • Material ¡budget ¡for ¡sensor ¡fixed: ¡0.5%X0 ¡(barrel), ¡0.88%X0 ¡(forward) ¡
  • Material ¡budget ¡for ¡cables ¡varied: ¡0.5%X0, ¡1.0%X0 ¡, ¡1.5%X0, ¡2.0%X0 ¡

à ¡As ¡expected ¡in ¡the ¡cable ¡region ¡(30°−50°) ¡worsening ¡of ¡the ¡pT ¡resolu/on, ¡ ¡ small ¡effect ¡on ¡the ¡d0 ¡resolu/on ¡(dominated ¡by ¡vertex ¡detector) ¡ ¡

11 ¡

Polar angle θ [deg]

35 40 45 50 55 60

std of projected impact [ µ m]

3.5 4 4.5 5 5.5 6

CLIC-SiD-mb-c05.b-CLIC-SiD-mb-c05.f CLIC-SiD-mb-c10.b-CLIC-SiD-mb-c10.f CLIC-SiD-mb-c15.b-CLIC-SiD-mb-c15.f CLIC-SiD-mb-c20.b-CLIC-SiD-mb-c20.f

Single ¡µ, ¡p ¡= ¡10 ¡GeV ¡ Single ¡µ, ¡p ¡= ¡10 ¡GeV ¡

Momentum ¡resolu4on ¡ d0 ¡resolu4on ¡

slide-12
SLIDE 12

Cooling ¡

x- & y-axis [mm] 500 1000 1500 θ1=45.00deg θ2=5.44deg θ3=42.00deg θ4=38.00deg

12 ¡

z-axis [mm]
  • 1500
  • 1000
  • 500
500 1000 1500
  • 500

x- & y-axis [mm]

500 1000 1500

θ1=45.00deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg

z-axis [mm]

  • 2000
  • 1500
  • 1000
  • 500

500 1000 1500 2000

v

New ¡model, ¡B ¡= ¡4 ¡T ¡ CDR ¡model, ¡B ¡= ¡5 ¡T ¡ Cooling: ¡

  • ­‑

Add ¡material ¡ for ¡liquid ¡ cooling: ¡ X ¡= ¡0.5%X0 ¡ ¡

  • ­‑

M.b. ¡rescaled ¡ assuming ¡ constant ¡ density ¡for ¡ taking ¡the ¡ cooling ¡out ¡ ¡ ¡

slide-13
SLIDE 13

PUTTING ¡ALL ¡TOGETHER: ¡ PERFORMANCE ¡COMPARED ¡WITH ¡CDR ¡

13 ¡

slide-14
SLIDE 14

Nhits ¡vs ¡theta ¡

14 ¡

] ° [

  • 20

40 60 80

hits

N

5 10 15

CDR new with s.t.

] ° [

  • 20

40 60 80

] Material Budget [%X

5 10 15 20 25

CDR new with s.t. new w/o s.t.

Larger ¡nhits ¡due ¡to ¡double ¡ layer ¡vertex ¡detector ¡ more ¡than ¡double ¡m.b. ¡in ¡CDR ¡ CDR, ¡B ¡= ¡5T ¡ New ¡model, ¡B ¡= ¡4 ¡T ¡ New ¡model ¡(not ¡s.t.), ¡B ¡= ¡4 ¡T ¡

slide-15
SLIDE 15

Momentum ¡resolu_on ¡vs ¡theta ¡

15 ¡

Polar angle θ [deg]

20 30 40 50 60 70 80 90

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

×10 -4 0.5 1 1.5 2 2.5 3

CLIC-SiD-CDR-5T 1239 .b-CLIC-SiD.f CLIC-SiD-mb-st15.b-CLIC-SiD-mb-st15.f

CDR, ¡B ¡= ¡5T ¡ New ¡model, ¡B ¡= ¡4 ¡T ¡ Single ¡µ, ¡p ¡= ¡100 ¡GeV ¡ 50% ¡worsening ¡ >15% ¡worsening ¡ 25% ¡improvement ¡

slide-16
SLIDE 16

Momentum ¡resolu_on ¡vs ¡p ¡

  • In ¡the ¡barrel ¡region ¡>15% ¡

worsening ¡for ¡low ¡pT ¡tracks ¡

  • Transi4on ¡region ¡to ¡be ¡

inves4gated ¡more ¡

  • S4ll ¡befer ¡than ¡the ¡CDR ¡in ¡the ¡

forward ¡region ¡

16 ¡

momentum p [GeV/c]

10 1 10 2 10 3

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

10 -5 10 -4 10 -3

CLIC-SiD-CDR-5T 1239 .b-CLIC-SiD.f CLIC-SiD-mb-st15.b-CLIC-SiD-mb-st15.f CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f

momentum p [GeV/c]

10 1 10 2 10 3

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

10 -5 10 -4 10 -3

CLIC-SiD-CDR-5T 1239 .b-CLIC-SiD.f CLIC-SiD-mb-st15.b-CLIC-SiD-mb-st15.f CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f

momentum p [GeV/c]

10 1 10 2 10 3

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

10 -4 10 -3 10 -2

CLIC-SiD-CDR-5T 1239 .b-CLIC-SiD.f CLIC-SiD-mb-st15.b-CLIC-SiD-mb-st15.f CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f

Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡90 ¡deg ¡ Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡40 ¡deg ¡ Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡20 ¡deg ¡ CDR, ¡B ¡= ¡5T ¡ New ¡model, ¡B ¡= ¡4 ¡T ¡ New ¡model ¡(not ¡s.t.), ¡B ¡= ¡4 ¡T ¡

slide-17
SLIDE 17

Op_misa_on ¡of ¡the ¡model ¡

17 ¡

x- & y-axis [mm] 500 1000 1500 θ1=45.00deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg

Move ¡r ¡posi_on ¡of ¡the ¡first ¡barrel ¡layer ¡

Scan ¡of ¡r1 ¡from ¡230mm ¡to ¡210, ¡220, ¡240, ¡250mm ¡

x- & y-axis [mm] 500 1000 1500 θ1=45.00deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg

Polar angle θ [deg]

20 30 40 50 60 70 80 90

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

×10 -4 0.5 1 1.5 2

CLIC-SiD-geo-r1-210.b-CLIC-SiD-geo-r1-210.f CLIC-SiD-geo-r1-220.b-CLIC-SiD-geo-r1-220.f CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-geo-r1-240.b-CLIC-SiD-geo-r1-240.f CLIC-SiD-geo-r1-250.b-CLIC-SiD-geo-r1-250.f

Change ¡length ¡of ¡the ¡first ¡barrel ¡layer ¡

z1 ¡varied ¡from ¡430mm ¡to ¡450mm, ¡500mm, ¡ 600mm, ¡700mm ¡ ¡

z-axis [mm]
  • 1100
  • 1000
  • 900
  • 800
  • 700
  • 600
x- & y-axis [mm] 500 550 600 650 700 750 800 850 900 geom/CLIC-SiD-geo-test.fgeom

Forward ¡disk ¡ Barrel ¡layer ¡

Op_mise ¡gap ¡between ¡barrel/forward ¡ and ¡the ¡outer ¡radius ¡of ¡the ¡forward ¡disk ¡ ¡

  • ­‑ ¡Δr ¡= ¡40 ¡mm ¡ ¡
  • ­‑ ¡Gap ¡= ¡30 ¡mm ¡

¡

  • ­‑ ¡Not ¡full ¡scan ¡

performed ¡yet ¡

  • ­‑ ¡Gaps ¡are ¡not ¡

poin4ng ¡to ¡IP ¡

  • Compensa4ng ¡effects ¡between ¡extra ¡hits ¡and ¡extra ¡m.b. ¡
  • Repeat ¡studies ¡in ¡full ¡simula4on ¡to ¡look ¡at ¡the ¡varia4on ¡in ¡the ¡track ¡parameters ¡and ¡errors ¡ ¡
slide-18
SLIDE 18

Possible ¡varia_ons ¡of ¡the ¡model ¡

18 ¡

x- & y-axis [mm] 500 1000 1500

θ1=45.00deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg
  • Displacement ¡of ¡30-­‑60-­‑90mm ¡

between ¡posi4on ¡of ¡the ¡inner ¡ layers ¡and ¡the ¡outer ¡layers ¡

  • No ¡change ¡in ¡performance, ¡

gaps ¡are ¡not ¡poi4ng ¡to ¡IP ¡

z-axis [mm]
  • 2000
  • 1500
  • 1000
  • 500
500 1000 1500 2000 x- & y-axis [mm]
  • 1000
  • 500
500 1000 1500 2000 2500 θ1=45.00deg θ2=5.44deg θ2=5.44deg θ2=5.44deg geom/CLIC-SiD-geo-theta52.fgeom

52 ¡deg ¡

  • Change ¡of ¡the ¡length ¡of ¡the ¡

barrel ¡layers ¡à ¡need ¡to ¡increase ¡ m.b. ¡for ¡support ¡for ¡stability ¡ requirement ¡(possible?) ¡

  • Drop ¡a ¡forward ¡disk ¡
  • So ¡far, ¡not ¡very ¡promising, ¡but ¡s4ll ¡to ¡look ¡at ¡
slide-19
SLIDE 19

Conclusion ¡

  • Model ¡for ¡the ¡tracking ¡is ¡not ¡final ¡yet, ¡but ¡we ¡are ¡converging: ¡

q Op4misa4on ¡s4ll ¡ongoing ¡ q Moving ¡towards ¡a ¡more ¡realis4c ¡model ¡

§ m.b. ¡and ¡space ¡for ¡services ¡started ¡to ¡be ¡taken ¡into ¡account ¡

  • Soon, ¡valida4on ¡in ¡full ¡simula4on ¡and ¡reconstruc4on ¡(status ¡report ¡

tomorrow): ¡

q Informa4on ¡on ¡the ¡tracking ¡quality ¡ q Different ¡topologies ¡available ¡

¡

19 ¡

slide-20
SLIDE 20

BACK-­‑UP ¡

slide-21
SLIDE 21

momentum p [GeV/c] 10 1 10 2 10 3 std of projected impact [ µ m] 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

CLIC-SiD-mb-c05.b-CLIC-SiD-mb-c05.f CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-c15.b-CLIC-SiD-mb-c15.f CLIC-SiD-mb-c20.b-CLIC-SiD-mb-c20.f

momentum p [GeV/c]

10 1 10 2 10 3

std of projected impact [ µ m]

1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5

CLIC-SiD-mb-c05.b-CLIC-SiD-mb-c05.f CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-c15.b-CLIC-SiD-mb-c15.f CLIC-SiD-mb-c20.b-CLIC-SiD-mb-c20.f

Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡45 ¡deg ¡ Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡40 ¡deg ¡

M.b. ¡for ¡cables ¡:results ¡vs ¡momentum ¡

momentum p [GeV/c] 10 1 10 2 10 3 rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

10 -5 10 -4 10 -3

CLIC-SiD-mb-c05.b-CLIC-SiD-mb-c05.f CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-c15.b-CLIC-SiD-mb-c15.f CLIC-SiD-mb-c20.b-CLIC-SiD-mb-c20.f

Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡45 ¡deg ¡

momentum p [GeV/c]

10 1 10 2 10 3

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

10 -5 10 -4 10 -3

CLIC-SiD-mb-c05.b-CLIC-SiD-mb-c05.f CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-c15.b-CLIC-SiD-mb-c15.f CLIC-SiD-mb-c20.b-CLIC-SiD-mb-c20.f

Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡40 ¡deg ¡

21 ¡

slide-22
SLIDE 22

Results ¡changing ¡m.b. ¡for ¡supports ¡

  • Material ¡budget ¡for ¡cables ¡fixed: ¡1.0%X0 ¡
  • Material ¡budget ¡for ¡sensor ¡fixed: ¡0.5%X0 ¡(barrel), ¡0.88%X0 ¡(forward) ¡
  • Material ¡budget ¡for ¡support ¡varied: ¡0.5%X0 ¡(star_ng ¡point) ¡, ¡1.0%X0, ¡

1.5%X0, ¡2.0%X0 ¡ ¡ ¡ à ¡As ¡expected ¡worsening ¡of ¡the ¡performance ¡at ¡the ¡increasing ¡of ¡the ¡m.b. ¡

22 ¡

Polar angle θ [deg]

20 30 40 50 60 70 80 90

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

×10 -3 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-s10.b-CLIC-SiD-mb-s10.f CLIC-SiD-mb-s15.b-CLIC-SiD-mb-s15.f CLIC-SiD-mb-s20.b-CLIC-SiD-mb-s20.f

Polar angle θ [deg]

20 30 40 50 60 70 80 90

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

×10 -4 0.5 1 1.5 2 2.5

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-s10.b-CLIC-SiD-mb-s10.f CLIC-SiD-mb-s15.b-CLIC-SiD-mb-s15.f CLIC-SiD-mb-s20.b-CLIC-SiD-mb-s20.f

Single ¡µ, ¡p ¡= ¡10 ¡GeV ¡ Single ¡µ, ¡p ¡= ¡100 ¡GeV ¡

slide-23
SLIDE 23

m.b. ¡for ¡supports: ¡results ¡vs ¡momentum ¡

momentum p [GeV/c]

10 1 10 2 10 3

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

10 -5 10 -4 10 -3

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-s10.b-CLIC-SiD-mb-s10.f CLIC-SiD-mb-s15.b-CLIC-SiD-mb-s15.f CLIC-SiD-mb-s20.b-CLIC-SiD-mb-s20.f

momentum p [GeV/c]

10 1 10 2 10 3

std of projected impact [ µ m]

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-s10.b-CLIC-SiD-mb-s10.f CLIC-SiD-mb-s15.b-CLIC-SiD-mb-s15.f CLIC-SiD-mb-s20.b-CLIC-SiD-mb-s20.f

momentum p [GeV/c]

10 1 10 2 10 3

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

10 -4 10 -3 10 -2

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-s10.b-CLIC-SiD-mb-s10.f CLIC-SiD-mb-s15.b-CLIC-SiD-mb-s15.f CLIC-SiD-mb-s20.b-CLIC-SiD-mb-s20.f

Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡90 ¡deg ¡ Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡90 ¡deg ¡ Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡20 ¡deg ¡

momentum p [GeV/c]

10 1 10 2 10 3

std of projected impact [ µ m]

2 4 6 8 10 12

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-mb-s10.b-CLIC-SiD-mb-s10.f CLIC-SiD-mb-s15.b-CLIC-SiD-mb-s15.f CLIC-SiD-mb-s20.b-CLIC-SiD-mb-s20.f

Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡20 ¡deg ¡

23 ¡

slide-24
SLIDE 24

Layout: ¡change ¡“barrel-­‑endcap ¡angle” ¡

z-axis [mm]

  • 2000
  • 1500
  • 1000
  • 500

500 1000 1500 2000

x- & y-axis [mm]

  • 1000
  • 500

500 1000 1500 2000 2500

θ1=45.00deg θ2=5.44de θ2=5.44de θ2=5.44de

geom/CLIC-SiD-geo-test.fgeom

z-axis [mm]
  • 2000
  • 1500
  • 1000
  • 500
500 1000 1500 2000 x- & y-axis [mm]
  • 1000
  • 500
500 1000 1500 2000 2500 θ1=45.00deg θ2=5.44deg θ2=5.44deg θ2=5.44deg geom/CLIC-SiD-geo-theta49.bgeom geom/CLIC-SiD-geo-theta49.fgeom z-axis [mm]
  • 2000
  • 1500
  • 1000
  • 500
500 1000 1500 2000 x- & y-axis [mm]
  • 1000
  • 500
500 1000 1500 2000 2500 θ1=45.00deg θ2=5.44deg θ2=5.44deg θ2=5.44deg geom/CLIC-SiD-geo-theta52.fgeom

45.5 ¡deg ¡ 49 ¡deg ¡ 52 ¡deg ¡

24 ¡

slide-25
SLIDE 25

Results ¡– ¡single ¡µ, ¡p ¡= ¡100 ¡GeV ¡

  • Some ¡“peaks” ¡in ¡distribu4ons ¡correspond ¡to ¡low ¡nhits ¡but ¡correla4on ¡

not ¡completely ¡clear ¡

] ° [

  • 20

40 60 80

hits

N

8 9 10 11 12 13

° 45.5 ° 49 ° 52

] ° [

  • 32

34 36 38 40

hits

N

8 9 10 11 12 13

° 45.5 ° 49 ° 52

zoom ¡

Nhits ¡between ¡9 ¡and ¡10 ¡

Polar angle θ [deg]

20 25 30 35 40 45 50

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

×10 -4 0.5 1 1.5 2

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-geo-theta49.b-CLIC-SiD-geo-theta49.f CLIC-SiD-geo-theta52.b-CLIC-SiD-geo-theta52.f

Polar angle θ [deg]

20 25 30 35 40 45 50

std of projected impact [ µ m]

1.5 2 2.5 3 3.5

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-geo-theta49.b-CLIC-SiD-geo-theta49.f CLIC-SiD-geo-theta52.b-CLIC-SiD-geo-theta52.f

Nhits ¡= ¡9 ¡ Nhits ¡= ¡9 ¡

Single ¡µ, ¡p ¡= ¡100 ¡GeV ¡ Single ¡µ, ¡p ¡= ¡100 ¡GeV ¡

25 ¡

Nhits ¡= ¡9 ¡

slide-26
SLIDE 26

Results ¡vs ¡momentum ¡

momentum p [GeV/c]

10 0 10 1 10 2 10 3

std of projected impact [ µ m]

2 4 6 8 10

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-geo-theta49.b-CLIC-SiD-geo-theta49.f CLIC-SiD-geo-theta52.b-CLIC-SiD-geo-theta52.f

momentum p [GeV/c]

10 0 10 1 10 2 10 3

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

10 -5 10 -4 10 -3 10 -2

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-geo-theta49.b-CLIC-SiD-geo-theta49.f CLIC-SiD-geo-theta52.b-CLIC-SiD-geo-theta52.f

Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡37 ¡deg ¡ Single ¡µ, ¡theta ¡= ¡37 ¡deg ¡

26 ¡

slide-27
SLIDE 27

Displacement ¡

27 ¡

] ° [

  • 20

40 60 80

hits

N

6 8 10 12 14 16

no disalign 30mm disalign 60mm disalign 90mm disalign

slide-28
SLIDE 28

Change ¡r ¡posi_on ¡of ¡first ¡barrel ¡layer ¡

  • Scan ¡of ¡r1 ¡from ¡230mm ¡to ¡210, ¡

220, ¡240, ¡250mm ¡ ¡

  • Small ¡changes ¡in ¡performance ¡

à ¡if ¡needed ¡for ¡occupancies ¡ reason ¡the ¡layer ¡can ¡be ¡moved. ¡ ¡

28 ¡

Polar angle θ [deg]

20 30 40 50 60 70 80 90

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

×10 -4 0.5 1 1.5 2

CLIC-SiD-geo-r1-210.b-CLIC-SiD-geo-r1-210.f CLIC-SiD-geo-r1-220.b-CLIC-SiD-geo-r1-220.f CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-geo-r1-240.b-CLIC-SiD-geo-r1-240.f CLIC-SiD-geo-r1-250.b-CLIC-SiD-geo-r1-250.f

Polar angle θ [deg]

20 30 40 50 60 70 80 90

std of projected impact [ µ m]

1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3

CLIC-SiD-geo-r1-210.b-CLIC-SiD-geo-r1-210.f CLIC-SiD-geo-r1-220.b-CLIC-SiD-geo-r1-220.f CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-geo-r1-240.b-CLIC-SiD-geo-r1-240.f CLIC-SiD-geo-r1-250.b-CLIC-SiD-geo-r1-250.f

x- & y-axis [mm] 500 1000 1500 θ1=45.00deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg z-axis [mm]
  • 2000
  • 1500
  • 1000
  • 500
500 1000 1500 2000
slide-29
SLIDE 29

Change ¡length ¡of ¡first ¡barrel ¡layer ¡

  • The ¡only ¡constraint ¡(beyond ¡cost) ¡for ¡the ¡

length ¡of ¡the ¡first ¡barrel ¡layer ¡is ¡the ¡ posi4on ¡of ¡the ¡first ¡forward ¡inner ¡disk ¡

  • z1 ¡varied ¡from ¡430mm ¡to ¡450mm, ¡500mm, ¡

600mm, ¡700mm ¡à ¡for ¡d0, ¡for ¡30-­‑45deg, ¡ shorter ¡barrels ¡are ¡preferred ¡probably ¡due ¡ to ¡the ¡less ¡m.b. ¡crossed ¡by ¡the ¡par4cle ¡

Polar angle θ [deg]

20 30 40 50 60 70 80 90

std of projected impact [ µ m]

1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-geo-z1-450.b-CLIC-SiD-geo-z1-450.f CLIC-SiD-geo-z1-500.b-CLIC-SiD-geo-z1-500.f CLIC-SiD-geo-z1-600.b-CLIC-SiD-geo-z1-600.f CLIC-SiD-geo-z1-700.b-CLIC-SiD-geo-z1-700.f

x- & y-axis [mm] 500 1000 1500 θ1=45.00deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg θ2=6.60deg

Polar angle θ [deg]

20 30 40 50 60 70 80 90

rms of ∆pt/p t

2 [c/GeV]

×10 -4 0.5 1 1.5 2 2.5

CLIC-SiD-geo-test.b-CLIC-SiD-geo-test.f CLIC-SiD-geo-z1-450.b-CLIC-SiD-geo-z1-450.f CLIC-SiD-geo-z1-500.b-CLIC-SiD-geo-z1-500.f CLIC-SiD-geo-z1-600.b-CLIC-SiD-geo-z1-600.f CLIC-SiD-geo-z1-700.b-CLIC-SiD-geo-z1-700.f

29 ¡

slide-30
SLIDE 30

N ¡hits ¡for ¡r1 ¡and ¡z1 ¡scan ¡

30 ¡

] ° [

  • 20

40 60 80

hits

N

5 10 15

r1 = 210mm r1 = 220mm r1 = 230mm r1 = 240mm r1 = 250mm

] ° [

  • 20

40 60 80

hits

N

6 8 10 12 14 16

z1 = 430mm z1 = 450mm z1 = 500mm z1 = 600mm z1 = 700mm