Prestazioni del rivelatore a tempo di volo (TOF) di ALICE a LHC in funzione del tasso di occupazione delle particelle

Questa tesi si propone di studiare le prestazioni del rivelatore Time Of Flight (TOF) dell'esperimento ALICE in funzione di alcune caratteristiche del rivelatore e degli eventi di collisione. ALICE è l'esperimento dell'anello LHC del complesso del CERN di Ginevra dedicato alla ricerca di prove sperimentali alla base dell'esistenza di uno stadio della materia chiamato Quark Gluon Plasma (QGP). Lo studio di questo esperimento si concentra sull'analisi della grande molteplicità di dati provenienti da collisioni tra ioni pesanti di piombo, per questo motivo è necessario che ALICE sia composto da numerosi rivelatori preposti alla raccolta di diverse informazioni. Le analisi di questo elaborato si concentrano sul rivelatore TOF il quale, attraverso la tecnica del tempo di volo, opera in combinazione con il rivelatore a tracciamento Time Projection Chamber (TPC) per fornire le informazioni necessarie a determinare la massa delle particelle. Poiché queste informazioni provengono dai due rivelatori in maniera indipendente è stato sviluppato un algoritmo che oltre a ricostruire la traccia nella TPC ne permette l'estrapolazione fino al TOF, consentendo di associarla ad un segnale di questo rivelatore. Nel campione di tracce associate esiste una certa percentuale di associazioni scorrette, si parla in questo caso di “mismatch”. Le analisi effettuate in questa tesi, svolte principalmente sui dati di simulazione Monte Carlo per collisioni Pb-Pb, hanno permesso di determinare quali fattori influenzino in maniera dominante questo fenomeno. Per questo scopo è stato introdotto un modello statistico che si è dimostrato estremamente efficace nel descrivere le dipendenze del mismatch dalle caratteristiche degli eventi. Lo studio effettuato in questa tesi ha permesso, inoltre, di testare l'utilizzo di una variabile alternativa ($n_{\sigma}$) per la definizione della finestra di matching del rivelatore, in sostituzione a quella comunemente utilizzata ($\Delta R$).