Estudio del alineamiento en experimentos de test beam a través de una simulación Monte Carlo

Abstract

Aunque a primera vista el alineamiento de un dispositivo experimental puede parecer un problema simple o incluso trivial, en los experimentos de test beam ha demostrado tener una gran complejidad. Este trabajo busca ser una referencia a la que los estudiantes e investigadores puedan recurrir cada vez que se encuentren con este problema en sus propios experimentos. El objetivo de este trabajo es el estudio sistemático del efecto que produce cada parámetro de desalineamiento sobre los observables relevantes. Con este fin se ha implementado una simulación Monte Carlo que modeliza una versión simplificada de un experimento de test beam. Se ha estudiado el efecto que cada parámetro tiene sobre la simulación, lo que ha servido para determinar la casuística que conecta el desalineamiento con los principales observables. Una vez cumplido este objetivo, el estudio amplió su alcance para explorar aspectos más complejos. Se ha estudiado el efecto de combinar distintos parámetros de desalineamiento, de utilizar modelos más complejos y de incorporar ruido en la simulación para simular un experimento real.

Identifying misalignment in a test beam experiment has proven to be a far more difficult problem that what it may appear at first glance. This project aims to be a reference that students and researchers can come back to whenever they encounter this problem on their own experiments. The goal of this project is to systematically characterise the effects that each misalignment parameter has over the measured observables. In order to achieve this, a Monte Carlo simulation was used to model a simplified version of a test beam experiment. By varying the misalignment parameters in the simulation, the causal relationship between misalignments and the corresponding changes in key observables was established. Having successfully achieved the initial goal, the study expanded its scope to explore more intricate aspects. This involved investigating combinations of different misalignment parameters, introducing more complex models, and incorporating simulated noise to enhance the realism of the simulation.