Il programma di visualizzazione degli eventi, MINERVA

I segnali elettronici registrati dal rivelatore durante una collisione vengono trasformati in una raffigurazione di eventi. Per visualizzarli usiamo il programma MINERVA. Prima di potere usare il programma è necessario che impari le diverse funzionalità, importanti ai fini della nostra analisi.



Per prima cosa, fai partire il programma MINERVA (se sei uno dei partecipanti alle Masterclasses Internazionali, fai partire il programma direttamente dal DVD; altrimenti per prima cosa dovresti scaricare il programma qui, poi spacchettarlo ed infine farlo partire).

La schermata presentata dal programma sarà simile alla prima figura della galleria di immagini. Scorri questa galleria per farti un'idea delle funzionalità del programma MINERVA! Provare tu stesso il programma è un buon modo per abituarsi ad usarlo. Divertiti!



  • Questa immagine mostra la schermata iniziale del programma MINERVA, con la finestra ATLANTIS CANVAS (bordo rosso), che fornisce le diverse viste dell'evento nel rivelatore, e la finestra dell'interfaccia grafica ATLANTIS GUI (bordo verde), che controlla i parametri di visualizzazione e fornisce informazioni aggiuntive sull'evento.
  • Questa immagine riproduce la finestra CANVAS che visualizza l'evento. Questo è mostrato in proiezioni bidimensionali. Nell'angolo in alto a sinistra (con bordo rosso) si ha la vista lungo l'asse dei fasci, detta vista in sezione, mentre in basso (con bordo blu) si ha la vista laterale. Il dislay nell'angolo in alto a destra (bordo giallo) è chiamato lego plot e viene usato per mostrare i depositi di energia nel rivelatore associati alle sigole particelle. Le loro posizioni sono rappresentate su un piano che rappresenta la superficie "srotolata" del rivelatore. L'altezza di ogni torre è proporzionale all'energia depositata in quella posizione. Ogni evento ha anche un titolo (bordo verde) che compare in cima alla finestra.
  • Gli strati di diversi rivelatori sono mostrati in colori diversi, sia nella vista laterale che in quella in sezione. Il rivelatore interno è in grigio, il calorimetro elettromagnetico in verde, il calorimetro adronico in rosso e lo spettrometro per muoni è in blu.
  • I cammini delle particelle elettricamente cariche sono rappresentati nel display mediante tracce colorate. Queste vengono ricostruite usando le posizioni misurate dal rivelatore. Il colore della traccia viene usato per codificare una quantità fisicamente rilevante, il momento trasverso, ovvero la componente del vettore quantità di moto nel piano trasverso al fascio. Per decodificare l'informazione aiutati con la legenda. In questa immagine allargata puoi vedere due tracce, una rossa (alto momento trasverso) ed una blu (basso momento trasverso).
  • Collegare l'energia depositata nei calorimetri a tracce ricostruite nel rivelatore interno non è sempre facile. In questo evento si vede che non c'è una connessione continua tra il rivelatore di tracciamento e i calorimetri. È necessario estrapolare la traccia e stimare quale sia il deposito più vicino. L'energia depositata è rappresentata da celle colorate in giallo, sia nei calorimetri elettromagnetici che in quelli adronici.
  • Oltre ai neutrini, i muoni sono le sole particelle che possano raggiungere dal punto di collisione gli strati esterni del rivelatore. Vengono rivelati dalle camere a muoni (rappresentate in blu). Se un muone colpisce una camera l'informazione sul suo percorso attraverso la camera e' rappresentata da una traccia arancione. Se ne attraversa piu' di una il suo tracciato puo' essere ricostruito combinando tra loro piu' tracce arancioni.
  • Userai la finestra di interfaccia grafica principalmente per accedere a molti aspetti di MINERVA. Puoi caricare i file nel programma selezionando "Read Event Locally" dal menu "File" (in verde in figura). Il file che viene caricato è una cartella compressa che contiene un file per ogni evento. Le frecce avanti e indietro (circolettate in marrone in figura) consentono di spostarsi da un evento all'altro. Con l'aiuto della barra degli strumenti (in rosso in figura) puoi cambiare vista e usare lo zoom. Puoi anche accedere alle informazioni sulle particelle, queste vengono visualizzate all'interno del rettangolo arancione. È anche possibile introdure dei criteri di selezione da applicare alle particelle dell'evento in esame cliccando su "Cuts" (evidenziato in giallo in figura).
  • Succedono molte cose in questo evento. Puoi vedere molte tracce. Non tutte sono interessanti. Le particelle con elevato momento trasverso (proiezione della quantità di moto nel piano trasverso al fascio) sono maggiormente interessanti e possono essere selezionate.
  • Dalla finestra dell'interfaccia grafica puoi usare 'Cuts' (tagli) per chiedere di visualizzare solo le particelle con impulsi trasversi superiori ad un valore specificato. Basta inserire il valore dell'impulso trasverso nell'apposito campo (evidenziato in giallo in figura) e premere invio. Prova con 10 GeV! Assicurati che la variabile sulla quale selezioni (|Pt| in questo caso) sia stata attivata ovvero che il quadratino che la precede sia segnato. Vai alla prossima immagine per vedere il risultato.
  • Ora è tutta un'altra cosa, l'immagine risulta più chiara. Per ottenere informazioni sulle particelle che hanno superato la selezione clicca sull'indice nella barra degli strumenti e poi su una traccia. Questa cambierà colore e informazioni dettagliate su di essa verranno mostrate nella finestra delle informazioni. Puoi vederlo nella prossima immagine.
  • Presta attenzione al riquadro blu con le informazioni sulla particella scelta. Puoi fare perfino di più con MINERVA. Per esempio: misurare gli angoli. Guarda la figura successiva…
  • Il programma è in grado di misurare l’angolo fra le tracce di due particelle, nel piano che forma un angolo retto con il tubo a vuoto. (Questo piano è chiamato piano trasversale.) Per farlo tieni premuto la lettera “p” sulla tastiera prima di selezionare le due tracce. L’angolo è mostrato nella finestra informativa sia in gradi che in radianti (riquadro blu).
  • Un altro aspetto di MINERVA è la rappresentazione dei vertici. I vertici ti indicano dove tre o più tracce originano da una regione spaziale molto piccola. In questa zona è molto probabile che ci sia stata una collisione protone-protone. Spesso hai bisogno di sapere se un gruppo di tracce vengono dalla stessa collisione protone-protone e la rappresentazione dei vertici ti viene in aiuto.


Ora, scopri come puoi identificare particelle con l'aiuto del programma MINERVA.