Visualizador de Acontecimentos HYPATIA

Os sinais eléctricos recolhidos pelos detectores numa colisão podem ser transformados em imagens de acontecimentos. Para visualizar estas imagens, usamos o programa MINERVA. Antes de poder trabalhar com este programa, deverá aprender quais as suas possibilidades e funcionalidades que são importantes para a nossa análise.



Primeiro inicie o programa MINERVA (se for um participante nas Masterclasses Internacionais poderá iniciar o programa a partir do DVD. Senão, poderá descarregar o programa aqui, descomprimi-lo e finalmente iniciá-lo).

De qualquer modo, o programa deve ser muito parecido com a primeira das imagens na galeria de imagens. Utilize a galeria de imagens seguinte para ter uma visão das funções do programa MINERVA. Paralelamente tente estas configurações no próprio programa.



  • Esta imagem mostra a vista inicial do programa MINERVA com as duas janelas ATLANTIS CANVAS (moldura vermelha), que disponibiliza as diferentes vistas do detector e acontecimento, e a interface gráfica de utilizador ATLANTIS GUI (moldura verde), que controla os parâmetros e disponibiliza informação adicional sobre o acontecimento.
  • Esta imagem mostra a janela CANVAS. Nela mostra-se o acontecimento. Assim, este não é mostrado como uma imagem tri-dimensional, mas sim em projecções bi-dimensionais. No canto superior direito (emoldurada a vermelho), pode-se ver a vista do detector na direcção do tubo de feixe, a chamada vista transversal ou perpendicular ao feixe ("end view"), e em baixo (emoldurada a azul), pode-se ver a vista do detector contendo o tubo de feixe (plano vertical), a chamada vista longitudinal ou de lado ("side view"). A imagem no canto superior direito (emoldurada a amarelo) é utilizada para distinguir melhor a distribuição da energia das partículas em função das direcções. As suas direcções de movimento (a partir do ponto central do detector), são representadas num plano que representa a superfície exterior do detector estendida. Cada ponto deste plano representa uma direcção de movimento, e a altura das torres representa a energia que foi nessa direcção. Cada acontecimento tem um título que se pode ler no topo da janela (moldura verde).
  • As diferentes camadas do detector são ilustradas com cores diferentes na vista transversal e na vista longitudinal. O detector de traços interno (ID) é cinzento, o calorímetro electromagnético é verde, o calorímetro hadrónico é vermelho, e as câmaras de muões são azuis.
  • Os traços deixados pelas partículas electricamente carregadas são mostrados como linhas a cheio coloridas. São linhas reconstruídas depois da medida das propriedades da partícula correspondente. A cor de um traço é associada a uma quantidade física relevante, por exemplo, o momento linear transverso - a componente do momento linear perpendicular ao tubo de feixe. A legenda poderá ajudar a descodificar o significado. Nesta representação aumentada podem-se ver dois traços, um vermelho (grande momento linear transverso) e um azul (baixo momento linear transverso).
  • Associando os depósitos de energia nos calorímetros a traços específicos no detector de traços interno nem sempre é fácil. Neste acontecimento pode-se ver que não há uma transição suave do detector de traços para os calorímetros. Aqui, teremos que estimar. Os depósitos de energia são mostrados como células amarelas tanto no calorímetro electromagnético como no calorímetro hadrónico.
  • Além dos neutrinos e anti-neutrinos, os muões e anti-muões são as únicas partículas que atravessam o detector, das colisões até saírem do detector. São assim detectados pelas câmaras de muões a azul. Se um muão atinge uma câmara (de muões), informação sobre esta passagem através da câmara é mostrada na forma de um traço côr de laranja. Se um muão atinge várias câmaras, pode-se determinar o seu percurso combinando os vários traços côr-de-laranja.
  • Irá utilizar a janela GUI principalmente para abrir ficheiros com o programa (via "File -> Read Event Locally"; moldura verde). O ficheiro para ser aberto consiste em vários ficheiros em que cada um contém um acontecimento. Seleccionando as setas "Previous" ou "Next" no menu superior direito (elipse castanha), pode recuar ou avançar na lista de acontecimentos. Com a ajuda da barra de ferramentas (moldura vermelho), você poderá alterar a vista dos acontecimentos (por exemplo, ampliar ou reduzir a imagem). Informação sobre as partículas também está disponível. Esta é disponibilizada na caixa de informação (moldura azul). Pode também definir critérios de selecção para as partículas de um acontecimento mostrado na respectiva janela, através da opção 'cuts' (moldura amarela).
  • Há muita coisa a acontecer neste acontecimento. Podem-se ver muitos traços. Nem todos são interessantes. Partículas com elevado momento linear transverso (momento linear perpendicular ao tubo de feixe), são interessantes e podem ser seleccionadas.
  • Na janela GUI pode usar a opção "Cuts" para mostrar apenas as partículas com momento linear transverso acima de um valor especificado no visualizador de acontecimentos. Assim, só terá que introduzir este valor no campo respectivo (moldura amarela: tente por exemplo 10 GeV!), e confirme-o com a tecla "enter". Certifique-se que a caixinha do lado esquerdo está seleccionada. Vá para a próxima imagem para ver o efeito da sua selecção.
  • Agora parece mais claro. De forma a obter informação sobre as partículas restantes pode usar o símbolo de seleccionar com o dedo na barra de ferramentas (moldura vermelha). Clicando no traço de uma partícula muda a sua cor e mostra-se informação detalhada na caixa de informação. Verá isto na próxima imagem.
  • Repare no quadro azul com informação sobre a partícula selecionada. E pode-se mesmo fazer mais com MINERVA, por exemplo: medir ângulos. Veja na próxima imagem...
  • O programa pode medir o ângulo entre dois traços de partículas, no plano perpendicular à linha dos feixes (este é chamado de plano transverso). Para esta medida, carregue na tecla “P” antes de selecionar os dois traços. O ângulo resultante é mostrado na janela de informação (quadro azul), em graus ou radianos.


Agora descubra como é que pode identificar partículas com a ajuda de MINERVA.