LArIAT’s muon range stack characterization using Monte Carlo simulation

• Main Author: Rodrigues, Ohana Benevides
• Other Authors: Gomes, Ricardo Avelino
• Format: Others
• Language: English
• Published: Universidade Federal de Goiás 2018
• Subjects: LArIAT; Neutrino; Fermilab; Simulação de Monte Carlo; Monte Carlo Simulation; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Online Access: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8821

Submitted by Liliane Ferreira ([e-mail]) on 2018-08-21T14:06:33Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ohana Benevides Rodrigues - 2018.pdf: 55370195 bytes, checksum: 561eb17a68ab26adaad81c0fca8020af (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) === Approved for entry into archive by Luciana Ferreira ([e-mail]) on 2018-08-22T12:50:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ohana Benevides Rodrigues - 2018.pdf: 55370195 bytes, checksum: 561eb17a68ab26adaad81c0fca8020af (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) === Made available in DSpace on 2018-08-22T12:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ohana Benevides Rodrigues - 2018.pdf: 55370195 bytes, checksum: 561eb17a68ab26adaad81c0fca8020af (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-06-29 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES === Liquid Argon Time Projection Chambers (LArTPCs) are ideal detectors for precision neutrino physics, but their technology is not completely mastered so far. In order to achieve a complete domain over the technology, the Liquid Argon In A Testbeam (LArIAT) experiment was built. LArIAT consists of a LArTPC placed at a dedicated calibration test beamline at Fermilab. In 2016 LArIAT performed the first pion-argon cross section measurement in history. The Aerogel Cherenkov detectors and the Muon Range Stack (MuRS) detector are auxiliary detectors whose purpose is to separate incoming pions and muons at the Time Projection Chamber (TPC) and separate the through-going muons and pions from the TPC, respectively. These detectors' data were not used on this first analysis due to the lack of people working on their data reconstruction. Therefore, on this work we used as tool the Geant4 Monte Carlo software to characterize the MuRS detector and quantify its purity and efficiency on muon/pion separation. === Câmaras de projeção temporal de argônio líquido (do inglês, LArTPC), são detectores considerados ideais para a física de neutrinos de alta precisão por permitirem a reconstrução de trajetórias de partículas com precisão na ordem de milímetros. Apesar de seu potencial, a tecnologia ainda não é perfeitamente dominada. Com este objetivo em mente, o experimento Liquid Argon In A Testbeam (LArIAT) foi construído. O LArIAT consiste em uma câmara de projeção temporal colocada em uma linha de feixe dedicada. Em 2016, o LArIAT apresentou a primeira medida de seção de choque entre píons e argônio líquido da história. Na ocasião da publicação deste resultado, dois dos detectores acessórios do experimento ainda não tinham seus dados reconstruídos: o detector Cherenkov de aerogel e o Muon Range Stack (MuRS). O último é o foco deste trabalho. O objetivo fundamental do MuRS é permitir a distinção entre píons e múons cujas trajetórias não estão completamente contidas dentro do LArTPC. Para investigar a capacidade do detector de distinguir múons e píons e quantificar sua eficiência e pureza, este trabalho simulou a interação de píons e múons com o detector via Monte Carlo utilizando o Geant4.