Studies of the muon momentum calibration and performance of the ATLAS detector with pp collisions at √s=13 TeV

• Titel: Studies of the muon momentum calibration and performance of the ATLAS detector with pp collisions at √s=13 TeV
• Mitwirkende: Aad, Georges [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Baltes, Lisa Marie [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Bartels, Falk [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Castillo, Florencia Luciana [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Czurylo, Marta [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Rio, Fernando del [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Dunford, Monica [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Franchino, Silvia [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Junkermann, Thomas [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Klassen, Martin [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Mkrtchyan, Tigran [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Ott, Philipp [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Rassloff, Damir Fabrice [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Rodriguez Bosca, Sergi [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Sauer, Christof [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Schöning, André [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Schultz-Coulon, Hans-Christian [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Sothilingam, Varsiha [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Stamen, Rainer [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Starovoitov, Pavel [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Vigani, Luigi [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Weber, Sebastian [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Wessels, Martin [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Zinßer, Joachim [VerfasserIn]
• Körperschaft: ATLAS Collaboration [VerfasserIn]
• Verf.angabe: ATLAS Collaboration
• E-Jahr: 2023
• Jahr: 01 August 2023
• Umfang: 37 S.
• Fussnoten: ATLAS Collaboration: G. Aad, L.M. Baltes, F. Bartels, F.L. Castillo, M.M. Czurylo, F. Del Rio, S.J. Dittmeier, M. Dunford, S. Franchino, T. Junkermann, M. Klassen, T. Mkrtchyan, P.S. Ott, D.F. Rassoff, S. Rodriguez Bosca, C. Sauer, A. Schoening, H.C. Schultz-Coulon, V. Sothilingam, R. Stamen, P. Starovoitov, L. Vigani, S.M. Weber, M. Wessels, J. Zinsser [und 2855 weitere] ; Gesehen am 17.05.2024
• Titel Quelle: Enthalten in: The European physical journal. C, Particles and fields
• Ort Quelle: Berlin : Springer, 1998
• Jahr Quelle: 2023
• Band/Heft Quelle: 83(2023), 8, Artikel-ID 686, Seite 1-37
• ISSN Quelle: 1434-6052
• DOI: doi:10.1140/epjc/s10052-023-11584-x
• Datenträger: Online-Ressource
• Sprache: eng
• K10plus-PPN: 1889275956

Abstract

This paper presents the muon momentum calibration and performance studies for the ATLAS detector based on the pp collisions data sample produced at sqrt{s}= 13 TeV at the LHC during Run 2 and corresponding to an integrated luminosity of 139 {\textrm{fb}}^{-1}. An innovative approach is used to correct for potential charge-dependent momentum biases related to the knowledge of the detector geometry, using the Z\rightarrow \mu ^{+}\mu ^{-}resonance. The muon momentum scale and resolution are measured using samples of J/\psi \rightarrow \mu ^{+}\mu ^{-}and Z\rightarrow \mu ^{+}\mu ^{-}events. A calibration procedure is defined and applied to simulated data to match the performance measured in real data. The calibration is validated using an independent sample of \Upsilon \rightarrow \mu ^{+}\mu ^{-}events. At the Z (J/\psi )peak, the momentum scale is measured with an uncertainty at the 0.05% (0.1%) level, and the resolution is measured with an uncertainty at the 1.5% (2%) level. The charge-dependent bias is removed with a dedicated in situ correction for momenta up to 450 GeV with a precision better than 0.03 {\textrm{TeV}}^{-1}.