La ricostruzione del vertice primario di interazione nell'esperimento ALICE

I tre algoritmi analizzati per la ricostruzione del vertice primario di interazione sono inclusi nel software AliRoot. Esso è il framework ufficiale di simulazione, ricostruzione ed analisi adottato e sviluppato dalla collaborazione ALICE a partire dal 1998. AliRoot si fonda sul sistema ROOT. ROOT, scritto nel linguaggio C++ e basato sulla programmazione orientata agli oggetti, è un pacchetto completo per l’analisi dei dati che comprende, tra l’altro, grafica 2D e 3D, gestione di istogrammi ed algoritmi di best-fit. AliRoot contiene anche la descrizione dei rivelatori con la loro geometria specifica. La generazione di eventi avviene tramite generatori Monte Carlo esterni (ad esempio HIJING per eventi Pb–Pb e PYTHIA per eventi p–p). Per simulare la risposta dei rivelatori al passaggio delle particelle vengono utilizzati pacchetti di trasporto (GEANT3, FLUKA, GEANT4) che simulano il deposito di energia delle particelle nei rivelatori; si simula, in questo modo, l'interazione delle particelle con i materiali che costituiscono i rivelatori e si acquisisce l'informazione (hit) relativa alla conseguente risposta del rivelatore al rilascio energetico delle particelle. Questa è pero una risposta ideale; viene perciò rielaborata includendo gli effetti dell'elettronica di lettura. Si hanno quindi i cosiddetti digits. Se, per esigenze particolari, è necessario sovrapporre più eventi simulati si usano i summable digits, corrispondenti a un formato intermedio dell'informazione. Dai digits si passa infine ai raw data che rappresentano il formato in cui i dati vengono raccolti durante l'acquisizione. Quindi, sia che i dati siano simulati o che siano reali, si passa alla ricostruzione degli eventi: prima viene effettuata una ricostruzione locale dei clusters, insieme di digits adiacenti nello spazio e/o nel tempo, presumibilmente generati da una stessa particella che ha attraversato l’elemento sensibile del rivelatore; successivamente vengono ricostruiti i vertici e le tracce e infine vengono identificate le particelle. I risultati della ricostruzione vengono memorizzati in un apposito archivio, l’Event Summary Data (ESD), che contiene tutte le informazioni estratte dai dati provenienti dai rivelatori utilizzando gli algoritmi di ricostruzione. L’ESD contiene, quindi, anche tutte le informazioni ricavate dai tre algoritmi per la ricostruzione del vertice primario di interazione. A posteriori è poi possibile valutare le prestazioni degli algoritmi di ricostruzione sviluppati confrontando le informazioni ricostruite e quelle generate.
AliRoot è completato da un framework costruito attorno a componenti Open Source: AliEn (ALICE Environment). Questo framework è stato sviluppato con lo scopo di offrire a tutti gli utenti della collaborazione ALICE un accesso semplice e trasparente ai dati ed alle risorse distribuite in tutto il mondo; ciò avviene tramite un sistema Grid che, attraverso infrastrutture di calcolo distribuito, consente la condivisione coordinata di risorse. Quindi AliEn, che rappresenta l’interfaccia di ALICE sulla Grid, permette di unire tutti i centri che partecipano all’esperimento ALICE in un’unica entità che può accedere in ogni momento e in qualsiasi luogo ad informazioni utili per l’esperimento. [...]