# FCC Data Analysis Meeting Minutes

## 30 Ottobre 2024

## 23 Ottobre 2024

## 09 Ottobre 2024 [Indico](https://agenda.infn.it/event/43583/)

Carlo mostra l'errore dei fit Landau della distribuzione degli integrali delle Waveform.
Per i muoni sembra molto ben definita, con errore basso.
Per gli elettroni, il profilo è più irregolare, il fit con la Landau non è la strategia giusta. Con la crystal ball sembra tornare meglio.

Inoltre, Carlo mostra la distribuzione dello scan a piccoli angoli, sembra che il picco sia a 183°.

Confronto Simulazione-Dati sul picco del deposito: elettroni e muoni a 0° e 90°.

## 02 Ottobre 2024 [Indico](https://agenda.infn.it/event/43494/)

### Simulazione MC

Daniele ha preparato delle slide sulla simulazione: siamo riusciti ad aggiungere il processo di scintillazione di BGO con un aumento del tempo di computazione.

La distribuzione dei depositi di energia vs angolo in simulazione riproduce bene la distributione di carica vs angolo nei dati per i muoni, e per elettroni solo nella zona centrale.

### Analisi Dati

Marcello mostra le info fornite dal produttore dei cristalli usati al TB (SICCAS) e da letteratura per il BSO e propone un piano per verificarle in laboratorio (decay time e LY relativi). Serviranno come input alla simulazione.

Lucrezia mostra lo stato di avanzamento della calibrazione dei SiPM. Le misure mostrano che non si riesce a risolvere lo spettro di singoli fotoni per i guadagni bassi e a per il sipm 3x3 a causa del noise. Orso informa che entro due settimane la box ritornera in dipartimento. Intanto una strategia diversa della calibrazione verra investigata.

To do list:
- Completare lo studio delle distribuzioni in funzione dell'angolo per il PWO. Desiderata:
-- run debug;
-- verifica allineamento setup/fascio su run di miniscan angolare con muoni;
-- stima di variabili (event based) tipo carica ch1 / carica ch2 o peak/area vs angolo.

## 25 Settembre 2024 [Indico](https://agenda.infn.it/event/43407/)

### Simulazione MC
Daniele e Antonio hanno implementato il Čerenkov e la Scintillazione. Per la scintillazione vanno trovati una serie di parametri tipici del materiale (scintillation yield, spettro di intensità etc..).
E' stato proposto di effettuare uno scan a piccoli angoli, per valutare l'offset rispetto ai dati.

### Analisi dati
Lucrezia discute sulla calibrazione dei SiPM. Alcuni problemi con il range temporale delle acquisizioni e il salvataggio dei dati andranno risolti.
Lucrezia mostra anche i risultati dell'analisi basata su rapporto di cariche di integrali ch1 e ch2, e peak/area in ch2, evento per evento e osserva un trend della modulazione della risposta secondo quanto atteso da effetto cherenkov.

Marcello propone come next step lo studio su PWO e lo studio dello scan angolare per valutare l'allineamento del setup col fascio.

## 18 Settembre 2024 [Indico](https://agenda.infn.it/event/43268/)

### Simulazione MC
Daniele e Antonio hanno presentato la geometria che hanno costruito: beam spot + lyso + cristallo.
Si nota una riduzione dell'energia media depositata: conseguenza della risoluzione del LYSO + beam spot.
Ha mostrato anche l'energia depositata nel cristallo.

### Analisi Dati

## 11 Settembre 2024 [Indico](https://agenda.infn.it/event/43160/)

### Analisi Dati

Giovanni presenta studi di validazione dei run per BSO con mu ed e. Individua la presenza di eventi saturati (waveform troncata da fondoscala oscilloscopio) o eventi fuori accettanza facilmente rigettabili con tagli in ampiezza.
Inoltre mostra i risultati dell'analisi su wf medie: estrae lo stimatore C/S tramite il rapporto picco promp / picco delayed in funzione dell'angolo e osserva una chiara modulazione con un massimo a 120°, come atteso per l'angolo cherenkov in BGO e la nostra geometria del setup. [link alle slide](https://agenda.infn.it/event/43160/contributions/243056/attachments/124920/184046/2024_09_11_FCC_Gaudino.pdf)


Carlo mostra i risultati della validazione dei run con BGO con muoni. Individua una piccola frazione di dati corrotti (canali mancanti) dell'ordine di pochi casi per run. Mostra le distribuzioni degli integrali e individua una significativa popolazione di eventi a 0 -> eventi fuori accettanza cristallo. Richiedendo LYSO==ON questi eventi vengono rigettati, ma la statistica ne risente molto. Inoltre verifica l'andamento della media degli integrali in funzione dell'angolo e osserva una curva simmetrica intorno 90° con massimo a 0° e 180°, come atteso. [slide](https://agenda.infn.it/event/43160/contributions/243056/attachments/124920/184037/FCC_weekly_report.pdf)


Lucrezia commenta sulla presenza di un significativo jitter del fronte di salita sul canale cherenkov in run BSO con muoni.
Le slide con i plot saranno uploadate offline sulla pagina indico di questo meeting.

Marcello mostra un plot preliminare con la simulazione della forma funzionale dell'output del SiPM per distribuzioni di fotoni promp + fotoni di scintillazione in ingresso che riproduce la shape caratteristica osservata sul canale cherenkov nei dati (fronte di salita ripido e doppio picco).


Marco e Marcello propongono un piano per completare la calibrazione della catena elettronica in hangar (slide 10). [slide](https://docs.google.com/presentation/d/1jy4u38o499pyCTYc9klyc4yDFHES63QrWemRLXOPnjg/edit#slide=id.g2fdd6991f5f_1_18)

### Simulazione MC

Antonio ha mostrato i primi risultati della simulazione di Geant4, che includono al momento un setup con cristallo di BGO, preshower e box di alluminio. Uno scan in funzione dell'angolo è stato effettuato, generando 20k eventi per ogni angolo, con mu+ di 120 GeV. [slide](https://agenda.infn.it/event/43160/contributions/243057/attachments/124923/184088/Geant4_11Sep2024.pdf).


I risultati relativi all'energia depositata nel cristallo sono quelli che ci si aspettava.
I prossimi passi della simulazione saranno:
- Completare la geometria
- Aggiungere i processi di scintillazione e cherenkov
- Simulare il profilo del fascio (chiedere a Lucchini più info)

Marco suggeriva che quando si passa ai fotoni ottici i tempi di simulazione si allungano notevolmente. Francesco commenta che potrebbe essere un buon use-case per testare HTCCondor, recentemente installato sulle macchine di Napoli. Marco inoltre chiedeva uno scan con gli elettroni.

## 4 Settembre 2024

### Analisi Dati

Marcello ha mostrato le configurazioni del setup nei run acquiti al TB ([link alle slide](https://docs.google.com/presentation/d/1bQOh0aUykms5vJdyPUsXvUr5hHMvFDpOtHstGmSvyCg/edit#slide=id.p))

| | mu+ 120 GeV | e+ 120 GeV | e+ scan |
| --- |:-------------------------:|:-----------------------:|:---------------:|
| BGO | angle scan | angle scan | 10, 20 GeV |
| BSO | angle scan | angle scan | 10, 40, 100 GeV |
| PWO | small angle scan (near 0) | angle scan, filter scan | |

e la geometria del setup sperimentale ([link alle slide](https://docs.google.com/presentation/d/1q0vam2f7TPjpQb82pXbMq4L3DZgvfv7lX0QNY-tOlFc/edit#slide=id.g2e63d0400ce_0_0)).


Alcune info mancanti sugli spessori di plastico e MCP, e shape del fascio saranno chieste a Lucchini.

Al rientro del setup alcune configurazioni si SiPM+premp andranno calibrate.

Per isolare il Cherenkov si sono pensate diverse opzioni:
* Fit delle waveform con template di segnale Cherenkov e Scintillazione (richiede modellizzazione dei segnali C e S)
* Rapporto di integrali (integrale nella finestra prompt (tempi compatibili col Cherenkov) su integrale totale)
* Altri stimatori: picco prompt su picco delayed, picco prompt su integrale totale

Analisi delle waveform medie come primo approccio e poi passare all'analisi delle waveform evento per evento.

Per validare i run che abbiamo preso, si può iniziare a plottare le distribuzioni degli integrali lato C e S, verificare che la maggior parte degli eventi non sia saturata e verificare che la dipendenza della media degli integrali S con l'angolo del cristallo sia quella attesa.

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### Simulazione MC

Francesco ha mostrato delle [slide](https://agenda.infn.it/event/42998/contributions/242139/attachments/124509/183202/FCC_Software_04Sep24.pdf), in cui ha mostrato come si può fare il source di geant4 sia su cvmfs che con ibisco

source /cvmfs/sft.cern.ch/lcg/views/LCG_105/x86_64-el9-gcc13-opt/setup.sh
cmake -DCMAKE_PREFIX_PATH=/cvmfs/sft.cern.ch/lcg/releases/Geant4/11.2.0-
52c79/x86_64-el9-gcc13-opt ../B1/
make -j6

c'è ancora qualche pacchetto da fixare per fare il `cmake`.

Il primo esercizio è quello di creare una geometria del cristallo partendo dall'esercizio B4 e ottenere le distribuzioni dei depositi di energia al variare dell'angolo del cristallo con muoni da 120 GeV.