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Description
A segunda fase do upgrade do LHC terá uma luminosidade integrada dez vezes maior ($3000~fb^{-1}$) que os dados coletados durante as Runs I-III, em conjunto. Com isso o upgrade do principal calorímetro hadrônico do ATLAS (TileCal), durante o regime de alta luminosidade, inclui uma renovação completa da sua eletrônica, porém sem alterar as características mecânicas e óticas do detector. Atualmente, as telhas cintilantes do TileCal são agrupadas com o objetivo de formar as células do calorímetro. Assim, o TileCal possui uma resolução geométrica que é determinada pelo tamanho de suas células e a quantidade de fibras acopladas às suas fotomultiplicadoras. Contudo, há uma possibilidade técnica de utilizar informações individuais de cada uma das telhas, a fim de tornar mais fina a granularidade do detector, modificando apenas a forma da leitura do sinal ótico do calorímetro sem alterar sua parte mecânica.
Jatos de partículas com alto momento transverso tendem a depositar sua energia em camadas mais profundas do calorímetro. Portanto, ao dividir estas células em diferentes sub-regiões, será possível adquirir, com mais detalhes, o perfil longitudinal dos jatos. Além disso, melhorias na reconstrução do momento, massa e medidas de posição angular dos jatos, juntamente com outras variáveis como energia transversa, também serão beneficiadas por um detector de granularidade mais fina. Para isto, deseja-se empregar, para cada célula, um tubo fotomultiplicador com capacidade de leitura multi-anodo, que é capaz de ler o sinal de cada fibra individualmente e, assim, obter informação adicional da distribuição de energia depositada numa célula.
O processamento de sinais desenvolvido objetiva associar a imagem formada na fotomultiplicadora multi-anodal à uma região espacial da célula em questão. Métodos de separação cega de fontes estão sendo aplicados. Em particular, a Fatoração Não-Negativa de Matrizes (NMF), devida à restrição de dados não-negativos ser uma característica dos pixels que formam as imagens na fotomultiplicadora. Introduzindo esparsidade aos fatores da NMF, podemos interpretar a técnica como um método de clusterização, que associa uma sub-região da célula à um determinado cluster. A Análise de Componentes Independentes (ICA) também foi aplicada com o objetivo de estimar os sinais originais de cada uma das telhas, a partir das misturas lineares das fontes. Resultados preliminares mostram uma possível separação da célula em sub-regiões direita e esquerda, tornando possível uma granularidade duas vezes mais fina que a atual.
