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Journal Article PUBDB-2021-02949
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Electron and photon reconstruction and identification with the CMS experiment at the CERN LHC

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2021
Inst. of Physics London

Journal of Instrumentation 16(05), P05014 () [10.1088/1748-0221/16/05/P05014]
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Report No.: CERN-EP-2020-219; CMS-EGM-17-001; arXiv:2012.06888

Abstract: The performance is presented of the reconstruction and identification algorithms for electrons and photons with the CMS experiment at the LHC. The reported results are based on proton-proton collision data collected at a center-of-mass energy of 13 TeV and recorded in 2016–2018, corresponding to an integrated luminosity of 136 fb$^{-1}$. Results obtained from lead-lead collision data collected at $\sqrt{s_{NN}} =$ 5.02 TeV are also presented. Innovative techniques are used to reconstruct the electron and photon signals in the detector and to optimize the energy resolution. Events with electrons and photons in the final state are used to measure the energy resolution and energy scale uncertainty in the recorded events. The measured energy resolution for electrons produced in Z boson decays in proton-proton collision data ranges from 2 to 5%, depending on electron pseudorapidity and energy loss through bremsstrahlung in the detector material. The energy scale in the same range of energies is measured with an uncertainty smaller than 0.1 (0.3)% in the barrel (endcap) region in proton-proton collisions and better than 1 (3)% in the barrel (endcap) region in heavy ion collisions. The timing resolution for electrons from Z boson decays with the full 2016–2018 proton-proton collision data set is measured to be 200 ps.

Keyword(s): p p: colliding beams ; Z0: leptonic decay ; electron: pair production ; electron: rapidity ; rapidity dependence ; energy resolution: measured ; p p: scattering ; heavy ion: scattering ; lead ; photon: particle identification ; electron: particle identification ; CERN LHC Coll ; CMS ; bremsstrahlung ; particle identification: performance ; energy loss ; resolution ; CERN Lab ; experimental results ; 5020 GeV-cms/nucleon ; 13000 GeV-cms

Classification:
Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. DFG project 390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2021
Database coverage:
Medline ; Creative Commons Attribution CC BY 4.0 ; OpenAccess ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; NationallizenzNationallizenz ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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