Journal Article PUBDB-2024-07039

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Performance of CMS muon reconstruction from proton-proton to heavy ion collisions

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2024
Inst. of Physics London

Journal of Instrumentation 19(09), P09012 () [10.1088/1748-0221/19/09/P09012]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2024-040; CMS-MUO-21-001; arXiv:2404.17377

Abstract: The performance of muon tracking, identification, triggering, momentum resolution, and momentum scale has been studied with the CMS detector at the LHC using data collected at √(s$_{NN}$) = 5.02 TeV in proton-proton (pp) and lead-lead(PbPb) collisions in 2017 and 2018, respectively, and at √(s$_{NN}$) = 8.16 TeV in proton-lead (pPb) collisions in 2016. Muon efficiencies, momentum resolutions, and momentum scales are compared by focusing on how the muon reconstruction performance varies from relatively small occupancy pp collisions to the larger occupancies of pPb collisions and, finally, to the highest track multiplicity PbPb collisions. We find the efficiencies of muon tracking, identification, and triggering to be above 90% throughout most of the track multiplicity range. The momentum resolution and scale are unaffected by the detector occupancy. The excellent muon reconstruction of the CMS detector enables precision studies across all available collision systems.

Keyword(s): p p: scattering ; p nucleus: interaction ; lead ; tracks: multiplicity ; CMS: performance ; detector: performance ; heavy ion: scattering ; muon: particle identification ; momentum resolution ; particle identification: efficiency ; particle identification: performance ; CERN LHC Coll ; track data analysis ; data analysis method ; experimental results ; 5020 GeV-cms/nucleon ; 8160 GeV-cms/nucleon ; Instrumentation and methods for heavy-ion reactions and fission studies ; Large detector systems for particle and astroparticle physics ; Muon spectrometers

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 G:(GEPRIS)390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
  3. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2024
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 ; National-Konsortium ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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