Electron and photon energy calibration with the ATLAS detector using 2015–2016 LHC proton-proton collision data

Aaboud, M. et al. (2019) Electron and photon energy calibration with the ATLAS detector using 2015–2016 LHC proton-proton collision data. Journal of Instrumentation, 14(3), P03017. (doi: 10.1088/1748-0221/14/03/P03017)

Abstract

This paper presents the electron and photon energy calibration obtained with the ATLAS detector using about 36 fb−1 of LHC proton-proton collision data recorded at √s=13 TeV in 2015 and 2016. The different calibration steps applied to the data and the optimization of the reconstruction of electron and photon energies are discussed. The absolute energy scale is set using a large sample of Z boson decays into electron-positron pairs. The systematic uncertainty in the energy scale calibration varies between 0.03% to 0.2% in most of the detector acceptance for electrons with transverse momentum close to 45 GeV . For electrons with transverse momentum of 10 GeV the typical uncertainty is 0.3% to 0.8% and it varies between 0.25% and 1% for photons with transverse momentum around 60 GeV . Validations of the energy calibration with J/ψ → e+e− decays and radiative Z boson decays are also presented.

• Item Type: Articles
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Robson, Professor Aidan and Howarth, Dr James and Crawley, Samuel Joseph and Ferrando, Dr James and Cinca, Dr Diane and Blue, Dr Andrew and Boutle, Dr Sarah and Pollard, Dr Chris and Alshehri, Azzah Aziz B and Doyle, Professor Anthony and Zaripovas, Donatas and Gul, Dr Umar and Gray, Chloe and Bates, Dr Richard and Ferreira De Lima, Dr Danilo and Callea, Dr Giuseppe and Buckley, Professor Andy and Thompson, Dr Alan and O'Shea, Professor Val and Buzatu, Dr Adrian and Owen, Professor Mark and Spiteri, Dr Dwayne and DUNCAN, ANNA and Bussey, Dr Peter and Fabbri, Dr Federica and Buttar, Professor Craig and Stewart, Dr Graeme and D'Auria, Dr Saverio and Wraight, Dr Kenneth and Britton, Professor David and Breaden Madden, William and FENTON, MICHAEL and Knue, Dr Andrea
• Authors: Aaboud, M., Aad, G., Abbott, B., Abbott, D.C., Abdinov, O., Abeloos, B., Abhayasinghe, D.K., Abidi, S.H., AbouZeid, O.S., Abraham, N.L., Abramowicz, H., Abreu, H., Abulaiti, Y., Acharya, B.S., Adachi, S., Adam, L., Adamczyk, L., Adamek, L., Adelman, J., Adersberger, M., Adiguzel, A., Adye, T., Affolder, A.A., Afik, Y., Agheorghiesei, C., Aguilar-Saavedra, J.A., Ahmadov, F., Aielli, G., Akatsuka, S., Åkesson, T.P.A., Akilli, E., Akimov, A.V., Alberghi, G.L., Albert, J., Albicocco, P., Alconada Verzini, M.J., Alderweireldt, S., Aleksa, M., Aleksandrov, I.N., Alexa, C., Alexandre, D., Alexopoulos, T., Alhroob, M., Ali, B., Alimonti, G., Alison, J., Alkire, S.P., Allaire, C., Allbrooke, B.M.M., Allen, B.W., Allport, P.P., Aloisio, A., Alonso, A., Alonso, F., Alpigiani, C., Alshehri, A.A., Alstaty, M.I., Alvarez Gonzalez, B., Álvarez Piqueras, D., Alviggi, M.G., Amadio, B.T., Amaral Coutinho, Y., Ambler, A., Ambroz, L., Amelung, C., Amidei, D., Amor Dos Santos, S.P., Amoroso, S., Amrouche, C.S., An, F., Anastopoulos, C., Ancu, L.S., Andari, N., Andeen, T., Anders, C.F., Anders, J.K., Anderson, K.J., Andreazza, A., Andrei, V., Anelli, C.R., Angelidakis, S., Angelozzi, I., Angerami, A., Anisenkov, A.V., Annovi, A., Antel, C., Anthony, M.T., Antonelli, M., Antrim, D.J.A., Anulli, F., Aoki, M., Aparisi Pozo, J.A., Aperio Bella, L., Arabidze, G., Araque, J.P., Araujo Ferraz, V., Araujo Pereira, R., Arce, A.T.H., Ardell, R.E., Arduh, F.A., Arguin, J.-F., Argyropoulos, S., Arling, J.-H., Armbruster, A.J., Armitage, L.J., Armstrong, A., Arnaez, O., Arnold, H., Arratia, M., Arslan, O., Artamonov, A., Artoni, G., Artz, S., Asai, S., Asbah, N., Asimakopoulou, E.M., Asquith, L., Assamagan, K., Astalos, R., Atkin, R.J., Atkinson, M., Atlay, N.B., Atmani, H., Augsten, K., Avolio, G., Avramidou, R., Ayoub, M.K., Azoulay, A.M., Azuelos, G., Baas, A.E., Baca, M.J., Bachacou, H., Bachas, K., Backes, M., Bagnaia, P., Bahmani, M., Bahrasemani, H., Bailey, A. 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T., Kirchmeier, D., Kirk, J., Kiryunin, A.E., Kishimoto, T., Kisielewska, D., Kitali, V., Kivernyk, O., Kladiva, E., Klapdor-Kleingrothaus, T., Klein, M.H., Klein, M., Klein, U., Kleinknecht, K., Klimek, P., Klimentov, A., Klingl, T., Klioutchnikova, T., Klitzner, F.F., Kluit, P., Kluth, S., Kneringer, E., Knoops, E.B.F.G., Knue, A., Kobayashi, A., Kobayashi, D., Kobayashi, T., Kobel, M., Kocian, M., Kodys, P., Koenig, P.T., Koffas, T., Koffeman, E., Köhler, N.M., Koi, T., Kolb, M., Koletsou, I., Kondo, T., Kondrashova, N., Köneke, K., König, A.C., Kono, T., Konoplich, R., Konstantinides, V., Konstantinidis, N., Konya, B., Kopeliansky, R., Koperny, S., Korcyl, K., Kordas, K., Koren, G., Korn, A., Korolkov, I., Korolkova, E.V., Korotkova, N., Kortner, O., Kortner, S., Kosek, T., Kostyukhin, V.V., Kotwal, A., Koulouris, A., Kourkoumeli-Charalampidi, A., Kourkoumelis, C., Kourlitis, E., Kouskoura, V., Kowalewska, A.B., Kowalewski, R., Kowalski, T. Z., Kozakai, C., Kozanecki, W., Kozhin, A.S., Kramarenko, V.A., Kramberger, G., Krasnopevtsev, D., Krasny, M.W., Krasznahorkay, A., Krauss, D., Kremer, J.A., Kretzschmar, J., Krieger, P., Krizka, K., Kroeninger, K., Kroha, H., Kroll, J., Kroll, J., Krstic, J., Kruchonak, U., Krüger, H., Krumnack, N., Kruse, M.C., Kubota, T., Kuday, S., Kuechler, J.T., Kuehn, S., Kugel, A., Kuhl, T., Kukhtin, V., Kukla, R., Kulchitsky, Y., Kuleshov, S., Kulinich, Y.P., Kuna, M., Kunigo, T., Kupco, A., Kupfer, T., Kuprash, O., Kurashige, H., Kurchaninov, L.L., Kurochkin, Y.A., Kurova, A., Kurth, M.G., Kuwertz, E.S., Kuze, M., Kvita, J., Kwan, T., La Rosa, A., La Rosa Navarro, J.L., La Rotonda, L., La Ruffa, F., Lacasta, C., Lacava, F., Lacey, J., Lack, D.P.J., Lacker, H., Lacour, D., Ladygin, E., Lafaye, R., Laforge, B., Lagouri, T., Lai, S., Lammers, S., Lampl, W., Lançon, E., Landgraf, U., Landon, M. P. J., Lanfermann, M.C., Lang, V.S., Lange, J.C., Langenberg, R.J., Lankford, A.J., Lanni, F., Lantzsch, K., Lanza, A., Lapertosa, A., Laplace, S., Laporte, J.F., Lari, T., Lasagni Manghi, F., Lassnig, M., Lau, T.S., Laudrain, A., Lavorgna, M., Lazzaroni, M., Le, B., Le Dortz, O., Le Guirriec, E., Le Quilleuc, E.P., LeBlanc, M., LeCompte, T., Ledroit-Guillon, F., Lee, C.A., Lee, G.R., Lee, L., Lee, S.C., Lefebvre, B., Lefebvre, M., Legger, F., Leggett, C., Lehmann, K., Lehmann, N., Lehmann Miotto, G., Leight, W.A., Leisos, A., Leite, M.A.L., Leitner, R., Lellouch, D., Leney, K. J. C., Lenz, T., Lenzi, B., Leone, R., Leone, S., Leonidopoulos, C., Lerner, G., Leroy, C., Les, R., Lesage, A. A. J., Lester, C.G., Levchenko, M., Levêque, J., Levin, D., Levinson, L.J., Lewis, D., Li, B., Li, B., Li, C.-Q., Li, H., Li, H., Li, L., Li, M., Li, Q., Li, Q.Y., Li, S., Li, X., Li, Y., Liang, Z., Liberti, B., Liblong, A., Lie, K., Liem, S., Limosani, A., Lin, C. Y., Lin, K., Lin, T.H., Linck, R.A., Lindon, J.H., Lindquist, B.E., Lionti, A.L., Lipeles, E., Lipniacka, A., Lisovyi, M., Liss, T.M., Lister, A., Litke, A.M., Little, J.D., Liu, B., Liu, B.L., Liu, H.B., Liu, H., Liu, J. B., Liu, J.K.K., Liu, K., Liu, M., Liu, P., Liu, Y., Liu, Y.L., Liu, Y.W., Livan, M., Lleres, A., Llorente Merino, J., Lloyd, S.L., Lo, C.Y., Lo Sterzo, F., Lobodzinska, E. M., Loch, P., Lohse, T., Lohwasser, K., Lokajicek, M., Long, J.D., Long, R.E., Longo, L., Looper, K.A., Lopez, J.A., Lopez Paz, I., Lopez Solis, A., Lorenz, J., Lorenzo Martinez, N., Losada, M., Lösel, P.J., Lösle, A., Lou, X., Lou, X., Lounis, A., Love, J., Love, P. A., Lozano Bahilo, J.J., Lu, H., Lu, M., Lu, Y.J., Lubatti, H.J., Luci, C., Lucotte, A., Luedtke, C., Luehring, F., Luise, I., Luminari, L., Lund-Jensen, B., Lutz, M.S., Luzi, P.M., Lynn, D., Lysak, R., Lytken, E., Lyu, F., Lyubushkin, V., Lyubushkina, T., Ma, H., Ma, L.L., Ma, Y., Maccarrone, G., Macchiolo, A., Macdonald, C.M., Machado Miguens, J., Madaffari, D., Madar, R., Mader, W. F., Madysa, N., Maeda, J., Maekawa, K., Maeland, S., Maeno, T., Maerker, M., Maevskiy, A.S., Magerl, V., Mahon, D.J., Maidantchik, C., Maier, T., Maio, A., Majersky, O., Majewski, S., Makida, Y., Makovec, N., Malaescu, B., Malecki, P., Maleev, V.P., Malek, F., Mallik, U., Malon, D., Malone, C., Maltezos, S., Malyukov, S., Mamuzic, J., Mancini, G., Mandić, I., Maneira, J., Manhaes de Andrade Filho, L., Manjarres Ramos, J., Mankinen, K.H., Mann, A., Manousos, A., Mansoulie, B., Manzoni, S., Marantis, A., Marceca, G., March, L., Marchese, L., Marchiori, G., Marcisovsky, M., Marcon, C., Marin Tobon, C.A., Marjanovic, M., Marroquim, F., Marshall, Z., Martensson, M.U.F., Marti-Garcia, S., Martin, C.B., Martin, T.A., Martin, V.J., Martin dit Latour, B., Martinez, M., Martinez Outschoorn, V. I., Martin-Haugh, S., Martoiu, V.S., Martyniuk, A.C., Marzin, A., Masetti, L., Mashimo, T., Mashinistov, R., Masik, J., Maslennikov, A.L., Mason, L.H., Massa, L., Massarotti, P., Mastrandrea, P., Mastroberardino, A., Masubuchi, T., Mättig, P., Maurer, J., Maček, B., Maxfield, S. J., Maximov, D.A., Mazini, R., Maznas, I., Mazza, S.M., Mc Kee, S.P., McCarn, A., McCarthy, T.G., McClymont, L.I., McCormack, W.P., McDonald, E. F., Mcfayden, J.A., Mchedlidze, G., McKay, M.A., McLean, K.D., McMahon, S.J., McNamara, P.C., McNicol, C.J., McPherson, R.A., Mdhluli, J.E., Meadows, Z.A., Meehan, S., Megy, T.M., Mehlhase, S., Mehta, A., Meideck, T., Meirose, B., Melini, D., Mellado Garcia, B.R., Mellenthin, J.D., Melo, M., Meloni, F., Melzer, A., Menary, S.B., Mendes Gouveia, E.D., Meng, L., Meng, X. T., Menke, S., Meoni, E., Mergelmeyer, S., Merkt, S.A.M., Merlassino, C., Mermod, P., Merola, L., Meroni, C., Merritt, F. S., Messina, A., Metcalfe, J., Mete, A.S., Meyer, C., Meyer, J., Meyer, J.-P., Meyer Zu Theenhausen, H., Miano, F., Middleton, R.P., Mijović, L., Mikenberg, G., Mikestikova, M., Mikuž, M., Milesi, M., Milic, A., Millar, D.A., Miller, D.W., Milov, A., Milstead, D.A., Mina, R.A., Minaenko, A.A., Miñano Moya, M., Minashvili, I.A., Mincer, A. I., Mindur, B., Mineev, M., Minegishi, Y., Ming, Y., Mir, L.M., Mirto, A., Mistry, K.P., Mitani, T., Mitrevski, J., Mitsou, V.A., Mittal, M., Miucci, A., Miyagawa, P.S., Mizukami, A., Mjörnmark, J.U., Mkrtchyan, T., Mlynarikova, M., Moa, T., Mochizuki, K., Mogg, P., Mohapatra, S., Molander, S., Moles-Valls, R., Mondragon, M.C., Mönig, K., Monk, J., Monnier, E., Montalbano, A., Montejo Berlingen, J., Monticelli, F., Monzani, S., Morange, N., Moreno, D., Moreno Llácer, M., Morettini, P., Morgenstern, M., Morgenstern, S., Mori, D., Morii, M., Morinaga, M., Morisbak, V., Morley, A.K., Mornacchi, G., Morris, A.P., Morris, J.D., Morvaj, L., Moschovakos, P., Mosidze, M., Moss, H.J., Moss, J., Motohashi, K., Mount, R., Mountricha, E., Moyse, E.J.W., Muanza, S., Mueller, F., Mueller, J., Mueller, R.S.P., Muenstermann, D., Mullier, G.A., Munoz Sanchez, F.J., Murin, P., Murray, W.J., Murrone, A., Muškinja, M., Mwewa, C., Myagkov, A.G., Myers, J., Myska, M., Nachman, B.P., Nackenhorst, O., Nagai, K., Nagano, K., Nagasaka, Y., Nagel, M., Nagy, E., Nairz, A.M., Nakahama, Y., Nakamura, K., Nakamura, T., Nakano, I., Nanjo, H., Napolitano, F., Naranjo Garcia, R.F., Narayan, R., Narrias Villar, D.I., Naryshkin, I., Naumann, T., Navarro, G., Nayyar, R., Neal, H.A., Nechaeva, P.Y., Neep, T.J., Negri, A., Negrini, M., Nektarijevic, S., Nellist, C., Nelson, M.E., Nemecek, S., Nemethy, P., Nessi, M., Neubauer, M.S., Neumann, M., Newman, P.R., Ng, T.Y., Ng, Y. S., Ng, Y.W.Y., Nguyen, H.D.N., Nguyen Manh, T., Nibigira, E., Nickerson, R. B., Nicolaidou, R., Nielsen, D.S., Nielsen, J., Nikiforou, N., Nikolaenko, V., Nikolic-Audit, I., Nikolopoulos, K., Nilsson, P., Nindhito, H.R., Ninomiya, Y., Nisati, A., Nishu, N., Nisius, R., Nitsche, I., Nitta, T., Nobe, T., Noguchi, Y., Nomachi, M., Nomidis, I., Nomura, M.A., Nooney, T., Nordberg, M., Norjoharuddeen, N., Novak, T., Novgorodova, O., Novotny, R., Nozka, L., Ntekas, K., Nurse, E., Nuti, F., Oakham, F.G., Oberlack, H., Ocariz, J., Ochi, A., Ochoa, I., Ochoa-Ricoux, J. P., O'Connor, K., Oda, S., Odaka, S., Oerdek, S., Oh, A., Oh, S.H., Ohm, C.C., Oide, H., Ojeda, M.L., Okawa, H., Okazaki, Y., Okumura, Y., Okuyama, T., Olariu, A., Oleiro Seabra, L.F., Olivares Pino, S.A., Oliveira Damazio, D., Oliver, J.L., Olsson, M.J.R., Olszewski, A., Olszowska, J., O'Neil, D.C., Onofre, A., Onogi, K., Onyisi, P.U.E., Oppen, H., Oreglia, M. J., Orellana, G.E., Oren, Y., Orestano, D., Orgill, E.C., Orlando, N., O'Rourke, A.A., Orr, R.S., Osculati, B., O'Shea, V., Ospanov, R., Otero y Garzon, G., Otono, H., Ouchrif, M., Ould-Saada, F., Ouraou, A., Ouyang, Q., Owen, M., Owen, R.E., Ozcan, V.E., Ozturk, N., Pacalt, J., Pacey, H.A., Pachal, K., Pacheco Pages, A., Pacheco Rodriguez, L., Padilla Aranda, C., Pagan Griso, S., Paganini, M., Palacino, G., Palazzo, S., Palestini, S., Palka, M., Pallin, D., Panagoulias, I., Pandini, C.E., Panduro Vazquez, J.G., Pani, P., Panizzo, G., Paolozzi, L., Papadopoulou, T.D., Papageorgiou, K., Paramonov, A., Paredes Hernandez, D., Paredes Saenz, S.R., Parida, B., Park, T.H., Parker, A.J., Parker, K.A., Parker, M.A., Parodi, F., Parsons, J.A., Parzefall, U., Pascuzzi, V.R., Pasner, J.M.P., Pasqualucci, E., Passaggio, S., Pastore, F., Pasuwan, P., Pataraia, S., Pater, J.R., Pathak, A., Pauly, T., Pearson, B., Pedersen, M., Pedraza Diaz, L., Pedro, R., Peleganchuk, S.V., Penc, O., Peng, C., Peng, H., Peralva, B.S., Perego, M.M., Pereira Peixoto, A.P., Perepelitsa, D.V., Peri, F., Perini, L., Pernegger, H., Perrella, S., Peshekhonov, V.D., Peters, K., Peters, R.F.Y., Petersen, B.A., Petersen, T.C., Petit, E., Petridis, A., Petridou, C., Petroff, P., Petrov, M., Petrucci, F., Pettee, M., Pettersson, N.E., Peyaud, A., Pezoa, R., Pham, T., Phillips, F.H., Phillips, P.W., Phipps, M.W., Piacquadio, G., Pianori, E., Picazio, A., Pickles, R.H., Piegaia, R., Pilcher, J. E., Pilkington, A.D., Pinamonti, M., Pinfold, J.L., Pitt, M., Pizzimento, L., Pleier, M.-A., Pleskot, V., Plotnikova, E., Pluth, D., Podberezko, P., Poettgen, R., Poggi, R., Poggioli, L., Pogrebnyak, I., Pohl, D., Pokharel, I., Polesello, G., Poley, A., Policicchio, A., Polifka, R., Polini, A., Pollard, C.S., Robson, A., Spiteri, D.P., Stewart, G.A., Thompson, A.S., Wraight, K., and Zaripovas, D.R.
• College/School: College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
• Journal Name: Journal of Instrumentation
• Publisher: IOP Publishing
• ISSN: 1748-0221
• ISSN (Online): 1748-0221
• Published Online: 18 March 2019
• Copyright Holders: Copyright © 2019 CERN for the benefit of the ATLAS collaboration
• First Published: First published in Journal of Instrumentation 14(3): P03017
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