A layer correlation technique for pion energy calibration at the 2004 ATLAS Combined Beam Test

Abat, E.; Abdallah, J. M.; Addy, T. N.; Adragna, P.; Aharrouche, M.; Ahmad, A.; Akesson, T. P. A.; Aleksa, M.; Alexa, C.; Anderson, K.; Andreazza, A.; Anghinolfi, F.; Antonaki, A.; Arabidze, G.; Arik, E.; Atkinson, T.; Baines, J.; Baker, O. K.; Banfi, D.; Baron, S.; Barr, A. J.; Beccherle, R.; Beck, H. P.; Belhorma, B.; Bell, P. J.; Benchekroun, D.; Benjamin, D. P.; Benslama, K.; Bergeaas, Kuutmann E.; Bernabeu, J.; Bertelsen, H.; Binet, S.; Biscarat, C.; Boldea, V.; Bondarenko, V. G.; Boonekamp, M.; Bosman, M.; Bourdarios, C.; Broklova, Z.; Burckhart, Chromek D.; Bychkov, V.; Callahan, J.; Calvet, D.; Canneri, M.; Capeans, Garrido M.; Caprini, M.; Cardiel, Sas L.; Carli, T.; Carminati, L.; Carvalho, J.; Cascella, M.; Castillo, M. V.; Catinaccio, A.; Cauz, D.; Cavalli, D.; Cavalli Sforza, M.; Cavasinni, Vincenzo; Cetin, S. A.; Chen, H.; Cherkaoui, R.; Chevalier, L.; Chevallier, F.; Chouridou, S.; Ciobotaru, M.; Citterio, M.; Clark, A.; Cleland, B.; Cobal, M.; Cogneras, E.; Conde, Muino P.; Consonni, M.; Constantinescu, S.; Cornelissen, T.; Correard, S.; Corso, Radu A.; Costa, G.; Costa, M. J.; Costanzo, D.; Cuneo, S.; Cwetanski, P.; Da Silva, D.; Dam, M.; Dameri, M.; Danielsson, H. O.; Dannheim, D.; Darbo, G.; Davidek, T.; De, K.; Defay, P. O.; Dekhissi, B.; Del Peso, J.; Del Prete, T.; Delmastro, M.; Derue, F.; Di Ciaccio, L.; Di Girolamo, B.; Dita, S.; Dittus, F.; Djama, F.; Djobava, T.; Dobos, D.; Dobson, M.; Dolgoshein, B. A.; Dotti, A.; Drake, G.; Drasal, Z.; Dressnandt, N.; Driouchi, C.; Drohan, J.; Ebenstein, W. L.; Eerola, P.; Efthymiopoulos, I.; Egorov, K.; Eifert, T. F.; Einsweiler, K.; El Kacimi, M.; Elsing, M.; Emelyanov, D.; Escobar, C.; Etienvre, A. I.; Fabich, A.; Facius, K.; Fakhr Edine, A. I.; Fanti, M.; Farbin, A.; Farthouat, P.; Fassouliotis, D.; Fayard, L.; Febbraro, R.; Fedin, O. L.; Fenyuk, A.; Fergusson, D.; Ferrari, P.; Ferrari, R.; Ferreira, B. C.; Ferrer, A.; Ferrere, D.; Filippini, G.; Flick, T.; Fournier, D.; Francavilla, P.; Francis, D.; Froeschl, R.; Froidevaux, D.; Fullana, E.; Gadomski, S.; Gagliardi, G.; Gagnon, P.; Gallas, M.; Gallop, B. J.; Gameiro, S.; Gan, K. K.; Garcia, R.; Garcia, C.; Gavrilenko, I. L.; Gemme, C.; Gerlach, P.; Ghodbane, N.; Giakoumopoulou, V.; Giangiobbe, V.; Giokaris, N.; Glonti, G.; Goettfert, T.; Golling, T.; Gollub, N.; Gomes, A.; Gomez, M. D.; Gonzalez Sevilla, S.; Goodrick, M. J.; Gorfine, G.; Gorini, B.; Goujdami, D.; Grahn, K. J.; Grenier, P.; Grigalashvili, N.; Grishkevich, Y.; Grosse Knetter, J.; Gruwe, M.; Guicheney, C.; Gupta, A.; Haeberli, C.; Haertel, R.; Hajduk, Z.; Hakobyan, H.; Hance, M.; Hansen, J. D.; Hansen, P. H.; Hara, K.; Harvey, A.; Hawkings, R. J.; Heinemann, F. E. W.; Henriques, Correia A.; Henss, T.; Hervas, L.; Higon, E.; Hill, J. C.; Hoffman, J.; Hostachy, J. Y.; Hruska, I.; Hubaut, F.; Huegging, F.; Hulsbergen, W.; Hurwitz, M.; Iconomidou Fayard, L.; Jansen, E.; Jen La Plante, I.; Johansson, P. D. C.; Jon And, K.; Joos, M.; Jorgensen, S.; Joseph, J.; Kaczmarska, A.; Kado, M.; Karyukhin, A.; Kataoka, M.; Kayumov, F.; Kazarov, A.; Keener, P. T.; Kekelidze, G. D.; Kerschen, N.; Kersten, S.; Khomich, A.; Khoriauli, G.; Khramov, E.; Khristachev, A.; Khubua, J.; Kittelmann, T. H.; Klingenberg, R.; Klinkby, E. B.; Kodys, P.; Koffas, T.; Kolos, S.; Konovalov, S. P.; Konstantinidis, N.; Kopikov, S.; Korolkov, I.; Kostyukhin, V.; Kovalenko, S.; Kowalski, T. Z.; Krueger, K.; Kramarenko, V.; Kudin, L. G.; Kulchitsky, Y.; Lacasta, C.; Lafaye, R.; Laforge, B.; Lampl, W.; Lanni, F.; Laplace, S.; Lari, T.; Le Bihan, A. C.; Lechowski, M.; Ledroit Guillon, F.; Lehmann, G.; Leitner, R.; Lelas, D.; Lester, C. G.; Liang, Z.; Lichard, P.; Liebig, W.; Lipniacka, A.; Lokajicek, M.; Louchard, L.; Lourerio, K. F.; Lucotte, A.; Luehring, F.; Lund Jensen, B.; Lundberg, B.; Ma, H.; Mackeprang, R.; Maio, A.; Maleev, V. P.; Malek, F.; Mandelli, L.; Maneira, J.; Mangin Brinet, M.; Manousakis, A.; Mapelli, L.; Marques, C.; Marti, I. Garcia S.; Martin, F.; Mathes, M.; Mazzanti, M.; Mcfarlane, K. W.; Mcpherson, R.; Mchedlidze, G.; Mehlhase, S.; Meirosu, C.; Meng, Z.; Meroni, C.; Mialkovski, V.; Mikulec, B.; Milstead, D.; Minashvili, I.; Mindur, B.; Mitsou, V. A.; Moed, S.; Monnier, E.; Moorhead, G.; Morettini, P.; Morozov, S. V.; Mosidze, M.; Mouraviev, S. V.; Moyse, E. W. J.; Munar, A.; Myagkov, A.; Nadtochi, A. V.; Nakamura, K.; Nechaeva, P.; Negri, A.; Nemecek, S.; Nessi, M.; Nesterov, S. Y.; Newcomer, F. M.; Nikitine, I.; Nikolaev, K.; Nikolic Audit, I.; Ogren, H.; S. H., Oh; Oleshko, S. B.; Olszowska, J.; Onofre, A.; Padilla, Aranda C.; Paganis, S.; Pallin, D.; Pantea, D.; Paolone, V.; Parodi, F.; Parsons, J.; Parzhitskiy, S.; Pasqualucci, E.; Passmored, S. M.; Pater, J.; Patrichev, S.; Peez, M.; Perez, Reale V.; Perini, L.; Peshekhonov, V. D.; Petersen, J.; Petersen, T. C.; Petti, R.; Phillips, P. W.; Pina, J.; Pinto, B.; Podlyski, F.; Poggioli, L.; Poppleton, A.; Poveda, J.; Pralavorio, P.; Pribyl, L.; Price, M. J.; Prieur, D.; Puigdengoles, C.; Puzo, P.; Rohne, O.; Ragusa, F.; Rajagopalan, S.; Reeves, K.; Reisinger, I.; Rembser, C.; Bruckman, De Renstrom P. A.; Reznicek, P.; Ridel, M.; Risso, P.; Riu, I.; Robinson, D.; Roda, Chiara Maria Angela; Roe, S.; Rohne, O.; Romaniouk, A.; Rousseau, D.; Rozanov, A.; Ruiz, A.; Rusakovich, N.; Rust, D.; Ryabov, Y. F.; Ryjov, V.; Salto, O.; Salvachua, B.; Salzburger, A.; Sandaker, H.; Santamarina, Rios C.; Santi, L.; Santoni, C.; Saraiva, J. G.; Sarri, F.; Sauvage, G.; Says, L. P.; Schaefer, M.; Schegelsky, V. A.; Schiavi, C.; Schieck, J.; Schlager, G.; Schlereth, J.; Schmitt, C.; Schultes, J.; Schwemling, P.; Schwindling, J.; Seixas, J. M.; Seliverstov, D. M.; Serin, L.; Sfyrla, A.; Shalanda, N.; Shaw, C.; Shin, T.; Shmeleva, A.; Silva, J.; Simion, S.; Simonyan, M.; Sloper, J. E.; Smirnov, S. Y. U.; Smirnova, L.; Solans, C.; Solodkov, A.; Solovianov, O.; Soloviev, I.; Sosnovtsev, V. V.; Spano, F.; Speckmayer, P.; Stancu, S.; Stanek, R.; Starchenko, E.; Straessner, A.; Suchkov, S. I.; Suk, M.; Szczygiel, R.; Tarrade, F.; Tartarelli, F.; Tas, P.; Tayalati, Y.; Tegenfeldt, F.; Teuscher, R.; Thioye, M.; Tikhomirov, V. O.; Timmermans, C. J. W. P.; Tisserant, S.; Toczek, B.; Tremblet, L.; Troncon, C.; Tsiareshka, P.; Tyndel, M.; Karagoez, Unel M.; Unal, G.; Unel, G.; Usai, G.; Van Berg, R.; Valero, A.; Valkar, S.; Valls, J. A.; Vandelli, W.; Vannucci, F.; Vartapetian, A.; Vassilakopoulos, V. I.; Vasilyeva, L.; Vazeille, F.; Vernocchi, F.; Vetter Cole, Y.; Vichou, I.; Vinogradov, V.; Virzi, J.; Vivarelli, I.; De Vivie, J. B.; Volpi, M.; Anh T., Vu; Wang, C.; Warren, M.; Weber, J.; Weber, M.; Weidberg, A. R.; Weingarten, J.; Wells, P. S.; Werner, P.; Wheeler, S.; Wiessmann, M.; Wilkens, H.; Williams, H. H.; Wingerter Seez, I.; Yasu, Y.; Zaitsev, A.; Zenin, A.; Zenis, T.; Zenonos, Z.; Zhang, H.; Zhelezkobk, A.; Zhou, N. Elli S. Agiotopoulou E.; Panes, B.; Panikashvili, N.; Panitkin, S.; Pantea, D.; Panuskova, M.; Paolone, V.; Papadelis, A.; Papadopoulou, T. H. D.; Paramonov, A.; Park, W.; Parker, M. A.; Parodi, F.; Parsons, J. A.; Parzefall, U.; Pasqualucci, E.; Passeri, A.; Pastore, F.; Pastore, F. R.; Pasztor, G.; Pataraia, S.; Patel, N.; Pater, J. R.; Patricelli, S.; Pauly, T.; Pecsy, M.; Pedraza, Morales M. I.; Peleganchuk, S. V.; Peng, H.; Pengo, R.; Penson, A.; Penwell, J.; Perantoni, M.; Perez, K.; Perez, Cavalcanti T.; Perez Codina, E.; Perez, Garcia Estan M. T.; Perez, Reale V.; Peric, I.; Perini, L.; Pernegger, H.; Perrino, R.; Perrodo, P.; Persembe, S.; Peshekhonov, V. D.; Peters, O.; Petersen, B. A.; Petersen, J.; Petersen, T. C.; Petit, E.; Petridis, A.; Petridou, C.; Petrolo, E.; Petrucci, F.; Petschull, D.; Petteni, M.; Pezoa, R.; Phan, A.; Phillips, A. W.; Phillips, P. W.; Piacquadio, G.; Piccaro, E.; Piccinini, M.; Pickford, A.; Piec, S. M.; Piegaia, R.; Pilcher, J. E.; Pilkington, A. D.; Pina, J.; Pinamonti, M.; Pinder, A.; Pinfold, J. L.; Ping, J.; Pinto, B.; Pirotte, O.; Pizio, C.; Placakyte, R.; Plamondon, M.; Plano, W. G.; Pleier, M. A.; Pleskach, A. V.; Poblaguev, A.; Poddar, S.; Podlyski, F.; Poggioli, L.; Poghosyan, T.; Pohl, M.; Polci, F.; Polesello, G.; Policicchio, A.; Polini, A.; Poll, J.; Polychronakos, V.; Pomarede, D. M.; Pomeroy, D.; Pommes, K.; Pontecorvo, L.; Pope, B. G.; Popeneciu, G. A.; Popovic, D. S.; Poppleton, A.; Portell, Bueso X.; Porter, R.; Posch, C.; Pospelov, G. E.; Pospisil, S.; Potrap, I. N.; Potter, C. J.; Potter, C. T.; Poulard, G.; Poveda, J.; Prabhu, R.; Pralavorio, P.; Prasad, S.; Pravahan, R.; Prell, S.; Pretzl, K.; Pribyl, L.; Price, D.; Price, L. E.; Price, M. J.; Prichard, P. M.; Prieur, D.; Primavera, M.; Prokofiev, K.; Prokoshin, F.; Protopopescu, S.; Proudfoot, J.; Prudent, X.; Przysiezniak, H.; Psoroulas, S.; Ptacek, E.; Purdham, J.; Purohit, M.; Puzo, P.; Pylypchenko, Y.; Qian, J.; Qian, Z.; Qin, Z.; Quadt, A.; Quarrie, D. R.; Quayle, W. B.; Quinonez, F.; Raas, M.; Radescu, V.; Radics, B.; Rador, T.; Ragusa, F.; Rahal, G.; Rahimi, A. M.; Rahm, D.; Rajagopalan, S.; Rammensee, M.; Rammes, M.; Ramstedt, M.; Randrianarivony, K.; Ratoff, P. N.; Rauscher, F.; Rauter, E.; Raymond, M.; Read, A. L.; Rebuzzi, D. M.; Redelbach, A.; Redlinger, G.; Reece, R.; Reeves, K.; Reichold, A.; Reinherz Aronis, E.; Reinsch, A.; Reisinger, I.; Reljic, D.; Rembser, C.; Ren, Z. L.; Renaud, A.; Renkel, P.; Rensch, B.; Rescigno, M.; Resconi, S.; Resende, B.; Reznicek, P.; Rezvani, R.; Richards, A.; Richter, R.; Richter Was, E.; Ridel, M.; Rieke, S.; Rijpstra, M.; Rijssenbeek, M.; Rimoldi, A.; Rinaldi, L.; Rios, R. R.; Riu, I.; Rivoltella, G.; Rizatdinova, F.; Rizvi, E.; Robertson, S. H.; Robichaud Veronneau, A.; Robinson, D.; Robinson, J. E. M.; Robinson, M.; Robson, A.; Rocha, De Lima J. G.; Roda, C.; Roda, Dos Santos D.; Rodier, S.; Rodriguez, D.; Rodriguez, Garcia Y.; Roe, A.; Roe, S.; Rohne, O.; Rojo, V.; Rolli, S.; Romaniouk, A.; Romanov, V. M.; Romeo, G.; Romero Maltrana, D.; Roos, L.; Ros, E.; Rosati, S.; Rosbach, K.; Rose, M.; Rosenbaum, G. A.; Rosenberg, E. I.; Rosendahl, P. L.; Rosselet, L.; Rossetti, V.; Rossi, E.; Rossi, L. P.; Rossi, L.; Rotaru, M.; Roth, I.; Rothberg, J.; Rousseau, D.; Royon, C. R.; Rozanov, A.; Rozen, Y.; Ruan, X.; Rubinskiy, I.; Ruckert, B.; Ruckstuhl, N.; Rud, V. I.; Rudolph, G.; Hr F., Ru; Ruggieri, F.; Ruiz Martinez, A.; Rulikowska Zarebska, E.; Rumiantsev, V.; Rumyantsev, L.; Runge, K.; Runolfsson, O.; Rurikova, Z.; Rusakovich, N. A.; Rust, D. R.; Rutherfoord, J. P.; Ruwiedel, C.; Ruzicka, P.; Ryabov, Y. F.; Ryadovikov, V.; Ryan, P.; Rybar, M.; Rybkin, G.; Ryder, N. C.; Rzaeva, S.; Saavedra, A. F.; Sadeh, I.; Sadrozinski, H. F. W.; Sadykov, R.; Safai, Tehrani F.; Sakamoto, H.; Salamanna, G.; Salamon, A.; Saleem, M.; Salihagic, D.; Salnikov, A.; Salt, J.; Salvachua, Ferrando B. M.; Salvatore, D.; Salvatore, F.; Salvucci, A.; Salzburger, A.; Sampsonidis, D.; Samset, B. H.; Sandaker, H.; Sander, H. G.; Sanders, M. P.; Sandhoff, M.; Sandhu, P.; Sandoval, T.; Sandstroem, R.; Sandvoss, S.; Sankey, D. P. C.; Sansoni, A.; Santamarina, Rios C.; Santoni, C.; Santonico, R.; Santos, H.; Saraiva, J. G.; Sarangi, T.; Sarkisyan Grinbaum, E.; Sarri, F.; Sartisohn, G.; Sasaki, O.; Sasaki, T.; Sasao, N.; Satsounkevitch, I.; Sauvage, G.; Sauvan, J. B.; Savard, P.; Savinov, V.; Savu, D. O.; Savva, P.; Sawyer, L.; Saxon, D. H.; Says, L. P.; Sbarra, C.; Sbrizzi, A.; Scallon, O.; Scannicchio, D. A.; Schaarschmidt, J.; Schacht, P.; Scha, Fer U.; Schaepe, S.; Schaetzel, S.; Schaffer, A. C.; Schaile, D.; Schamberger, R. D.; Schamov, A. G.; Scharf, V.; Schegelsky, V. A.; Scheirich, D.; Scherzer, M. I.; Schiavi, C.; Schieck, J.; Schioppa, M.; Schlenker, S.; Schlereth, J. L.; Schmidt, E.; Schmidt, M. P.; Schmieden, K.; Schmitt, C.; Schmitt, S.; Schmitz, M.; Schoening, A.; Schott, M.; Schouten, D.; Schovancova, J.; Schram, M.; Schroeder, C.; Schroer, N.; Schuh, S.; Schuler, G.; Schultes, J.; Schultz Coulon, H. C.; Schulz, H.; Schumacher, J. W.; Schumacher, M.; Schumm, B. A.; Schune, P. H.; Schwanenberger, C.; Schwartzman, A.; Schwemling, P. H.; Schwienhorst, R.; Schwierz, R.; Schwindling, J.; Scott, W. G.; Searcy, J.; Sedykh, E.; Segura, E.; Seidel, S. C.; Seiden, A.; Seifert, F.; Seixas, J. M.; Sekhniaidze, G.; Seliverstov, D. M.; Sellden, B.; Sellers, G.; Seman, M.; Semprini Cesari, N.; Serfon, C.; Serin, L.; Seuster, R.; Severini, H.; Sevior, M. E.; Sfyrla, A.; Shabalina, E.; Shamim, M.; Shan, L. Y.; Shank, J. T.; Shao, Q. T.; Shapiro, M.; Shatalov, P. B.; Shaver, L.; Shaw, C.; Shaw, K.; Sherman, D.; Sherwood, P.; Shibata, A.; Shimizu, S.; Shimojima, M.; Shin, T.; Shmeleva, A.; Shochet, M. J.; Short, D.; Shupe, M. A.; Sicho, P.; Sidoti, A.; Siebel, A.; Siegert, F.; Siegrist, J.; Sijacki, D. J.; Silbert, O.; Silva, J.; Silver, Y.; Silverstein, D.; Silverstein, S. B.; Simak, V.; Simard, O.; Simic, L. J.; Simion, S.; Simmons, B.; Simonyan, M.; Sinervo, P.; Sinev, N. B.; Sipica, V.; Siragusa, G.; Sisakyan, A. N.; Sivoklokov, S. Y. U.; Sjolin, J.; Sjursen, T. B.; Skinnari, L. A.; Skovpen, K.; Skubic, P.; Skvorodnev, N.; Slater, M.; Slavicek, T.; Sliwa, K.; Sloan, T. J.; Sloper, J.; Smakhtin, V.; Smirnov, S. Y. U.; Smirnova, L. N.; Smirnova, O.; Smith, B. C.; Smith, D.; Smith, K. M.; Smizanska, M.; Smolek, K.; Snesarev, A. A.; Snow, S. W.; Snow, J.; Snuverink, J.; Snyder, S.; Soares, M.; Sobie, R.; Sodomka, J.; Soffer, A.; Solans, C. A.; Solar, M.; Solc, J.; Soldatov, E.; Soldevila, U.; Solfaroli, Camillocci E.; Solodkov, A. A.; Solovyanov, O. V.; Sondericker, J.; Soni, N.; Sopko, V.; Sopko, B.; Sorbi, M.; Sosebee, M.; Soukharev, A.; Spagnolo, S.; Spano, F.; Spighi, R.; Spigo, G.; Spila, F.; Spiriti, E.; Spiwoks, R.; Spousta, M.; Spreitzer, T.; Spurlock, B.; De, St

doi:10.1088/1748-0221/6/06/P06001

A new method for calibrating the hadron response of a segmented calorimeter is developed and successfully applied to beam test data. It is based on a principal component analysis of energy deposits in the calorimeter layers, exploiting longitudinal shower development information to improve the measured energy resolution. Corrections for invisible hadronic energy and energy lost in dead material in front of and between the calorimeters of the ATLAS experiment were calculated with simulated Geant4 Monte Carlo events and used to reconstruct the energy of pions impinging on the calorimeters during the 2004 Barrel Combined Beam Test at the CERN H8 area. For pion beams with energies between 20 GeV and 180 GeV, the particle energy is reconstructed within 3% and the energy resolution is improved by between 11% and 25% compared to the resolution at the electromagnetic scale.