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Office of Scientific and Technical Information

Title: Performance of the CMS muon trigger system in proton-proton collisions at √(s) = 13

Journal Article · · Journal of Instrumentation
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The muon trigger system of the CMS experiment uses a combination of hardware and software to identify events containing a muon. During Run 2 (covering 2015–2018) the LHC achieved instantaneous luminosities as high as 2 × 1034 while delivering proton-proton collisions at √(s) = 13. The challenge for the trigger system of the CMS experiment is to reduce the registered event rate from about 40MHz to about 1kHz. Significant improvements important for the success of the CMS physics program have been made to the muon trigger system via improved muon reconstruction and identification algorithms since the end of Run 1 and throughout the Run 2 data-taking period. The new algorithms maintain the acceptance of the muon triggers at the same or even lower rate throughout the data-taking period despite the increasing number of additional proton-proton interactions in each LHC bunch crossing. In this paper, the algorithms used in 2015 and 2016 and their improvements throughout 2017 and 2018 are described. Measurements of the CMS muon trigger performance for this data-taking period are presented, including efficiencies, transverse momentum resolution, trigger rates, and the purity of the selected muon sample. This paper focuses on the single- and double-muon triggers with the lowest sustainable transverse momentum thresholds used by CMS. The efficiency is measured in a transverse momentum range from 8 to several hundred.

Research Organization:
Univ. of California, Los Angeles, CA (United States); Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP); USDOE Office of Science (SC) High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The CMS collaboration; CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
SC0009937; AC02-07CH11359
OSTI ID:
1836499
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1774357; OSTI ID: 1905682
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-21-164-CMS; CMS-MUO-19-001; CERN-EP-2021-013; arXiv:2102.04790; TRN: US2300322
Journal Information:
Journal of Instrumentation, Vol. 16, Issue 07; ISSN 1748-0221
Publisher:
Institute of Physics (IOP)Copyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (12)

Performance of CMS muon reconstruction in cosmic-ray events journal March 2010
Application of Kalman filtering to track and vertex fitting journal December 1987
Performance of the CMS Level-1 trigger in proton-proton collisions at √ s = 13 TeV journal October 2020
Performance of the CMS muon detector and muon reconstruction with proton-proton collisions at √ s =13 TeV journal June 2018
Performance of the reconstruction and identification of high-momentum muons in proton-proton collisions at √ s = 13 TeV journal February 2020
Performance of CMS muon reconstruction in pp collision events at √s = 7 TeV journal October 2012
The CMS trigger system journal January 2017
Description and performance of track and primary-vertex reconstruction with the CMS tracker journal October 2014
The CMS experiment at the CERN LHC journal August 2008
Search for physics beyond the standard model in dilepton mass spectra in proton-proton collisions at s = 8 $$ \sqrt{s}=8 $$ TeV journal April 2015
The performance of the CMS muon detector in proton-proton collisions at √ s = 7 TeV at the LHC journal November 2013
Particle-flow reconstruction and global event description with the CMS detector journal October 2017

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