Particle identification in ALICE: a Bayesian approach

Adam, J.; Adamova, D.; Aggarwal, M. M.; Rinella, G. Aglieri; Agnello, M.; Agrawal, N.; Ahammed, Z.; Ahmad, S.; Ahn, S. U.; Aiola, S.; Akindinov, A.; Alam, S. N.; Albuquerque, D. S. D.; Aleksandrov, D.; Alessandro, B.; Alexandre, D.; Alfaro Molina, R.; Alici, A.; Alkin, A.; Almaraz, J. R. M.; Alme, J.; Alt, T.; Altinpinar, S.; Altsybeev, I.; Alves Garcia Prado, C.; Andrei, C.; Andronic, A.; Anguelov, V.; Anticic, T.; Antinori, F.; Antonioli, P.; Aphecetche, L.; Appelshaeuser, H.; Arcelli, S.; Arnaldi, R.; Arnold, O. W.; Arsene, I. C.; Arslandok, M.; Audurier, B.; Augustinus, A.; Averbeck, R.; Azmi, M. D.; Badala, A.; Baek, Y. W.; Bagnasco, S.; Bailhache, R.; Bala, R.; Balasubramanian, S.; Baldisseri, A.; Baral, R. C.; Barbano, A. M.; Barbera, R.; Barile, F.; Barnafoeldi, G. G.; Barnby, L. S.; Barret, V.; Bartalini, P.; Barth, K.; Bartke, J.; Bartsch, E.; Basile, M.; Bastid, N.; Basu, S.; Bathen, B.; Batigne, G.; Camejo, A. Batista; Batyunya, B.; Batzing, P. C.; Bearden, I. G.; Beck, H.; Bedda, C.; Behera, N. K.; Belikov, I.; Bellini, F.; Bello Martinez, H.; Bellwied, R.; Belmont, R.; Belmont Moreno, E.; Belyaev, V.; Benacek, P.; Bencedi, G.; Beole, S.; Berceanu, I.; Bercuci, A.; Berdnikov, Y.; Berenyi, D.; Bertens, R. A.; Berzano, D.; Betev, L.; Bhasin, A.; Bhat, I. R.; Bhati, A. K.; Bhattacharjee, B.; Bhom, J.; Bianchi, L.; Bianchi, N.; Bianchin, C.; Bielcik, J.; Bielcikova, J.; Bilandzic, A.; Biro, G.; Biswas, R.; Biswas, S.; Bjelogrlic, S.; Blair, J. T.; Blau, D.; Blume, C.; Bock, F.; Bogdanov, A.; Boggild, H.; Boldizsar, L.; Bombara, M.; Book, J.; Borel, H.; Borissov, A.; Borri, M.; Bossu, F.; Botta, E.; Bourjau, C.; Braun Munzinger, P.; Bregant, M.; Breitner, T.; Broker, T. A.; Browning, T. A.; Broz, M.; Brucken, E. J.; Bruna, E.; Bruno, G. E.; Budnikov, D.; Buesching, H.; Bufalino, S.; Buncic, P.; Busch, O.; Buthelezi, Z.; Butt, J. B.; Buxton, J. T.; Cabala, J.; Caffarri, D.; Cai, X.; Caines, H.; Diaz, L. Calero; Caliva, A.; Calvo Villar, E.; Camerini, P.; Carena, F.; Carena, W.; Carnesecchi, F.; Castellanos, J. Castillo; Castro, A. J.; Casula, ESTER ANNA RITA; Sanchez, C. Ceballos; Cepila, J.; Cerello, P.; Cerkala, J.; Chang, B.; Chapeland, S.; Chartier, M.; Charvet, J. L.; Chattopadhyay, S.; Chattopadhyay, S.; Chauvin, A.; Chelnokov, V.; Cherney, M.; Cheshkov, C.; Cheynis, B.; Barroso, V. Chibante; Chinellato, D. D.; Cho, S.; Chochula, P.; Choi, K.; Chojnacki, M.; Choudhury, S.; Christakoglou, P.; Christensen, C. H.; Christiansen, P.; Chujo, T.; Chung, S. U.; Cicalo, C.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Cleymans, J.; Colamaria, F.; Colella, D.; Collu, A.; Colocci, M.; Balbastre, G. Conesa; del Valle, Z. Conesa; Connors, M. E.; Contreras, J. G.; Cormier, T. M.; Morales, Y. Corrales; Cortes Maldonado, I.; Cortese, P.; Cosentino, M. R.; Costa, F.; Crochet, P.; Cruz Albino, R.; Cuautle, E.; Cunqueiro, L.; Dahms, T.; Dainese, A.; Danisch, M. C.; Danu, A.; Das, D.; Das, I.; Das, S.; Dash, A.; Dash, S.; De, S.; De Caro, A.; de Cataldo, G.; de Conti, C.; de Cuveland, J.; DE FALCO, Alessandro; De Gruttola, D.; De Marco, N.; De Pasquale, S.; Deisting, A.; Deloff, A.; Denes, E.; Deplano, C.; Dhankher, P.; Di Bari, D.; Di Mauro, A.; Di Nezza, P.; Corchero, M. A. Diaz; Dietel, T.; Dillenseger, P.; Divia, R.; Djuvsland, O.; Dobrin, A.; Gimenez, D. Domenicis; Doenigus, B.; Dordic, O.; Drozhzhova, T.; Dubey, A. K.; Dubla, A.; Ducroux, L.; Dupieux, P.; Ehlers, R. J.; Elia, D.; Endress, E.; Engel, H.; Epple, E.; Erazmus, B.; Erdemir, I.; Erhardt, F.; Espagnon, B.; Estienne, M.; Esumi, S.; Eum, J.; Evans, D.; Evdokimov, S.; Eyyubova, G.; Fabbietti, L.; Fabris, D.; Faivre, J.; Fantoni, A.; Fasel, M.; Feldkamp, L.; Feliciello, A.; Feofilov, G.; Ferencei, J.; Fernandez Tellez, A.; Ferreiro, E. G.; Ferretti, A.; Festanti, A.; Feuillard, V. J. G.; Figiel, J.; Figueredo, M. A. S.; Filchagin, S.; Finogeev, D.; Fionda, FIORELLA MARIA CELESTE; Fiore, E. M.; Fleck, M. G.; Floris, M.; Foertsch, S.; Foka, P.; Fokin, S.; Fragiacomo, E.; Francescon, A.; Frankenfeld, U.; Fronze, G. G.; Fuchs, U.; Furget, C.; Furs, A.; Girard, M. Fusco; Gaardhoje, J. J.; Gagliardi, M.; Gago, A. M.; Gallio, M.; Gangadharan, D. R.; Ganoti, P.; Gao, C.; Garabatos, C.; Garcia Solis, E.; Gargiulo, C.; Gasik, P.; Gauger, E. F.; Germain, M.; Gheata, A.; Gheata, M.; Ghosh, P.; Ghosh, S. K.; Gianotti, P.; Giubellino, P.; Giubilato, P.; Gladysz Dziadus, E.; Glaessel, P.; Gomez Coral, D. M.; Ramirez, A. Gomez; Gonzalez, A. S.; Gonzalez, V.; Gonzalez Zamora, P.; Gorbunov, S.; Goerlich, L.; Gotovac, S.; Grabski, V.; Grachov, O. A.; Graczykowski, L. K.; Graham, K. L.; Grelli, A.; Grigoras, A.; Grigoras, C.; Grigoriev, V.; Grigoryan, A.; Grigoryan, S.; Grinyov, B.; Grion, N.; Gronefeld, J. M.; Grosse Oetringhaus, J. F.; Grosso, R.; Guber, F.; Guernane, R.; Guerzoni, B.; Gulbrandsen, K.; Gunji, T.; Gupta, A.; Gupta, R.; Haake, R.; Haaland, O.; Hadjidakis, C.; Haiduc, M.; Hamagaki, H.; Hamar, G.; Hamon, J. C.; Harris, J. W.; Harton, A.; Hatzifotiadou, D.; Hayashi, S.; Heckel, S. T.; Hellbaer, E.; Helstrup, H.; Herghelegiu, A.; Herrera Corral, G.; Hess, B. A.; Hetland, K. F.; Hillemanns, H.; Hippolyte, B.; Horak, D.; Hosokawa, R.; Hristov, P.; Humanic, T. J.; Hussain, N.; Hussain, T.; Hutter, D.; Hwang, D. S.; Ilkaev, R.; Inaba, M.; Incani, Elisa; Ippolitov, M.; Irfan, M.; Ivanov, M.; Ivanov, V.; Izucheev, V.; Jacazio, N.; Jacobs, P. M.; Jadhav, M. B.; Jadlovska, S.; Jadlovsky, J.; Jahnke, C.; Jakubowska, M. J.; Jang, H. J.; Janik, M. A.; Jayarathna, P. H. S. Y.; Jena, C.; Jena, S.; Bustamante, R. T. Jimenez; Jones, P. G.; Jusko, A.; Kalinak, P.; Kalweit, A.; Kamin, J.; Kang, J. H.; Kaplin, V.; Kar, S.; Uysal, A. Karasu; Karavichev, O.; Karavicheva, T.; Karayan, L.; Karpechev, E.; Kebschull, U.; Keidel, R.; Keijdener, D. L. D.; Keil, M.; Khan, M. Mohisin; Khan, P.; Khan, S. A.; Khanzadeev, A.; Kharlov, Y.; Kileng, B.; Kim, D. W.; Kim, D. J.; Kim, D.; Kim, H.; Kim, J. S.; Kim, M.; Kim, S.; Kim, T.; Kirsch, S.; Kisel, I.; Kiselev, S.; Kisiel, A.; Kiss, G.; Klay, J. L.; Klein, C.; Klein, J.; Klein Boesing, C.; Klewin, S.; Kluge, A.; Knichel, M. L.; Knospe, A. G.; Kobdaj, C.; Kofarago, M.; Kollegger, T.; Kolojvari, A.; Kondratiev, V.; Kondratyeva, N.; Kondratyuk, E.; Konevskikh, A.; Kopcik, M.; Kostarakis, P.; Kour, M.; Kouzinopoulos, C.; Kovalenko, O.; Kovalenko, V.; Kowalski, M.; Meethaleveedu, G. Koyithatta; Kralik, I.; Kravcakova, A.; Krivda, M.; Krizek, F.; Kryshen, E.; Krzewicki, M.; Kubera, A. M.; Kucera, V.; Kuhn, C.; Kuijer, P. G.; Kumar, A.; Kumar, J.; Kumar, L.; Kumar, S.; Kurashvili, P.; Kurepin, A.; Kurepin, A. B.; Kuryakin, A.; Kweon, M. J.; Kwon, Y.; La Pointe, S. L.; La Rocca, P.; Ladron de Guevara, P.; Lagana Fernandes, C.; Lakomov, I.; Langoy, R.; Lara, C.; Lardeux, A.; Lattuca, A.; Laudi, E.; Lea, R.; Leardini, L.; Lee, G. R.; Lee, S.; Lehas, F.; Lemmon, R. C.; Lenti, V.; Leogrande, E.; Monzon, I. Leon; Leon Vargas, H.; Leoncino, M.; Levai, P.; Li, S.; Li, X.; Lien, J.; Lietava, R.; Lindal, S.; Lindenstruth, V.; Lippmann, C.; Lisa, M. A.; Ljunggren, H. M.; Lodato, D. F.; Loenne, P. I.; Loginov, V.; Loizides, C.; Lopez, X.; Torres, E. Lopez; Lowe, A.; Luettig, P.; Lunardon, M.; Luparello, G.; Lutz, T. H.; Maevskaya, A.; Mager, M.; Mahajan, S.; Mahmood, S. M.; Maire, A.; Majka, R. D.; Malaev, M.; Maldonado Cervantes, I.; Malinina, L.; Mal'Kevich, D.; Malzacher, P.; Mamonov, A.; Manko, V.; Manso, F.; Manzari, V.; Marchisone, M.; Mares, J.; Margagliotti, G. V.; Margotti, A.; Margutti, J.; Marin, A.; Markert, C.; Marquard, M.; Martin, N. A.; Blanco, J. Martin; Martinengo, P.; Martinez, M. I.; Garcia, G. Martinez; Pedreira, M. Martinez; Mas, A.; Masciocchi, S.; Masera, M.; Masoni, A.; Mastroserio, A.; Matyja, A.; Mayer, C.; Mazer, J.; Mazzoni, M. A.; Mcdonald, D.; Meddi, F.; Melikyan, Y.; Menchaca Rocha, A.; Meninno, E.; Perez, J. Mercado; Meres, M.; Miake, Y.; Mieskolainen, M. M.; Mikhaylov, K.; Milano, L.; Milosevic, J.; Mischke, A.; Mishra, A. N.; Miskowiec, D.; Mitra, J.; Mitu, C. M.; Mohammadi, N.; Mohanty, B.; Molnar, L.; Montano Zetina, L.; Montes, E.; De Godoy, D. A. Moreira; Moreno, L. A. P.; Moretto, S.; Morreale, A.; Morsch, A.; Muccifora, V.; Mudnic, E.; Muehlheim, D.; Muhuri, S.; Mukherjee, M.; Mulligan, J. D.; Munhoz, M. G.; Munzer, R. H.; Murakami, H.; Murray, S.; Musa, L.; Musinsky, J.; Naik, B.; Nair, R.; Nandi, B. K.; Nania, R.; Nappi, E.; Naru, M. U.; Natal da Luz, H.; Nattrass, C.; Navarro, S. R.; Nayak, K.; Nayak, R.; Nayak, T. K.; Nazarenko, S.; Nedosekin, A.; Nellen, L.; Ng, F.; Nicassio, M.; Niculescu, M.; Niedziela, J.; Nielsen, B. S.; Nikolaev, S.; Nikulin, S.; Nikulin, V.; Noferini, F.; Nomokonov, P.; Nooren, G.; Noris, J. C. C.; Norman, J.; Nyanin, A.; Nystrand, J.; Oeschler, H.; Oh, S.; S. K., Oh; Ohlson, A.; Okatan, A.; Okubo, T.; Olah, L.; Oleniacz, J.; Oliveira Da Silva, A. C.; Oliver, M. H.; Onderwaater, J.; Oppedisano, C.; Orava, R.; Oravec, M.; Ortiz Velasquez, A.; Oskarsson, A.; Otwinowski, J.; Oyama, K.; Ozdemir, M.; Pachmayer, Y.; Pagano, D.; Pagano, P.; Paic, G.; Pal, S. K.; Pan, J.; Pandey, A. K.; Papikyan, V.; Pappalardo, G. S.; Pareek, P.; Park, W. J.; Parmar, S.; Passfeld, A.; Paticchio, V.; Patra, R. N.; Paul, B.; Pei, H.; Peitzmann, T.; Da Costa, H. Pereira; Peresunko, D.; Lara, C. E. Perez; Lezama, E. Perez; Peskov, V.; Pestov, Y.; Petracek, V.; Petrov, V.; Petrovici, M.; Petta, C.; Piano, S.; Pikna, M.; Pillot, P.; Pimentel, L. O. D. L.; Pinazza, O.; Pinsky, L.; Piyarathna, D. B.; Ploskon, M.; Planinic, M.; Pluta, J.; Pochybova, S.; Podesta Lerma, P. L. M.; Poghosyan, M. G.; Polichtchouk, B.; Poljak, N.; Poonsawat, W.; Pop, A.; Porteboeuf Houssais, S.; Porter, J.; Pospisil, J.; Prasad, S. K.; Preghenella, R.; Prino, F.; Pruneau, C. A.; Pshenichnov, I.; Puccio, M.; Puddu, G.; Pujahari, P.; Punin, V.; Putschke, J.; Qvigstad, H.; Rachevski, A.; Raha, S.; Rajput, S.; Rak, J.; Rakotozafindrabe, A.; Ramello, L.; Rami, F.; Raniwala, R.; Raniwala, S.; Raesaenen, S. S.; Rascanu, B. T.; Rathee, D.; Read, K. F.; Redlich, K.; Reed, R. J.; Rehman, A.; Reichelt, P.; Reidt, F.; Ren, X.; Renfordt, R.; Reolon, A. R.; Reshetin, A.; Reygers, K.; Riabov, V.; Ricci, R. A.; Richert, T.; Richter, M.; Riedler, P.; Riegler, W.; Riggi, F.; Ristea, C.; Rocco, E.; Rodriguez Cahuantzi, M.; Manso, A. Rodriguez; Roed, K.; Rogochaya, E.; Rohr, D.; Roehrich, D.; Ronchetti, F.; Ronflette, L.; Rosnet, P.; Rossi, A.; Roukoutakis, F.; Roy, A.; Roy, C.; Roy, P.; Montero, A. J. Rubio; Rui, R.; Russo, R.; Ryabinkin, E.; Ryabov, Y.; Rybicki, A.; Saarinen, S.; Sadhu, S.; Sadovsky, S.; Safarik, K.; Sahlmuller, B.; Sahoo, P.; Sahoo, R.; Sahoo, S.; Sahu, P. K.; Saini, J.; Sakai, S.; Saleh, M. A.; Salzwedel, J.; Sambyal, S.; Samsonov, V.; Sandor, L.; Sandoval, A.; Sano, M.; Sarkar, D.; Sarkar, N.; Sarma, P.; Scapparone, E.; Scarlassara, F.; Schiaua, C.; Schicker, R.; Schmidt, C.; Schmidt, H. R.; Schuchmann, S.; Schukraft, J.; Schulc, M.; Schutz, Y.; Schwarz, K.; Schweda, K.; Scioli, G.; Scomparin, E.; Scott, R.; Sefcik, M.; Seger, J. E.; Sekiguchi, Y.; Sekihata, D.; Selyuzhenkov, I.; Senosi, K.; Senyukov, S.; Serradilla, E.; Sevcenco, A.; Shabanov, A.; Shabetai, A.; Shadura, O.; Shahoyan, R.; Shahzad, M. I.; Shangaraev, A.; Sharma, A.; Sharma, M.; Sharma, M.; Sharma, N.; Sheikh, A. I.; Shigaki, K.; Shou, Q.; Shtejer, K.; Sibiriak, Y.; Siddhanta, S.; Sielewicz, K. M.; Siemiarczuk, T.; Silvermyr, D.; Silvestre, C.; Simatovic, G.; Simonetti, G.; Singaraju, R.; Singh, R.; Singha, S.; Singhal, V.; Sinha, B. C.; Sinha, T.; Sitar, B.; Sitta, M.; Skaali, T. B.; Slupecki, M.; Smirnov, N.; Snellings, R. J. M.; Snellman, T. W.; Song, J.; Song, M.; Song, Z.; Soramel, F.; Sorensen, S.; de Souza, R. D.; Sozzi, F.; Spacek, M.; Spiriti, E.; Sputowska, I.; Spyropoulou Stassinaki, M.; Stachel, J.; Stan, I.; Stankus, P.; Stenlund, E.; Steyn, G.; Stiller, J. H.; Stocco, D.; Strmen, P.; Suaide, A. A. P.; Sugitate, T.; Suire, C.; Suleymanov, M.; Suljic, M.; Sultanov, R.; Sumbera, M.; Sumowidagdo, S.; Szabo, A.; Szanto de Toledo, A.; Szarka, I.; Szczepankiewicz, A.; Szymanski, M.; Tabassam, U.; Takahashi, J.; Tambave, G. J.; Tanaka, N.; Tarhini, M.; Tariq, M.; Tarzila, M. G.; Tauro, A.; Tejeda Munoz, G.; Telesca, A.; Terasaki, K.; Terrevoli, C.; Teyssier, B.; Thaeder, J.; Thakur, D.; Thomas, D.; Usai, Gianluca; Timmins, A. R.; Toia, A.; Trogolo, S.; Trombetta, G.; Trubnikov, V.; Trzaska, W. H.; Tsuji, T.; Tumkin, A.; Turrisi, R.; Tveter, T. S.; Ullaland, K.; Uras, A.; Usai, G. L.; Utrobicic, A.; Vala, M.; Palomo, L. Valencia; Vallero, S.; Van Der Maarel, J.; Van Hoorne, J. W.; van Leeuwen, M.; Vanat, T.; Vyvre, P. Vande; Varga, D.; Vargas, A.; Vargyas, M.; Varma, R.; Vasileiou, M.; Vasiliev, A.; Vauthier, A.; Vechernin, V.; Veen, A. M.; Veldhoen, M.; Velure, A.; Vercellin, E.; Vergara Limon, S.; Vernet, R.; Verweij, M.; Vickovic, L.; Viesti, G.; Viinikainen, J.; Vilakazi, Z.; Baillie, O. Villalobos; Villatoro Tello, A.; Vinogradov, A.; Vinogradov, L.; Vinogradov, Y.; Virgili, T.; Vislavicius, V.; Viyogi, Y. P.; Vodopyanov, A.; Voelkl, M. A.; Voloshin, K.; Voloshin, S. A.; Volpe, G.; von Haller, B.; Vorobyev, I.; Vranic, D.; Vrlakova, J.; Vulpescu, B.; Wagner, B.; Wagner, J.; Wang, H.; Wang, M.; Watanabe, D.; Watanabe, Y.; Weber, M.; Weber, S. G.; Weiser, D. F.; Wessels, J. P.; Westerhoff, U.; Whitehead, A. M.; Wiechula, J.; Wikne, J.; Wilk, G.; Wilkinson, J.; Williams, M. C. S.; Windelband, B.; Winn, M.; Yang, H.; Yang, P.; Yano, S.; Yasin, Z.; Yin, Z.; Yokoyama, H.; Yoo, I. K.; Yoon, J. H.; Yurchenko, V.; Yushmanov, I.; Zaborowska, A.; Zaccolo, V.; Zaman, A.; Zampolli, C.; Zanoli, H. J. C.; Zaporozhets, S.; Zardoshti, N.; Zarochentsev, A.; Zavada, P.; Zaviyalov, N.; Zbroszczyk, H.; Zgura, I. S.; Zhalov, M.; Zhang, H.; Zhang, X.; Zhang, Y.; Zhang, C.; Zhang, Z.; Zhao, C.; Zhigareva, N.; Zhou, D.; Zhou, Y.; Zhou, Z.; Zhu, H.; Zhu, J.; Zichichi, A.; Zimmermann, A.; Zimmermann, M. B.; Zinovjev, G.; Zyzak, M.

doi:10.1140/epjp/i2016-16168-5

We present a Bayesian approach to particle identification (PID) within the ALICE experiment. The aim is to more effectively combine the particle identification capabilities of its various detectors. After a brief explanation of the adopted methodology and formalism, the performance of the Bayesian PID approach for charged pions, kaons and protons in the central barrel of ALICE is studied. PID is performed via measurements of specific energy loss (dE/dx) and time of flight. PID efficiencies and misidentification probabilities are extracted and compared with Monte Carlo simulations using high-purity samples of identified particles in the decay channels K-S(0) -> pi(-)pi(+), phi -> K-K+, and A -> p pi(-) in p-Pb collisions at root sNN = 5.02 TeV. In order to thoroughly assess the validity of the Bayesian approach, this methodology was used to obtain corrected p(T) spectra of pions, kaons, protons, and D-0 mesons in pp collisions at root s = 7TeV. In all cases, the results using Bayesian PID were found to be consistent with previous measurements performed by ALICE using a standard PID approach. For the measurement of D-0 -> K-pi(+), it was found that a Bayesian PID approach gave a higher signal-to-background ratio and a similar or larger statistical significance when compared with standard PID selections, despite a reduced identification efficiency. Finally, we present an exploratory study of the measurement of A(c)(+) -> pK(-)pi(+) in pp collisions at root s = 7TeV, using the Bayesian approach for the identification of its decay products.