Без темы
<<  Подруга Осень ноябрём закрыла Свой яркий разноцветный карнавал ПОЧЕМУ НЕБО ГОЛУБОЕ  >>
З.М. Карпова, В.А. Бедняков, Е.В. Храмов и др
З.М. Карпова, В.А. Бедняков, Е.В. Храмов и др
Выбор сигнатуры событий для поиска Z’-резонанса
Выбор сигнатуры событий для поиска Z’-резонанса
Начальные условия:
Начальные условия:
Кинематические критерии отбора событий
Кинематические критерии отбора событий
Восстановление инвариантной массы w-бозона в “адронном” канале
Восстановление инвариантной массы w-бозона в “адронном” канале
Инвариантная масса W-бозона в “адронном канале”
Инвариантная масса W-бозона в “адронном канале”
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОЙ МАССЫ t-кварка В “АДРОННОМ” КАНАЛЕ
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОЙ МАССЫ t-кварка В “АДРОННОМ” КАНАЛЕ
Инвариантная масса топ-кварка в “адронном” канале
Инвариантная масса топ-кварка в “адронном” канале
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОЙ МАССЫ t-кварка В “ЛЕПТОННОМ” КАНАЛЕ
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОЙ МАССЫ t-кварка В “ЛЕПТОННОМ” КАНАЛЕ
Инвариантная масса топ-кварка в “лептонном” канале
Инвариантная масса топ-кварка в “лептонном” канале
Инвариантная масса Z’-резонанса
Инвариантная масса Z’-резонанса
ФОН ОТ СТАНДАРТНОЙ МОДЕЛИ для Zprime (прямое рождение пар ttbar)
ФОН ОТ СТАНДАРТНОЙ МОДЕЛИ для Zprime (прямое рождение пар ttbar)
NS=40, NB=24, Signal > 5 st
NS=40, NB=24, Signal > 5 st
Сечение, необходимое для обнаружения Z’-резонанса на уровне 5
Сечение, необходимое для обнаружения Z’-резонанса на уровне 5
Выводы
Выводы
Thank You
Thank You
План доклада
План доклада
Residuary part,
Residuary part,
Residuary part,
Residuary part,
? Rec, %
? Rec, %
Search for Z’
Search for Z’
Минимальное сечение, необходимое для обнаружения Z’-резонанса в
Минимальное сечение, необходимое для обнаружения Z’-резонанса в

Презентация: «Поиск тяжелых нейтральных резонансов». Автор: Sergey Karpov. Файл: «Поиск тяжелых нейтральных резонансов.ppt». Размер zip-архива: 336 КБ.

Поиск тяжелых нейтральных резонансов

содержание презентации «Поиск тяжелых нейтральных резонансов.ppt»
СлайдТекст
1 З.М. Карпова, В.А. Бедняков, Е.В. Храмов и др

З.М. Карпова, В.А. Бедняков, Е.В. Храмов и др

Поиск тяжелых нейтральных резонансов в процессе в atlas (lhc)

Physics & Computing in ATLAS, 3 February 2010

2 Выбор сигнатуры событий для поиска Z’-резонанса

Выбор сигнатуры событий для поиска Z’-резонанса

ЗАДАЧА Поиск резонансного состояния в системе топ-антитоп: pp ? Z’ ? t tbar ОСНОВНЫЕ МОДЫ РАСПАДА ТОП-КВАРКОВ. В зависимости от моды распада W-бозонов события с рождением ttbar могут быть классифицированы по трем каналам: 1) Лептон-струйный канал (?43.5%): t tbar ? b bbar W+W? ? b bbar (l±?) (jj); 2) Мульти-струйный канал (?46%): t tbar ? b bbar W+W? ? b bbar (jj) (jj); 3) Дилептонный канал (?10.5%): t tbar ? b bbar W+W? ? b bbar (l+?) (l??) Эти же три процесса будут основным фоном для рождения Z’-резонанса.

Дополнительный фон (<1%). 1) b bbar ? l? + jets 2) W + jets ? l? + jets 3) Z + jets ? l+l? + jets 4) WW ? l? + jets 5) WZ ? l? + jets 6) ZZ ? l+l? + jets

Методика-1

3 Начальные условия:

Начальные условия:

“Сигнальный сэмпл” разыгран для резонансного состояния при Z’-mass= 1 ТэВ, Nevents = 200000, (nFiles = 40) с распадами: Z’? t tbar ? to all, mc08.105592.Pythia_Zprime_tt1000.evgen.EVNT.e435_tid073078, (valid). 2) Генератор событий: PYTHIA 6.4 3) События генерировались при ?s= 10 ТэВ в с.ц.м. 4) Исследовался лептон-струйный канал распада пары топ-кварков (~43.5% от всех распадов пары). 5) Основным фоном является «прямое» рождение топ-антитоп- кварков в рамках Стандартной Модели. mc08.105205.AcerMCttbar.evgen.EVNT.e429, (valid) mc08.105204.Ttbar_FullHad_McAtNlo_Jimmy.evgen.EVNT.e363, (valid) 6) Анализ проводился с использованием быстрой симуляции детектора (пакет AtlFast-1).

Методика-2

4 Кинематические критерии отбора событий

Кинематические критерии отбора событий

1) В событии должен быть 1 изолированный электрон или мюон с pT > 20 ГэВ/с в интервале псевдобыстроты |?| < 2.5, (Cut 1). 2) Недостающая поперечная энергия в событии должна удовлетворять условию ETmiss > 20 ГэВ, (Cut 2). 3) Присутствие в событии 4-х или более адронных струй с pT ? 30 ГэВ в интервале псевдобыстроты |?|<2.5, две из которых должны быть b-струями, (Cut 3).

4) Выбираются события, в которых инвариантная масса удовлетворяет условию: | Mj j – 80.4 | < 20 GeV/c2, (Cut 4) 5) Отбираются события, в которых инвариантная масса удовлетворяет условию: | MtopHad – 175 | < 40 GeV/c2, (Cut 5) 6) Отбираются события, в которых инвариантная масса удовлетворяет условию: | MtopLep – 175 | < 40 GeV/c2, (Cut 6)

Дополнительный критерий (Cut 7): 7) Для топ-кварков в адронном и лептонном каналах PT ? 250 ГэВ/с.

[1] Е.В. Храмов, А.Н. Тоноян, В.А. Бедняков, Н.А. Русакович, О возможности поиска топ-антитоп-резонансов на LHC. Письма в ЭЧАЯ. 2008. Т.5, №6(148). С.865-873.

Методика-3

5 Восстановление инвариантной массы w-бозона в “адронном” канале

Восстановление инвариантной массы w-бозона в “адронном” канале

Предполагается адронный распад W ? j + j Для каждой комбинации пар легких джетов вычисляется инвариантная масса. Выбирается пара джетов, имеющая массу наиболее близкую к реальной массе W-бозона: mW = 80.4 GeV/c2. Выбираются события, в которых инвариантная масса удовлетворяет условию (cut 4): | Mj j – 80.4 | < 20 GeV/c2, Старый cut 4, использовавшийся в работе [1]: | Mj j – 80.4 | < 30 GeV/c2

[1] Е.В. Храмов, А.Н. Тоноян, В.А. Бедняков, Н.А. Русакович, О возможности поиска топ-антитоп-резонансов на LHC. Письма в ЭЧАЯ. 2008. Т.5, №6(148). С.865-873.

Методика-4

6 Инвариантная масса W-бозона в “адронном канале”

Инвариантная масса W-бозона в “адронном канале”

Sample Z’ ? t tbar ? to all with Z’-mass = 1 TeV/c2

ATLAS Preliminary

| Mj j – 80.4 | < 20 GeV/c2

7 ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОЙ МАССЫ t-кварка В “АДРОННОМ” КАНАЛЕ

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОЙ МАССЫ t-кварка В “АДРОННОМ” КАНАЛЕ

Предполагается распад t ? W + b-jet Для каждой комбинации W + b-jet вычисляется инвариантная масса. Выбирается комбинация, имеющая массу наиболее близкую к разыгранной массе топ-кварка mtop = 175 GeV/c2. Отбираются события, в которых инвариантная масса удовлетворяет условию (cut 5): | MtopHad – 175 | < 40 GeV/c2 Старый cut 5, использовавшийся в работе [1]: | MtopHad – 175 | < 60 GeV/c2

[1] Е.В. Храмов, А.Н. Тоноян, В.А. Бедняков, Н.А. Русакович, О возможности поиска топ-антитоп-резонансов на LHC. Письма в ЭЧАЯ. 2008. Т.5, №6(148). С.865-873.

Методика-5

8 Инвариантная масса топ-кварка в “адронном” канале

Инвариантная масса топ-кварка в “адронном” канале

Sample Z’ ? t tbar ? to all with Z’-mass = 1 TeV/c2

ATLAS Preliminary

| MtopHad – 175 | < 40 GeV/c2

9 ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОЙ МАССЫ t-кварка В “ЛЕПТОННОМ” КАНАЛЕ

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОЙ МАССЫ t-кварка В “ЛЕПТОННОМ” КАНАЛЕ

“Лептонный” распад: t ? W + b-jet ? ? + ? + b-jet Предполагается, что вся недостающая энергия в событии уносится нерегистрируемым нейтрино от распада W-бозона, то есть ETmiss = PT? . Тогда недостающую компоненту Pz? можно найти из уравнения:

Если решение отсутствует (Det < 0), то событие отбрасывается. При наличии 2-х решений выбирается то, в котором комбинация W-бозона и оставшейся b-струи (W + bjet) дает массу топ-кварка ближайшую к генерированному значению mtop = 175 ГэВ/с2. Отбираются события, в которых инвариантная масса удовлетворяет условию (cut 6): | MtopLep – 175 | < 40 GeV/c2

Методика-6

10 Инвариантная масса топ-кварка в “лептонном” канале

Инвариантная масса топ-кварка в “лептонном” канале

Sample Z’ ? t tbar ? to all with Z’-mass = 1 TeV/c2

ATLAS Preliminary

| MtopLep – 175 | < 40 GeV/c2

11 Инвариантная масса Z’-резонанса

Инвариантная масса Z’-резонанса

Вычисляется инвариантная масса для системы топ-антитоп кварков: (tHad + tLep). Отбираются события, в которых поперечный импульс обоих топ-кварков (tHad и tLep) удовлетворяет условию (Сut 7): PT > 250 GeV/c

ATLAS Preliminary

ATLAS Preliminary

12 ФОН ОТ СТАНДАРТНОЙ МОДЕЛИ для Zprime (прямое рождение пар ttbar)

ФОН ОТ СТАНДАРТНОЙ МОДЕЛИ для Zprime (прямое рождение пар ttbar)

Генераторы событий: AcerMC, Pythia; Процесс: pp ? ttbar ? to all; ?(ttbar) = 107 pb; ? s = 10 TeV в с.ц.м.; Проанализировано число событий: Nevents= 200000; Кроме лептон-струйной моды присутствуют также и другие моды распада топ-кварков (мульти-струйный канал, дилептонный и т.д., включая ?-джеты);

ХАРАКТЕРИСТИКИ “СЭМПЛА” (ttbar): mc08.105205.Acermcttbar.Evgen.Evnt.E429, (valid)

13 NS=40, NB=24, Signal > 5 st

NS=40, NB=24, Signal > 5 st

dev. ?Z’ > 4.8 pb, L = 1fb-1

Z’-resonance Signal + Background of SM ttbar pairs

ATLAS Preliminary

14 Сечение, необходимое для обнаружения Z’-резонанса на уровне 5

Сечение, необходимое для обнаружения Z’-резонанса на уровне 5

при заданной интегральной светимости

15 Выводы

Выводы

И планы

На валидированных сэмплах, приближенных к реальным данным, проверены и оптимизированы критерии отбора событий для поиска тяжелого нейтрального Z’-резонанса с инвариантной массой 1 ТэВ/с2 в процессе: Z’?ttbar. 2. Предложен дополнительный критерий отбора (Cut 7), позволяющий получить более чистый сигнал и эффективно подавляющий фон. 3. Использованная методика и критерии отбора позволяют уверенно реконструировать инвариантную массу Z’-резонанса (1 ТэВ/с2) при энергии столкновений 10 ТэВ. 4. Проанализирован вклад от основного фонового процесса: pp?ttbar (рождение пары топ-антитоп кварков в Стандартной Модели). 5. Чтобы обнаружить сигнал на уровне 5 сигма при интегральной светимости 1 fb-1 сечение рождения Z’-резонанса должно быть не менее 4.8 pb. Выполнить анализ с использованием полной симуляции детектора ATLAS (Full Chain вместо Atlfast-1). Проанализировать другие типы фоновых процессов и оценить их возможный вклад. Провести анализ при других массах Z’-резонанса: 750 ГэВ/с2 и 2000 ГэВ/с2. Выполнить анализ при энергии столкновений ? s = 14 ТэВ в с.ц.м.

16 Thank You

Thank You

Back up

17 План доклада

План доклада

Методика поиска Z’-резонанса. ? Выбор оптимальной моды распада для канала t ? W+b. ? Начальные условия. ? Кинематические критерии отбора событий. ? Восстановление инвариантной массы топ-кварка в “адронном” канале. ? Восстановление инвариантной массы топ-кварка в “лептонном” канале. Ожидаемый сигнал от Z’-резонанса в ATLAS (LHC). Фон от стандартной модели (прямое рождение пар топ-антитоп кварков). Выводы и планы.

18 Residuary part,

Residuary part,

S, %

Таблица 1. (Сигнал). Изменение статистики в процессе отбора событий при выделении сигнала от Z’-резонанса с массой 1 ТэВ/с2 в лептон-струйном канале.

Selection

Residue of events

0

before cuts

200000

100.00

1

Cut 1(1 lepton)

48829

24.41

2

Cut 2 (ETmiss>20)

46300

23.15

3

Cut 3 (2bj, ?2j)

15267

7.63

4

Cut 4 (Mjj-MW<20)

8340

4.17

5

Det ? 0

6558

3.28

6

Cut 5 (MWbj-Mtop<40)

4556

2.28

7

Cut 6 (M??bj-Mtop<40)

3545

1.77

8

Cut 7 (PTtop > 250)

1962

0.981

mc08.105592.Pythia_Zprime_tt1000.evgen.EVNT.e435_tid073078, (valid)

19 Residuary part,

Residuary part,

B, %

Таблица 2. (Фон). Изменение статистики в результате применения критериев отбора сигнала к фоновым сэмплам.

Selection

Residue of Events

0

before cuts

727440

100.00

1

Cut 1 (1 lepton)

185286

25.47

2

Cut 2 (ETmiss>20)

167137

22.98

3

Cut 3 (2bj, ?2j)

42792

5.88

4

Cut 4 (Mjj-MW<20)

24213

3.33

5

Det ? 0

18418

2.53

6

Cut 5 (MWbj-Mtop<40)

15023

2.07

7

Cut 6 (M??bj-Mtop<40)

12585

1.73

8

Cut 7 (PTtop > 250)

588

0.081

(Not_Full_Had + Full_Had): mc08.105205.AcerMCttbar.evgen.EVNT.e429, (valid) mc08.105204.Ttbar_FullHad_McAtNlo_Jimmy.evgen.EVNT.e363, (valid)

20 ? Rec, %

? Rec, %

W

78.91±0.11

2.24±0.14

thad

165.0±0.3

4.97±0.17

tlep

167.8±0.3

4.06±0.17

Z’

944.3±2.0

6.06±0.20

Таблица 3. Восстановленные значения инвариантной массы различных частиц в лептон-струйном канале для “смешанного сэмпла” (содержащего моды распада Z’ ? ttbar ? to all) с числом событий Nevents = 200000, ?s=10 ТэВ в с.ц.м.

Particles

Invariant mass, GeV/c2

21 Search for Z’

Search for Z’

t tbar at CDF collaboration

Limit on MZ’ ~ 750 GeV/c2

T. Aaltonen et al. with P. Mehtala, R. Orava, H. Saarikko, N. van Remortel, K. Osterberg and T. Maki (CDF Collaboration), Limits on the production of narrow t anti t resonances in p anti p collisions at ?s =1.96 TeV, Phys. Rev. D 77 (2008) 051102(R).

22 Минимальное сечение, необходимое для обнаружения Z’-резонанса в

Минимальное сечение, необходимое для обнаружения Z’-резонанса в

лептон-струйном канале распада Z’ ? ttbar ? ? + ? + 2bjet + 2jet + X

«Поиск тяжелых нейтральных резонансов»
http://900igr.net/prezentacija/khimija/poisk-tjazhelykh-nejtralnykh-rezonansov-109521.html
cсылка на страницу

Без темы

117 презентаций
Урок

Химия

65 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по химии > Без темы > Поиск тяжелых нейтральных резонансов