Echelle d’Energie des Jets et

Signal Z0→bb à CDF II

CDF Julien DoniniUniversité de Padoue, INFN

LPSC, Grenoble20 Avril 2006

IntroductionCorrection de l’Energie des JetsExtraction d’un Signal Z→bbRésolution en Energie des paires bbPerspectives

CDF

2

Le TevatronAccélérateur proton-antiproton:1.96 TeV dans le centre de masse.Freq. de croisement du faisceau: 396 nsTrès bonnes performances:• plus de 1 fb-1 de données analysables/exp.• Lstart couramment > 1.2 1032

• projections pour 2009: 4.2-8.1 fb-1

1.20 1032 cm-2s-1

Pics de luminosité Tevatron Run II

02/0

6

12/0

4

06/0

1

La physique au TevatronPhysique électrofaible de précisionPropriétés du quark topRecherche de nouvelles particulesPhysique des BQCD

CDF

3

Le Detecteur CDF

Calorimètres |η|<3.6EM (plomb-scintillateur) HA (acier-scintillateur)Energie et direction des électron, photons et jetsBonne herméticité

Chambres àmuons |η|<1.5:scintillateurs et chambres àdérive

Détecteur CherenkovMesure la luminositéinstantanée (6%) Détecteur vertex silicium |η|<2:

Jusqu’à 8 couches de Si. Essentiel pour détecter les vertex secondaires.

Chambre à dérive multifils |η|<1.

Solénoïde 1.4 Tesla

CDF

4

Systeme de Declenchement de CDF

σ(p-pbar) = 60.7 ± 2.4 mbTaux de collisions ~6.1 MHz à L=1032 cm-2s-1

Le système de déclenchement permet de sélectionner les événements physiques intéressants

Construction de primitives de Niveau 1 àpartir des informations des calorimètres, chambre à dérive centrale et détecteurs de muons.

Le système de Niveau 2 recueille les informations du détecteur silicium et construit des variables plus complexes(ex: ‘cluster’ calorimétriques, etc)

Niveau 3: fermes de PC ou les evt sont presque entièrement reconstruits (jets, leptons, traces)

CDF

5

Physique des JetsUne grande partie de la physique étudie au Tevatron dépend des jets. La meilleure résolution possible sur l’énergie des jets est nécessaire pour les études de QCD, la recherche du boson de Higgs… et les mesures des propriétés du quark top:Tous les modes de désintégration du quark top impliquent la présence de jets:

• t→Wb (~100%)• W→jj (~67%)

L’échelle d’énergie des jets est la majeure source d’incertitude dans la mesure de masse du quark top.Mesure combinée DØ + CDF Run I/II:Mtop = 172.5 ± 1.3 (stat) ± 1.9 (syst) GeV/c2

JES = 1.3 GeV/c2

(hep-ex/0603039)

CDF

6

Propriétés des JetsLes jets: objets complexes mesurés par un calorimètre et définis par des algorithmes.

Propriétés du détecteur:non-linéarité de la réponse énergétique zones non-instrumentées du détecteur

Physique sous-jacente complexe:événements ‘spectateurs’radiation de gluons (ISR et FSR)interactions ppbar multiplesdifférents types de jets (saveurs légères ou

lourdes, gluons, tau)

Algorithmes de reconstruction:particules non contenues dans les jets

Il est crucial de corriger les effets liés au détecteur, à la physique et aux algorithmes pour remonter à l’énergie des jets.→ Échelle d’énergie des jets

CDF

7

PT (R) = PTraw (R) × f rel −UEM(R)[ ]× fabs(R) −UE(R) + OOC(R)

Les corrections énergétiques des jets se font en plusieurs étapes dans CDF

(frel) Corrections relatives: - réponse uniforme en fonction de η(UEM) Interactions multiples- énergie additionnelle produite lors d’interactions ppbar multiples(fabs) Corrections absolues- corrige les jets des effets de non-linéarité et de la perte d’énergie dans les zonesnon instrumentées des calorimètres

(UE) Evénement sous-jacents- énergie associée avec les partons spectateurs dans les collisions dures(OOC) Pertes d’énergie en dehors du cône- corrige les fuites d’énergie dues au radiations à l’extérieur du cône de reconstruction

Erreurs systématiques: estimées à chaque étape en comparant données/MC

Validation: échantillons photon+jet et Z+jet.

Corrections des Jets dans CDF II

CDF

8

Correction des Jets Non CentrauxCorrection en fonction de η:Uniformiser la réponse du calorimètre en fonction de la pseudorapidité.

Méthode (balance Pt dijets): normaliser l’énergie des jets à l’extérieur de la région centrale à l’intérieur de cette région.

Fonction de correction

Facteur de correction:

CDF

9

Interactions Multiples

A haute luminosité, plus d’une interaction a lieu à chaque croisement de faisceau N~1 (L=0.4 1032 cm-2s-1) → N~3 (L=1032 cm-2s-1) → N~8 (L=3 1032 cm-2s-1)

Energie supplémentaire qui doit être soustraite de l’énergie mesurée des jets.

correction: l’énergie transverse dans un cône arbitraire (du calorimètre central) est mesurée dans les données de biais minimum (min-bias) et paramètrisée en fonction du nombre de vertex de l’événement.

CDF

10

Correction AbsolueCorrections des non-linéarités et perte d’énergie dans les zones non intrumentées du calorimètre central.Echelle d’énergie ‘absolue’:• Déterminée à partir d’ev. MC dijets (Pythia).• Matching entre les jets au niveau hadronique et les jets au niveau calorimétrique.

Correspondance PtCal→ Pt

Had

• Apres ce niveau de correction les jets sont indépendants du détecteur CDF.

Correction absolue

PTHad/PT

Cal vs PTJet

Erreurs syst.

CDF

11

Evénements Sous Jacents

Evénements non associes à l’interaction dure:

• Interaction avec les partons spectateurs• Radiation de gluons dans l’etat initial (ISR)

Corrections semblable aux corrections d’interactions multiples.

CDF

12

Corrections Jet Hadronique → Parton

Reconstruction de l’énergie du parton initial• soustraction de l’énergie due a l’événement sous jacent• ajout de l’énergie des particules tombant en dehors du cône de reconstruction du jet

-UE + OOC

CDF

13

Erreur Totale sur l’Echelle des Jets

Incertitude totale ~3% sur les corrections de l’énergie des jets génériques.

CDF

14

Corrections spécifiques aux b-jets

Les jets provenant des quarks b ont des caractéristiques différentes des jets génériques (gluons, quarks légers):

• désintégration semi-leptonique des hadrons B (21%)• fonction de fragmentation plus dure• masse élevée des quarks b: Pt relatif à l’axe du jet significatif

→ Energie mesurée sous-estimée, résolution dégradée

Mesure de l’énergie des b-jets dans les données expérimentales, comparaison par rapport au MC: échelle spécifique des b-jets.

Méthodes: étude du processus γ-b, reconstruction de la résonance Z0→bb

CDF

15

Le boson Z aux collisionneurs hadroniques

Le boson Z0 a été étudie aux collisionneurs hadroniques surtout dans le canal leptonique.Désintégrations hadronique difficiles a séparer du fond QCD important.UA2 (Z. Phys. C49,17):masse invariante paire de jets: reconstruction W/Z.

Tevatron: situation encore plus complexe, fond irréductible QCD des processus dijets est très élevé. Pour le boson Z seule la désintégration en paire bbbar est observable.Run I: signal ~100 evt reconstruits dans le canal semileptonique.

-20

-10

0

10

20

30

40

50

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

CDF PRELIMINARY

Dijet Invariant Mass (GeV/c2)

Even

ts p

er 1

0 G

eV/c

2Excess over background

— Expected MC shape (PYTHIA)

Predicted bgr.

Observed events

Dijet Mass (GeV/c2)

Even

ts p

er 1

0 G

eV/c

2

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200

CDF I Preliminary

Even

ts p

er10

GeV

/c2

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Dijet Inv. Mass (Gev/c2)

W±

Z0

CDF

16

Identification des quarks b (1)Jets produits par des saveurs lourdes (quarks b,c):

• présence d’un vertex secondaire• traces chargées possédant un grand paramètre d’impact (d0)

Vertex Primaire

VertexSecondaire

d0 = paramètre d’impact

B

Lxy

CDF II: système de déclenchement spécifique (SVT)permettant d’utiliser les informations des trajectomètrespour sélectionner de tels événements.σ(d0) ~ 50 μm.

Trigger Z→bb:• 2 traces chargées: Pt > 2 GeV, d0>160 μm• 2 jets Et > 10 GeV

Silicon Vertex Tracker (SVT)

CDF

17

Identification des quarks b (2)

SecVtx Tag Efficiency for Top b-Jets

jet ET (GeV)

b-ta

g ef

ficie

ncy

Tight SecVtxLoose SecVtx

Top MC scaled to match dataOnly b-jets with |η|<1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

20 40 60 80 100 120 140 160 180

SecVtx Tag Efficiency for Top b-Jets

jet η

b-ta

g ef

ficie

ncy

Tight SecVtxLoose SecVtx

Top MC scaled to match dataOnly b-jets with ET>15 GeV

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

Etiquetage des b-jets (SECondary VerTeX tagging):Fits itératifs sur les traces possédant un paramètre d’impact significatif pour identifier le vertex secondaire d’un jet.

• efficacité d’étiqueter un b-jet diminue à basse Et et haute |η|• pour les b-jets provenant du quark top: 45-50%• taux de fausses identifications 1-2 %

CDF

18

Recherche d’un signal Z→bb

Trigger dédie à la recherche d’un signal Z→bb: événements dijets (Et>10 GeV), fraction saveurs lourdes signifiante (SVT)Présélection: deux jets centraux (Et>20 GeV, |η|<1.5)Apres étiquetage des 2 jets: pureté bb > 85%.

Fond QCD reste important: production directe paire bb essentiellement.Cependant le processus qq→Z0→bb se distingue par:

• deux jets opposes dans le plan transverse• moindre probabilité d’irradiation QCD d’état initial

Sélection cinématique: deux jets opposes, de faible activité radiative:

→ angle azimutal jet principaux (Δφ12 > 3.0)réduction ISR (fond QCD), réduction FSR (améliore la résolution masse inv.)

→ coupure énergie du 3eme jet: Et3<10 GeV

réduction fond QCD, ISR/FSR

CDF

19

Modélisation du Fond QCDPrincipaux défis de cette analyse:

• obtenir une modélisation du fond QCD fiable• réduire le seuil en Et des paires de jets sélectionnes: signal distinct du pic de masse de la distribution du fond.• réduction des biais dus aux effets de trigger (SVT)

Modélisation de la forme du fond QCD:Espace cinématique (ΔΦ12, Et

3) divise en trois régions.Fraction d’evt. avec 2 tags (++) dans la région de normalisation en fonction de la masse inv. des paire de jets:

FNorm = NNorm[++]/NNorm[tot]

Forme du fond attendue dans la région du signal:NQCD[++] = FNorm x NSignal[tot]

Cette forme fonctionnelle est utilisée pour fitter la distribution de masse invariante des evt. (++) dans la région du signal.

ET3

ΔΦ12

2.5

2.8

3.0

10 12 20

signal

veto

Normalisation

CDF

20

Modélisation du Fond QCD

Fraction d’ev. (++)Région de normalisation

Distribution de masseRégion de Signal

Modélisation du fond attendu

X

La distribution de masse inv. des ev. (++) dans la région de signal est ajustée par:

• le modèle du bruit de fond• distributions signaux Z → bb obtenues pour divers facteurs d'échelle data/MC (SF=0.8-1.2)

CDF

21

Extraction du signal (333 pb-1)Un signal préliminaire a été obtenu en 2005 avec une luminosité intégrée de 333 pb-1

χ2 vs facteur d’échelle

Nombre d’événements de Signal

Dijets (++):Et>20 GeV, |η|<1.5ΔΦ12>3.0, Et

3<10 GeVmin χ2: facteur d’echelle b-jets

3400 evt. de signal ont été reconstruit (sur un total de 86000 ev. dijets)Incertitude stat. sur l’échelle d’énergie specifique des b-jets ~ 2%.

CDF

22

Premiers résultats prometteurs, cependant insuffisants pour effectuer une mesure de l’échelle d’énergie:

• signal proche du pic de la distribution du fond→ systématiques importantes sur le nombre d’événements de signal observés et la valeur du facteur d’échelle.

Depuis de nombreux efforts ont été effectués pour:Séparer le signal du pic du fond QCD:

• modification du système de déclenchement; • présélections moins dures sur l’Et des jets;

Comprendre les biais liés au trigger (contamination d’evt. cc à basse masse inv.)Améliorer la modélisation du fond:

• étude de l’espace (ΔΦ12, Et3): signal attendu, S/√B, rapport (++)/(tot)

• optimisation des sélections cinématiques (pseudo-expériences)

Vers une Mesure de l’Echelle d’Energie

CDF

23

Modifications Apportées au Trigger

Ancienne version du trigger:• deux tours centrales calorimétriques (N1) Et >5 GeV. • deux traces chargées (N1 et N2) de Pt > 2.5 GeV, angle ΔΦ>150o et possédant paramètre d’impact (N2) d0>150 μm• deux jets reconstruits (N3), Et >10 GeV

Principales modifications apportées:• plus qu’une tour de N1 Et >5 GeV• N2: deux clusters centraux Et >3 GeV, veto sur clusters Et >5 GeV des calorimètres en avant. Plus de coupures ΔΦ sur les traces chargées de N2.

Pic de masse invariante des paires de jets sélectionnées plus basFraction de bb plus importante:

• fraction totale: fbb ~ 12% → 23%• fbb(++) ~ 91%

CDF

24

Pseudo-expériences

En estimant la fraction de signal survivant les différentes sélections (trigger, présélection, coupures cinématiques) il est possible d’effectuer des pseudo-expériences pour:

• étudier les biais (éventuels) introduits par la méthode d’extraction du signal sur NSignal, facteur d’échelle• optimiser les sélections cinématiques des régions de signal et de normalisation.

CDF

25

Facteur d’échelleretourné par le fit

Erreur sur le facteur d’échelle

Chi2 du fit NSignal

Pull sur le nombred’évènements de signal Pas de biais sur le facteur d’échelle.

Le pull sur le nombre d’événements de signal et le chi2 sont satisfaisants.→ Systématiques liées à la méthode de fit sont faibles.

Pseudo-expériences

CDF

26

Optimisation Sélection Cinématique

Optimisation de la region de signal

Les pseudo experiences donnent des indications:

Incertitude sur le facteur d’échelle en fonction de Et(3eme jet)

Incertitude sur le facteur d’échelle en fonction de ΔΦ12

Et(3eme jet) ΔΦ12

CDF

27

Résultats (préliminaires !) Récents~400 pb-1 de données ont été intégrées avec le nouveau système de déclenchementMeilleure séparation du signal du pic de la distribution du fond:

En combinant ces données aux précédentes (700 pb-1), plus de 6000 evt. Z→bb sont reconstruits. L’incertitude totale (stat+syst) attendue sur le facteur d’échelle des b-jets est de l’ordre de ~2%.Une première mesure sera effectuée au cours de cet été.

CDF

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Résolution en Energie des b-jets

La résolution sur la masse des paires de b-jets est un des facteurs critiques de la recherche du boson de Higgs au Tevatron:Une amélioration de 20% sur σM/Mbb à le même effet qu’une augmentation de 20% dela luminosité intégrée.Higgs Sensitivity Working Group: en appliquant différent algorithmes de correction en cascade une résolution σM/Mbb~10% est possible.Actuellement corrections standards: σM/Mbb~15% (H=100 GeV)

Plusieurs algorithmes sont en cours de développement à CDF pour améliorer la résolution en énergie des jets:

• algorithmes incorporant les informations provenant des trajectomètres à celles des calorimètres (algorithmes de type H1)• algorithmes exploitant les propriétés mesurables des jets pour améliorer leur résolution: réseaux de neurones, algorithme hypersphère.

L’extraction de la résonance Z→bb permet d’étudier les performances de chaque algorithme sur des données réelles !

CDF

29

L’algorithme ‘Hypersphère’Algorithme exploitant les corrélations entre les observables des jets pour corriger leur énergie. Alternative intéressante aux réseaux de neurone.

Un jet est caractérise par un ensemble de propriétés (mesurables):• η, φ, EMF, CHF• nombre et Pt des trace chargées• Pt relatif des muons ou électrons présent dans le jet• Et manquante, projection selon la direction du jet• masse du jet• masse inv. des traces chargées du jet

Et si il s’agit d’un jet identifie comme provenant d’un quark b (tagging):• Lxy, masse du vertex secondaire, nombre et Pt des traces chargées du vertex déplacé

La plupart de ces observables sont très peu (ou pas) corrélées à l’incertitude sur l’énergie des jets mesurées par le calorimètre. Il est cependant possible d’exploiter toutes ces corrélations afin d’améliorer la résolution sur l’énergie des jets.

CDF

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Principe de FonctionnementPhase préparatoire: construction des hyperspheresUn champ scalaire ΔEt:RN R est remplis à partir de MC b-jets

N: observables caractérisant les jetsΔEt = Et

mes. - Etparton

Impossible de déterminer ΔEt sur tout l’espace→ valeur moyenne calculée localement au sein d’hyper-ellipsoïdes dont la forme donne la meilleure estimation de <ΔEt>

Phase de correctionPour un échantillon de données (ou MC) l’énergie de chaque jet est corrigé selon l’HS la plus proche dans l’espace RN:

Etcor = Et

mes – <ΔEt>

Résultats préliminaires: amélioration de 20% sur la résolution de la masse des paires de jets des ev. MC Z→bb.En cours : test de l’algorithme sur le pic du Z reconstruit dans les données.

CDF

31

Conclusion

CDF II est arrive à un stade ‘adulte’ de son développement: les outils et méthodes d’analyse sont de plus en plus raffinés. Les enjeux majeurs, en physique à grand Pt, sont la mesure des propriétés du quark top et la recherche de nouvelle physique. Dans ce contexte tout gain en sensibilité à un signal physique ou en précision de mesure est crucial.

La mise en évidence d’une résonance Z0→bb s’inscrit dans ces objectifs:Actuellement l’unique méthode (ou du moins la plus avancée) pour déterminer une échelle d’énergie spécifique au jets de b;Un signal de ~6000 evt. permet de tester différent algorithmes pour améliorer la résolution en masse de paires bb. Indispensable si CDF veut avoir son mot à dire dans la recherche du Higgs !

BCKUP

CDF

33

Pseudo-experiments

We have checked that the MC bbbar bg shape fits reasonably well in all kinematical regions. We now perform pseudo-experiments to study the kin. region that gives the lowest error on the data/MC jet energy scale.

We construct a ‘data’ dijet mass shape template with a given scale factor kSF.

This data distribution is the fit to background plus signal, with 20 different signal templates corresponding to a data/MC scale factor of k=0.9 to k=1.1.

The chisquared vs k distribution is then fit to a cubic and the minimum represent the fitted scale factor, the uncertainty is given by the points where the curve increases by one unit of chisquared .

We perform 500 pseudo-experiments, for each kin selection.

χ2 vs scale factor k

N fitted signal vs scale factor k

CDF

34

Fraction of events with (++) vs Et(3rd jet) Fraction of events with (++) vs ΔΦ

Background region

Signal region

mjj

mjj

Tag Rates

CDF

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Trois méthodes sont couramment utilisées et testées en physique à grand Pt

Étiquetage de jets contenant un lepton "mou"• Exploite la désintégration semi-leptonique des quarks b.

b → lνc (BR ~ 20%), b → c → lνs (BR ~ 20%).• Leptons avec un spectre en Pt moins dur que W/Z, moins isolés.

Identification du vertex secondaire à l'intérieur d'un jet• Fit itératif sur les traces possédant un grand paramètre d'impact. • Efficacité: 40-50% pour des b-jets centraux provenant du top.• Taux de mauvaises identifications: 4-5%.

Jet-probabilité• Probabilité P qu'un ensemble de traces, associées à un jet provienne du vertex primaire.• Saveurs lourdes: P tend vers 0.

Identification des b-jets

CDF

36

H1: photons + jets

CDF

37

ΔΦ12

ΔΦ12

ET3 (GeV)

Variables Cinématiques

Données

Z→bb MC (Pythia)

3.0

2.510

2.510

16

16

CDF

38

Z_BB Trigger(s)

+ new trigger (since 09/05), similar to trigger 14, but without dynamic prescale.

CDF

39

Old Z_BB trigger (2004):Basics: tracks consistent with HF, two central jetsL2 was a problem: rate too highOld L2_Z_BB requirements:

two SVT with pT>2GeV/c, ΔΦ>2deg, 160um < d0 < 1000um, χ2 <15, ZCUT_MODE=2 AND two central clusters with Et>3 GeV AND veto on Et>5 GeV plug clusters at L2.

received a 10:1:1 prescale

A new optimized trigger was designed (Tommaso,CN) 11/04-1/05L1, L3 untouched – not the problem at that timeL2: several changes

two SVT trackspT>2GeV/cχ2 <122deg< ΔΦ< 30deg OR ΔΦ > 150deg160um < d0 < 1000um zin1=zout1=zin2=zout2

two central clustersET>5 GeVΔΦ >135deg

veto on Et>5 GeV plug clusters at L2.Matching:

ΔΦ_max(SVT,L2CLU)<40.1 degrees (0.7 rads) Multiple track matches to ind cluster allowed

New trigger was implemented via    two trigger paths:

“Opposite side” = OS = ΔΦ > 150deg SVT“Same side” = SS = 2deg< ΔΦ< 30deg SVT

New Trigger (Chris Neu)Z_BB Trigger(s)

CDF

40

Quelle est la fraction de saveurs lourdes dans les jets sélectionnés ?Jets contenant un vertex secondaire (quarks b/c) Jets contenant des traces mal reconstruites (quarks légers, gluons)

données

MC (Pythia)

Étude de la composition des jets

Des ajustement sur la masse invariante des vertex secondairereconstruits permettent d’estimer quelle est la fraction de b/c/gprésente dans les données.

Fraction de jets contenant un quark b dans les événements centraux à deux jets :

un tag (+0) : Fb = 0.57 ± 0.01

deux tags (++) : Fb = 0.85 ± 0.01

J. Donini et al, 2 notes interne CDF (2004)J. Donini et al, note interne CDF (2005, à paraître)

CDF

41

BG Modeling Using MC

MC modelingSample composition studies (see note 7830) showed that the fraction of pure bbbar pairs in (++) tagged events is high in our data (~90%).

One could then think to use QCD bbbar MC as a BG to fit the data. + signal free BG, independent calculation of BG+ more control on BG shape, in particular for low masses+ do not require to model trigger & tagging effects at low inv. mass.

- need to carefully investigate how far we can trust MC. Cross-checks.- statistics.

Sample composition of tagged jets in (++) events as a function of Z_BB trigger version

Sample Composition

CDF

42

Principaux domaines de recherchePhysique électrofaible de précisionmesures de σWX, mW, production de paires W+W-, W±γ.

Propriétés du quark topétude de σtt, mtop dans les canaux dilepton, lepton + jet, hadronique

Recherche de nouvelles particulesphysique du Higgs: production H, WH, ZH. Canaux H→bb, H→W+W-

Physique des B: contraintes sur la matrice CKMmesures d’asymétries CP directes Bd → K+π-. Oscillations Bs, mesure de Δms

QCD: tests et mesures de précision sur le secteur QCD du Modèle Standard

Physique au Tevatron

4.2 fb-1

8.1 fb-1

20062005 200920082007

CDF

43

CDF CalorimetersCalorimeters |η|<3.6

• EM: Lead scintillator sampling• HA: Steel/iron scintillator sampling• photomultipliers (one or two per tower)• readout electronics upgraded for Run II

Non-linear response to hadrons (non-compensating)Different response to electrons and hadronsCoarse granularity (Δη × ΔΦ ~ 0.1 × 0.26 in central)Low noise

CDF

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Absolute Energy Scale Energy Scale of calorimeter towers

• CEM: Z→e+e- events (absolute scale), E/p electrons (relative calibrations)• PEM: Z→e+e- events• Hadronic calorimeters: charged pion test beam of 50 GeV/c (1985,1988)

Online monitoring of Energy ScaleEnergy scale decrease with time due to aging of scintillators and photomultipliers.Stability of calorimeters monitored online using various calibration methods:

• CEM: E/p of electrons monitor time dependance (3% decrease every 6 months)• CHA, WHA: laser system, muons from J/ψ→μ+μ-, minimum bias data (1-3% decrease/year)• PEM, PHA: laser system, radioactive source calibration (Co60). Decrease: 2-10%/year.

Uncertainty on stability after calibration:• CEM: 0.3%, CHA: 1.5% => Jets: 0.5 % (70% energy deposit in CEM and 30% in CHA)

CDF

45

Tuning of Calorimeter SimulationSimulation of electromagnetic and hadronic showers

• Longitudinal and lateral shower profiles are parameterized in CDF calorimeter simulation (GFLASH)• Tuning of shower parameters using single isolated tracks (min bias) and test beam data

Single particle response

EM particles (e±,γ, π0)Charged hadrons

In-situIn-situ

Test beamStudies are currently being carried out to improve hadronic lateral profile tuning.

CDF

46

Validation of Jet Energy Corrections

Photon-jet balancing• γ-jet data sample ideal to study the jet energy scale as photon energy is well measured.• photon-jet balance agree within 2% between data and MC.

Z-jet balancing• nearly free from background contamination.• however smaller statistics.• ongoing analysis

W mass resonnance in ttbar events• use W→jj mass in tt events to constrain JES in Mtopmeasurements in lepton+jetschannel.• Mtop measurement sensitive primarily to b-jet energy scale; however, most uncertainty is shared by “generic” jets and b-jets.• “One point” calibration: cannot constrain JES over wide PTrange.