Vom Monte Carlo zum Feynman Graphen Von Monte Carlo zum ...hirsch/gk_final.pdf · Kalorimeter. Dominic Hirschbühl Universität Karlsruhe Vom Monte Carlo zum Feynman Graphen Graduiertenkolleg

Dominic Hirschbühl Universität Karlsruhe

Vom Monte Carlo zum Feynman Graphen

Graduiertenkolleg 02.06.2006

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Von Monte Carlo zum Feynman Graphen

Dominic Hirschbühl




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Was bekommen wir von den Theoretikern

Nr. Status ID Mutter Px Py Pz E




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Simulation

Signale müssen simuliert werden, die die Teilchen im Detektor hinterlassen.Propagation von “innen” nach “außen”.




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Simulation


Siliziumdetektor

Spurkammer

Magnet (~1.4T)




5

Simulation


Siliziumdetektor

Spurkammer

Magnet (~1.4T)

Kalorimeter




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Simulation


Siliziumdetektor

Spurkammer

Magnet (~1.4T)

Kalorimeter

Muonkammern




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Simulation im Kalorimeter

Ausbildung eines Schauers durch:

PaarbildungBremsstrahlungInelastische WechselwirkungAnregung des Absorber Materials

Gemessen wird nur die Gesamtenergie in einem Tower




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Rekonstruktion Tracking

Geladene Teilchen hinterlassen ihre Spuren in Form von “Hits”




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Rekonstruktion Tracking

Geladene Teilchen hinterlassen ihr Spur in Form von “Hits”

Diese müssen wieder zu Spuren zusammen gebaut werden

Nur geladene Teilchen könnenim Spur-System nachgewiesen werden.




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Was wir bis jetzt haben




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Wie kommt man nun zu den Vierervektoren ?

?Wir brauchen Vierervektoren von:

Neutrinos

Leptonen

Quarks bzw. Jets

Wir haben:

Energie im Kalorimeter

Spuren

Beispiele sind alle für Top-Physik.Prinzipelle Dinge gelten aber auch für B-Physik.




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Neutrino Rekonstruktion

Das Neutrino kann im Detektor nicht direkt nachgewiesen werden.

Wird als fehlende Energie nachgewiesen.

Vektorielles addieren der gesamten transversalen Kalorimeter Energie

Resultierender negativer Vektor ist das Neutrino.

Allerdings nur px und p

y

Komponente berechenbar




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Elektron Identifikation

Elektron erzeugt eine Spur und wird im Kalorimeter vollständig absorbiert.

Kriterien für ein “gutes” Elektron:

Isolierte Spur

Spur – Kalorimeter Match

Richtiges Schauerprofil

Impuls der Spur sollte Energie

im Kalorimeter entsprechen

Hauptsächlich

elektromagnetische Energie




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Jet Rekonstruktion

Verschiedene Algorithmen:Einfachster ⇒ Cone-Algorithmus:Energie Deposition in einem bestimmten “Umkreis” wird zu einem Vierervektor zusammengefasst.




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b tagging

Detektion von Jets, die von b-quarks stammen:

B Hadronen haben eine lange Lebensdauer.

Zerfallen nicht am primären Wechselwirkungspunkt.

Versetzter Vertex kann als Nachweis benutzt werden.




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Vorselektion – Beispiel tt

Vorselektion ⇔ Definition des Ereignisses

Schnitte auf Pt und η der Vierervektoren

Analysespezifische Schnitte (z.B tt lep + jets)

Z Veto

Di-Lepton Veto

Mindestens ein b-tag

Cosmic Veto

usw.




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Rekonstruktion des Feynman Graphen Überblick

?

Wir haben jetzt:

Fehlenden Transversalimpuls (ν)Vierervektor des LeptonsVierervektoren der Jets

Wir brauchen noch:

Vierervektoren der Top QuarksVierervektoren der W-Bosonen




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Rekonstruktion des Feynman Graphen

lepton

MET

jet 1

Wlep

(2 Komb.)

jet 1

jet 2

jet 3

jet 4




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lepton

MET

jet 1

Wlep

(2 Komb.)top

lep

(4 Komb.)

jet 1

jet 2

jet 3

jet 4




20


lepton

MET

jet 1

Wlep

(2 Komb.)top

lep

(4 Komb.)

jet 1

jet 2

jet 3

jet 4

Whad

(3 Komb.)




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lepton

MET

jet 1

Wlep

(2 Komb.)top

lep

(4 Komb.)

jet 1

jet 2

jet 3

jet 4

Whad

(3 Komb.)

tophad

(1 Komb.)

Bei 4 Jets ⇒ 24 Kombinationen




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Immernoch nicht am Ende ....

Nach der Rekonstruktion je nach Anzahl der Jets mehrere 100 Kombinationen möglich:

Auswahl - Prozedur:

=P⋅2⋅Pb−tag

Neutrino Lösung

Masse, Energie

b-Wahrscheinlichkeit




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Eine Beispielmessung : W HelizitätZur Messung fehlt jetzt noch:

Untergrund AbschätzungUntergrund ModellierungStatistische ProblemeFit Prozedur




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